Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento 
Alcantarillado Sanitario
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: 
Diciembre de 2009 
www.coangua.gob.mx 
Alcantarillado sanitario 
Comisión Nacioal del Agua
ADVERTENCIA 
Se autoriza la reproducción sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y 
citando la fuente. 
Esta publicación forma parte de los productos generados por la Subdirección General de Agua Potable, 
Drenaje y Saneamiento cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Coordinación General de Atención 
Institucional, Comunicación y Cultura del Agua de la Comisión Nacional del Agua. 
Título: Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Autor: Comisión Nacional del Agua 
Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo 
C.P. 04340, Coyoacán, México, D.F. 
Tel. (55) 5174-4000 
www.conagua.gob.mx 
Editor: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales 
Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaña, 
C.P 14210, Tlalpan, México, D.F. 
Participación 
El presente manual fue elaborado con la participación de las siguientes empresas y asociaciones: 
3PC, S.A. de C.V. 
Amitech México, S.A. de C.V. 
Asociación de Fabricantes de Tuberías de Concreto, A.C. (ATCO) 
Instituto Mexicano de Fibro Industrias, A.C. (INFI) 
Asociación Mexicana de Industrias de Tuberías Plásticas, A.C. (AMITUP) 
Asociación Nacional de Empresas de Agua y Saneamiento de México, A.C. (ANEAS) 
Asociación Nacional de Fabricantes de Tuberías de Polietileno, A.C. (ANFATUP) 
Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) 
Centro de Normalización y Certificación de Productos, A.C. (CNCP) 
Certificación Mexicana, S.C. (CERTIMEX) 
Rotoplas, S.A de C.V. 
Sociedad de Fabricantes Nacionales de Tuberías de Polietileno y Polipropileno, S.C. (SOFANTUP) 
Información 
La información y datos asentados en el presente Manual son responsabilidad de la CONAGUA y de las 
empresas y asociaciones participantes 
Impreso en México 
Distribución gratuita. Prohibida su venta. 
Queda prohibido el uso para fines distintos al desarrollo social.
Mensaje 
Para dar soporte al Objetivo Estratégico del Plan Na-cional 
de Desarrollo 2007-2012, que se refiere a in-crementar 
la cobertura de servicios de agua potable y 
saneamiento del país, así como apoyar el logro del Ob-jetivo 
2 del Programa Nacional Hídrico 2007-2012, de 
incrementar el acceso y calidad de los servicios de agua 
potable, alcantarillado y saneamiento, con sus líneas es-tratégicas 
de incrementar el número de habitantes con 
servicios de agua potable y alcantarillado en comunida-des 
rurales y urbanas, induciendo la sostenibilidad de los 
servicios a las poblaciones, la CONAGUA en apoyo a los 
organismos operadores de agua potable, alcantarillado 
y saneamiento actualiza diferentes aspectos del Manual 
de Agua Potable Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS) 
con el propósito de brindar el servicio a los ingenieros, 
técnicos y operadores responsables del diseño, cons-trucción, 
operación y mantenimiento de los sistemas de 
agua potable, alcantarillado y saneamiento.
Contenido 
Introducción...............................................................................................................................................1 
Definiciones...............................................................................................................................................2 
1. Características.......................................................................................................................................5 
1.1 Sistemas de alcantarillado..........................................................................................................................5 
1.1.1 Clasificación .........................................................................................................................................5 
1.1.2 Red de atarjeas......................................................................................................................................8 
1.1.3. Colectores e interceptores.................................................................................................................10 
1.1.4 Emisores...............................................................................................................................................10 
1.1.4.1 Emisores a gravedad.....................................................................................................................10 
1.1.4.2 Emisores a presión .......................................................................................................................10 
1.1.5 Modelos de configuración para colectores, interceptores y emisores.............................................10 
1.1.5.1 Modelo perpendicular ..................................................................................................................10 
1.1.5.2 Modelo radial................................................................................................................................11 
1.1.5.3 Modelo de interceptores..............................................................................................................11 
1.1.5.4 Modelo de abanico........................................................................................................................11 
2. Componentes de un sistema de alcantarillado.....................................................................................12 
2.1 Tuberías .....................................................................................................................................................12 
2.1.1 Acero....................................................................................................................................................13 
2.1.1.1 Protección de superficie interior y exterior de tubería de acero ...............................................19 
2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR).............................................................................19 
2.1.2.1 Cemento .......................................................................................................................................19 
2.1.2.2 Refuerzo (armazón)......................................................................................................................19 
2.1.2.3 Agregados......................................................................................................................................19 
2.1.2.4 Agua...............................................................................................................................................20 
2.1.3 Concreto reforzado con revestimiento interior(CRRI)......................................................................26 
2.1.4 Poliéster Reforzado con fibra de vidrio(PRFV).................................................................................27 
2.1.5 Poli(cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y estructurada).............................................................29 
2.1.5.1 Tipos de pared estructurada en tubería de poli(cloruro de vinilo)(PVC)..................................30 
2.1.5.2 Información específica de la tubería poli(cloruro de vinilo) (PVC)............................................31 
2.1.6. Tuberías de fibrocemento(FC)...........................................................................................................36 
2.1.7. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)................................................................................39 
2.2 Obras accesorias........................................................................................................................................42 
2.2.1 Descarga domiciliaria...........................................................................................................................42 
2.2.2 Pozos de visita.....................................................................................................................................49
2.2.2.1 Pozos prefabricados de materiales plásticos...............................................................................51 
2.2.2.2 Pozos prefabricados de poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV)...................................52 
2.2.2.3 Pozos construidos en sitio............................................................................................................54 
2.2.3 Estructuras de caída............................................................................................................................58 
2.2.4 Sifones invertidos................................................................................................................................58 
2.2.5 Cruces elevados...................................................................................................................................60 
2.2.6 Cruces subterráneos con carreteras y vías de ferrocarril...................................................................60 
2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales...............................................................................61 
2.3 Estaciones de bombeo..............................................................................................................................61 
2.3.1 Cárcamo de bombeo............................................................................................................................61 
2.3.2 Subestación eléctrica...........................................................................................................................61 
2.3.3 Equipo de bombeo...............................................................................................................................62 
2.3.4 Motor eléctrico....................................................................................................................................63 
2.3.5 Controles eléctricos.............................................................................................................................63 
2.3.6 Arreglo de la descarga.........................................................................................................................63 
2.3.7 Equipo de maniobras...........................................................................................................................63 
3. Diseño hidráulico..................................................................................................................................64 
3.1 Generalidades.............................................................................................................................................64 
3.1.1 Topografía ...........................................................................................................................................64 
3.1.2 Planos...................................................................................................................................................65 
3.1.2.1 Planos topográficos......................................................................................................................65 
3.1.2.2 Plano de pavimentos y banquetas...............................................................................................65 
3.1.2.3 Plano actualizado de la red...........................................................................................................65 
3.1.2.4 Plano de agua potable..................................................................................................................65 
3.1.2.5 Planos de uso actual del suelo.....................................................................................................65 
3.1.2.6 Plano predial..................................................................................................................................65 
3.1.2.7 Plano de uso futuro del suelo.......................................................................................................65 
3.1.2.8 Planos de infraestructura adicional existente.............................................................................66 
3.1.3 Gastos de diseño..................................................................................................................................66 
3.1.3.1 Gasto medio..................................................................................................................................66 
3.1.3.2 Gasto mínimo................................................................................................................................67 
3.1.3.3 Gasto máximo instantáneo..........................................................................................................67 
3.1.3.4 Gasto máximo extraordinario ......................................................................................................68 
3.1.4 Variables hidráulicas............................................................................................................................68 
3.1.4.1 Velocidades ..................................................................................................................................68 
3.1.4.2 Pendientes.....................................................................................................................................68 
3.1.4.3 Diámetros......................................................................................................................................70 
3.1.5 Profundidades de zanjas......................................................................................................................70 
3.1.5.1 Profundidad mínima......................................................................................................................70 
3.1.5.2 Profundidad máxima.....................................................................................................................70 
3.1.6 Obras accesorias...................................................................................................................................71 
3.1.6.1 Pozos de visita...............................................................................................................................71 
3.1.6.2 Estructuras de caída......................................................................................................................73
3.1.7 Conexiones...........................................................................................................................................73 
3.2 Diseño hidráulico.......................................................................................................................................76 
3.2.1 Formulas para el diseño.......................................................................................................................76 
3.2.2 Metodología para el diseño hidráulico...............................................................................................77 
3.2.2.1 Planeación general........................................................................................................................77 
3.2.2.2 Definición de áreas de proyecto..................................................................................................77 
3.2.2.3 Sistema de alcantarillado existente.............................................................................................77 
3.2.2.4 Revisión Hidráulica de la red existente........................................................................................77 
3.2.2.5 Proyecto .......................................................................................................................................77 
3.3 Red de atarjeas...........................................................................................................................................78 
3.4 Colectores e interceptores........................................................................................................................78 
3.5 Emisores.....................................................................................................................................................79 
3.5.1 Emisores a gravedad............................................................................................................................79 
3.5.1.1 Gastos de diseño...........................................................................................................................79 
3.5.2 Emisores a presión ..............................................................................................................................79 
3.5.2.1 Diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas..........................................................................79 
3.5.2.2 Diseño de la tubería a presión......................................................................................................79 
4. Estructura de descarga.........................................................................................................................80 
4.1 Aspectos por considerar en el proyecto...................................................................................................80 
4.2 Sitios de vertido previo tratamiento........................................................................................................80 
4.2.1 Vertido en corrientes superficiales.....................................................................................................80 
4.2.2 Vertido en terrenos.............................................................................................................................81 
4.2.3 Vertido en el mar.................................................................................................................................81 
4.2.4 Vertido en lagos y lagunas..................................................................................................................82 
4.2.5 Recarga de aguas subterráneas por medio de pozos de absorción...................................................82 
5. Hermeticidad........................................................................................................................................83 
6. Recomendaciones de construcción y operación...................................................................................84 
6.1 Recomendaciones de construcción...........................................................................................................84 
6.1.1 Excavación de zanja.............................................................................................................................84 
6.1.1.1 Ancho de zanja..............................................................................................................................85 
6.1.1.2 Sistemas de protección de zanjas................................................................................................85 
6.1.2 Plantilla o cama....................................................................................................................................86 
6.1.3 Instalación de tubería..........................................................................................................................86 
6.1.3.1 Instalación de tuberías de concreto simple y reforzado.............................................................87 
6.1.3.2 Instalación de tuberías de fibrocemento.....................................................................................94 
6.1.3.3 Instalación de tuberías de poli(cloruro de vinilo) (PVC)............................................................95 
6.1.3.4 Instalación de tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)..................................................96 
6.1.3.5 Instalación de tubería de PRVF...................................................................................................107 
6.1.4 Relleno de la zanja..............................................................................................................................116 
6.1.4.1 Relleno de la zanja en tuberías rígidas........................................................................................116 
6.1.4.2 Relleno de la zanja en tuberías flexibles.....................................................................................117
6.1.5 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería rígida.................................117 
6.1.5.1 Prueba de hermeticidad...............................................................................................................117 
6.1.6 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería flexible..............................117 
6.1.6.1 Prueba de hermeticidad...............................................................................................................117 
6.1.6.2 Prueba de flexión diametral .......................................................................................................118 
6.2 Recomendaciones de operación..............................................................................................................119 
6.2.1 Mantenimiento preventivo y correctivo...........................................................................................119 
6.2.1.1 Desazolve con equipo manual.....................................................................................................119 
6.2.1.2 Desazolve con equipo hidroneumático......................................................................................119 
Bibliografía...............................................................................................................................................121 
Apéndice informativo. Normas Mexicanas Aplicables............................................................................123
Manual de Alcantarillado
Introducción 
En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios 
en general se inician con un precario abastecimiento de 
agua potable y van satisfaciendo sus necesidades con 
base en obras escalonadas en bien de su economía. 
Como consecuencia se presenta el problema del desalo-jo 
de las aguas servidas o aguas residuales. Se requiere 
así la construcción de un sistema de alcantarillado sa-nitario 
para conducir las aguas residuales que produce 
una población, incluyendo el comercio, los servicios y a 
la industria a su destino final. 
Un sistema de alcantarillado sanitario está integrado 
por todos o algunos de los siguientes elementos: atar-jeas, 
colectores, interceptores, emisores, plantas de tra-tamiento, 
estaciones de bombeo, descarga final y obras 
accesorias. El destino final de las aguas servidas podrá 
ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta 
el reúso o la recarga de acuíferos, dependiendo del tra-tamiento 
que se realice y de las condiciones particulares 
de la zona de estudio. 
Los desechos líquidos de un núcleo urbano, están 
constituidos, fundamentalmente, por las aguas de abas-tecimiento 
después de haber pasado por las diversas 
actividades de una población. Estos desechos líquidos, 
se componen esencialmente de agua, más sólidos orgá-nicos 
e inorgánicos disueltos y en suspensión mismos 
que deben cumplir con la norma oficial mexicana NOM- 
002-SEMARNAT vigente, que establece los límites 
máximos permisibles de contaminantes en las descargas 
de aguas residuales provenientes de la industria, activi-dades 
agroindustriales, de servicios y del tratamiento de 
aguas residuales a los sistemas de drenaje y alcantarilla-do 
urbano o municipal. 
El encauzamiento de aguas residuales evidencía la im-portancia 
de aplicar lineamientos técnicos, que permitan 
elaborar proyectos de alcantarillado sanitario, eficien-tes, 
seguros, económicos y durables, considerando que 
deben ser auto limpiantes, autoventilantes e hidráulica-mente 
herméticos a la ex filtración e infiltración. 
Los lineamientos que aquí se presentan, son producto 
de la recopilación de publicaciones técnicas elaboradas 
y aplicadas en el país, por las distintas dependencias, 
organismos, asociaciones y cámaras relacionadas con la 
normativa del sector. 
Como en todo proyecto de ingeniería, para el sistema 
de alcantarillado sanitario, se deben plantear las alterna-tivas 
necesarias, definiendo a nivel de esquema las obras 
principales que requieran cada una de ellas. Se deben 
considerar los aspectos constructivos y los costos de in-versión 
para cada una de ellas con el propósito de selec-cionar 
la alternativa que asegure el funcionamiento y la 
durabilidad adecuada con el mínimo costo integral en el 
horizonte del proyecto. 
El periodo de diseño para un sistema de alcantarillado 
sanitario debe definirse de acuerdo a los lineamientos 
establecidos para cada proyecto por las autoridades lo-cales 
correspondientes. 
En el dimensionamiento de los diferentes componen-tes 
de un sistema de alcantarillado, se debe analizar la 
conveniencia de programar las obras por etapas, exis-tiendo 
congruencia entre los elementos que lo integran 
y entre las etapas que se propongan para este sistema, 
considerando en todo momento que la etapa construida 
pueda entrar en operación, y la cobertura del sistema de 
distribución del agua potable. 
El diseño hidráulico debe realizarse para la condición 
de proyecto, pero siempre considerando las diferentes 
etapas de construcción que se tengan definidas. 
Los equipos electro-mecánicos en las estaciones de 
bombeo (cuando se requieran) y en la planta de trata-miento, 
deben obedecer a un diseño modular, que per-mita 
su construcción por etapas y puedan operar en las 
mejores condiciones de flexibilidad, de acuerdo con los 
gastos mínimos, medios y máximos determinados a tra-vés 
del período de diseño establecido para el proyecto. 
En el diseño de un sistema de alcantarillado sanitario se 
debe conocer la infraestructura existente en la localidad 
(agua potable, ductos de gas, teléfono, energía eléctrica, 
alcantarillado pluvial, etc.) para evitar que las tuberías di-señadas 
coincidan con estas instalaciones, y asegurar que, 
en los cruces con la red de agua potable, la tubería del 
alcantarillado siempre se localice por debajo de ésta. 
Reconociendo la importancia del tratamiento de las 
aguas residuales para su reutilización es indispensable 
contar con sistemas de alcantarillado pluvial y sanitario 
independientes que garanticen la operación adecuada de 
ambas redes y de las plantas de tratamiento. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 1
Definiciones 
Aguas residuales domésticas.- Son aquellas provenien-tes 
de inodoros, regaderas, lavaderos, cocinas y otros 
elementos domésticos. Estas aguas están compuestas 
por sólidos suspendidos (generalmente materia orgánica 
biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente 
materia inorgánica), nutrientes, (nitrógeno y fosforo) y 
organismos patógenos. 
Aguas residuales industriales.- Se originan de los de-sechos 
de procesos industriales o manufactureros y, de-bido 
a su naturaleza, pueden contener, además de los 
componentes antes mencionados en las aguas domés-ticas, 
elementos tóxicos tales como plomo, mercurio, 
níquel, cobre, solventes, grasas y otros, que requieren 
ser removidos en vez de ser vertidos al sistema de al-cantarillado 
Aguas de lluvias.- Provienen de la precipitación pluvial 
y, debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y 
suelos, y la atmosfera pueden contener una gran canti-dad 
de sólidos suspendidos; algunos metales pesados y 
otros elementos químicos tóxicos. 
Acero.- es la aleación de hierro y carbono, donde el car-bono 
no supera el 2,1% en peso de la composición de la 
aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 
0,2% y el 0,3%. 
Albañal interior.- Es la tubería que recoge las aguas re-siduales 
de una edificación y termina generalmente en 
un registro. 
Alcantarillado sanitario.- Un sistema de alcantarillado 
consiste en una serie de tuberías y obras complementa-rias, 
necesarias para recibir, conducir, ventilar y evacuar 
las aguas residuales de la población. De no existir estas 
redes de recolección de agua, se pondría en grave peligro 
la salud de las personas debido al riesgo de enfermeda-des 
epidemiológicas y, además, se causarían importantes 
pérdidas materiales. 
Atarjea.- Es la tubería que recoge las aguas residuales de 
las descargas domiciliarias o albañal exterior para entre-garlas 
al colector por medio de un pozo. 
Brocal.- Dispositivo sobre el que se asienta una tapa, 
que permite el acceso y cierre de un pozo de visita en 
su parte superior o a nivel de piso, el cual se apoya por 
fuera de la boca de acceso del pozo de visita. 
Cabeza de atarjea.- Extremo inicial de una atarjea. 
Colector.- Es la tubería que recoge las aguas residuales 
de las atarjeas. Puede terminar en un interceptor, en un 
emisor o en la planta de tratamiento. No es conveniente 
conectar los albañales (tuberías de 15 y 20 cm) directa-mente 
a un colector de diámetro mayor a 76 cm, debido 
a que un colector mayor a este diámetro generalmente va 
instalado profundo; en estos casos el diseño debe prever 
atarjeas paralelas “madrinas” a los colectores, en las que 
se conecten los albañales de esos diámetros, para luego 
conectarlas a un colector, mediante un pozo de visita. 
Concreto reforzado con revestimiento interior.- Se 
compone de los mismos materiales que el concreto re-forzado, 
y adicionalmente, en el momento de su fabrica-ción, 
se le coloca una camisa de material plástico lamina-do, 
hecha de PVC o polietileno de alta densidad, cuyos 
anclajes internos lograran una adherencia mecánica y 
permanente al concreto. 
Concreto reforzado.- Se compone de un aglutinante, 
Cemento, agua, y agregados (arena y grava) para formar 
una masa semejante a una roca una vez que la mezcla ha 
fraguado, debido a la reacción química entre el cemento 
y el agua, con material de refuerzo, normalmente acero 
de alta resistencia, para mejorar la resistencia del los ele-mentos 
fabricados con estos materiales. 
Concreto simple.- Se compone de un aglutinante, Ce-mento 
y agua, y agregados (arena y grava) para formar 
una masa semejante a una roca una vez que la mezcla ha 
fraguado, debido a la reacción química entre el cemento 
y el agua. 
Conducción por bombeo (presión).- La conducción 
por bombeo es necesaria cuando se requiere adicionar 
2 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
energía para obtener el gasto de diseño. Este tipo de 
conducción se usa generalmente cuando la elevación del 
agua es menor a la altura piezométrica requerida en el 
punto de entrega. El equipo de bombeo proporciona la 
energía necesaria para lograr el transporte del agua. 
Conducción por bombeo-gravedad.- Si la topografía 
del terreno obliga al trazo de la conducción a cruzar por 
partes más altas que la elevación de la superficie del 
agua, conviene analizar la colocación de un tanque in-termedio 
en ese lugar. La instalación de dicho tanque 
ocasiona que se forme una conducción por bombeo-gravedad, 
donde la primera parte es por bombeo y la 
segunda por gravedad 
Conducción por gravedad.- Una conducción por grave-dad 
se presenta cuando la elevación del agua es mayor a 
la altura piezométrica requerida o existente en el punto 
de entrega del agua, el transporte del fluido se logra por 
la diferencia de energías disponible. 
Contaminación de un cuerpo de agua.- Introducción o 
emisión en el agua, de organismos patógenos o sustan-cias 
tóxicas, que demeriten la calidad del cuerpo de agua. 
Cruce elevado.- Estructura utilizada para cruzar una de-presión 
profunda como es el caso de algunas cañadas o 
barrancas de poca anchura. 
Descarga domiciliaria o albañal exterior.- Instalación 
que conecta el último registro de una edificación (alba-ñal 
interior) a la atarjea o colector. 
Emisor.- Es el conducto que recibe las aguas de un co-lector 
o de un interceptor. No recibe ninguna aportación 
adicional en su trayecto y su función es conducir las 
aguas negras a la caja de entrada de la planta de trata-miento. 
También se le denomina emisor al conducto que 
lleva las aguas tratadas (efluente) de la caja de salida de 
la planta de tratamiento al sitio de descarga. 
Estructuras de caída escalonada.- Son estructuras con 
caída escalonada cuya variación es de 50 en 50 cm hasta 
2.50 m como máximo; están provistas de una chimenea 
a la entrada de la tubería con mayor elevación de planti-lla 
y otra a la salida de la tubería con la menor elevación 
de plantilla. Se emplean en tuberías con diámetros de 
0.91 a 3.05 m. 
Estructura de descarga.- Obra de salida o final del 
emisor que permite el vertido de las aguas residuales 
a un cuerpo receptor; puede ser de dos tipos, recta y 
esviajada. 
Fibrocemento.- Es un material utilizado en la construc-ción, 
constituido por una mezcla de cemento y fibras de 
refuerzo, para mejorar la resistencia de los elementos fa-bricados 
con estos materiales. 
Flujo por gravedad.- Movimiento de un flujo debido 
una diferencia de altura. 
Flujo por presión.- Movimiento de un flujo debido al 
empleo de una bomba que genera un aumento de pre-sión 
después de pasar el fluido por ésta o cuando la tu-bería 
trabaja por gravedad a tubo lleno generando un 
gradiente hidráulico. 
Flujo por vacío.- Movimiento de un flujo debido a una 
variación de presiones, dentro del conducto se genera 
una presión por debajo de la presión atmosférica nega-tiva 
(vacío), y cuando el fluido es sometido por un lado 
a una presión positiva el fluido se conducirá a la sección 
de vacío. 
Interceptor.- Es la tubería que intercepta las aguas ne-gras 
de los colectores y termina en un emisor o en la 
planta de tratamiento. En un modelo de interceptores, 
las tuberías principales(colectores) se instalan en zonas 
con curvas de nivel mas o menos paralelas y sin gran-des 
desniveles, y se descargan a una tubería de mayor 
diámetro (interceptor) generalmente paralelo a alguna 
corriente natural. 
Poli(cloruro de vinilo) (PVC).- Polímero termoplásti-co, 
orgánico obtenido por polimerización del cloruro de 
vinilo. 
Poliéster.- Es un material termoplástico que pertenece 
a la familia de los Estirénicos, distinguiéndose por su ele-vada 
transparencia y brillo principalmente. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 3
Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV).- Es 
una tubería compuesta de tres materias primas básicas. 
La primera son dos tipos de refuerzo de fibra de vidrio 
(fibra de vidrio cortada y fibra de vidrio continua) para 
lograr resistencia circunferencial y axial; Arena silícica 
que es utilizada para aumentar la rigidez y se aplica al eje 
neutro y finalmente la resina en el revestimiento interno 
y externo del tubo. 
Polietileno de alta densidad (PEAD).- Polímero termo-plástico, 
perteneciente a la familia de los polímeros ole-finicos, 
obtenido por polimerización del etileno. 
Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita comu-nes, 
especiales o pozos caja a los cuales lateralmente se 
les construye una estructura que permite la caída en tu-berías 
de 20 y 25 cm de diámetro con un desnivel hasta 
de 2.00 m. 
Pozos con caída.- Son pozos constituidos también por 
una caja y una chimenea a los cuales, en su interior se les 
construye una pantalla que funciona como deflector del 
caudal que cae. Se construyen para tuberías de 30 a 76 
cm de diámetro y con un desnivel hasta de 1.50 m. 
Sifón invertido.- Obra accesoria utilizada para cruzar al-guna 
corriente de agua, depresión del terreno, estructu-ra, 
conducto o viaductos subterráneos, que se encuen-tren 
al mismo nivel en que debe instalarse la tubería. 
Tapa.- Dispositivo que asienta sobre el brocal 
Tratamiento.- Es la remoción en las aguas residuales, 
por métodos físicos, químicos y biológicos de materias 
en suspensión, coloidal y disuelta. 
Tubería flexible.- Son aquellas que se deflexionan por lo 
menos un 2% sin sufrir daño estructural. Materiales de 
las tuberías flexibles: acero, aluminio, PVC, polietileno, 
polipropileno, poliéster reforzado con fibra de vidrio. 
Tubería rígida.- Se considera tubería rígida aquella que 
no admite deflexión sin sufrir daño en su estructura. Ma-teriales 
de las tuberías rígidas: concreto, fibrocemento, 
hierro fundido y barro. 
Vida útil.- Tiempo en el cual los elementos de un siste-ma 
operan económicamente bajo las condiciones origi-nales 
del proyecto aprobado y de su entorno. 
4 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
1. Características 
1.1 Sistemas de alcantarillado 
1.1.1 Clasificación 
Los sistemas de alcantarillado pueden ser de dos tipos: 
convencionales o no convencionales. Los sistemas de al-cantarillado 
sanitario han sido ampliamente utilizados, 
estudiados y estandarizados. Son sistemas con tuberías 
de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad 
en la operación del sistema, debida en muchos casos a la 
incertidumbre en los parámetros que definen el caudal: 
densidad poblacional y su estimación futura, manteni-miento 
inadecuado o nulo. Los sistemas de alcantari-llado 
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, en especial del caudal, mantenimiento intensivo 
y, en gran medida, de la cultura en la comunidad que 
acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones 
que éstos pueden tener. 
1. Los sistemas convencionales de alcantarillado se 
clasifican en: 
Alcantarillado separado: es aquel en el cual se 
independiza la evacuación de aguas residuales y 
lluvia. 
a) Alcantarillado sanitario: sistema diseñado para 
recolectar exclusivamente las aguas residuales 
domésticas e industriales. 
b) Alcantarillado pluvial: sistema de evacuación 
de la escorrentía superficial producida por la 
precipitación. 
Alcantarillado combinado: conduce simultánea-mente 
las aguas residuales, domesticas e industria-les, 
y las aguas de lluvia. 
2. Los sistemas de alcantarillado no convencionales se 
clasifican según el tipo de tecnología aplicada y en ge-neral 
se limita a la evacuación de la aguas residuales. 
a) Alcantarillado simplificado: un sistema de al-cantarillado 
sanitario simplificado se diseña 
con los mismos lineamientos de un alcantari-llado 
convencional, pero teniendo en cuenta 
la posibilidad de reducir diámetros y disminuir 
distancias entre pozos al disponer de mejores 
equipos de mantenimiento. 
b) Alcantarillado condominiales: Son los alcan-tarillados 
que recogen las aguas residuales de 
un pequeño grupo de viviendas, menor a una 
hectárea, y las conduce a un sistema de alcan-tarillado 
convencional. 
c) Alcantarillado sin arrastre de sólidos. Conoci-dos 
también como alcantarillados a presión, 
son sistemas en los cuales se eliminan los só-lidos 
de los efluentes de la vivienda por medio 
de un tanque interceptor. El agua es transpor-tada 
luego a una planta de tratamiento o sis-tema 
de alcantarillado convencional a través 
de tuberías de diámetro de energía uniforme 
y que, por tanto, pueden trabajar a presión en 
algunas secciones. 
El tipo de alcantarillado que se use depende de las ca-racterísticas 
de tamaño, topografía y condiciones econó-micas 
del proyecto. Por ejemplo, en algunas localidades 
pequeñas, con determinadas condiciones topográficas, 
se podría pensar en un sistema de alcantarillado sanita-rio 
inicial, dejando correr las aguas de lluvia por las calles, 
lo que permite aplazar la construcción de un sistema de 
alcantarillado pluvial hasta que sea una necesidad. 
Unir las aguas residuales con las aguas de lluvia, alcan-tarillado 
combinado, es una solución económica inicial 
desde el punto de vista de la recolección, pero no lo será 
tanto cuando se piense en la solución global de sanea-miento 
que incluye la planta de tratamiento de aguas 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 5
residuales, por la variación de los caudales, lo que gene-ra 
perjuicios en el sistema de tratamiento de aguas. Por 
tanto hasta donde sea posible se recomienda la separa-ción 
de los sistemas de alcantarillado de aguas residuales 
y pluviales. 
Un sistema de alcantarillado por vacío consiste en un 
sistema de tuberías, herméticas, que trabajan con una 
presión negativa, vacío, que conducen las aguas de de-secho 
a una estación de vacío, de donde son conducidas 
a un colector que las llevara a una planta de tratamiento 
o a un vertedero. 
Un sistema de alcantarillado por vacío consta de cua-tro 
componentes principales: 
• Las líneas de gravedad de las casas a la caja de 
válvula. 
• La válvula de vacío y la línea de servicio. 
• Las líneas de vacío. 
• La estación de vacío. 
Las líneas de gravedad que se instalan comúnmente 
como parte de un sistema convencional por gravedad 
son adecuadas para su uso como parte del sistema de al-cantarillado 
por vacío. Las líneas de gravedad de 4” o 6” 
se instalan generalmente con una pendiente del 2% del 
edificio hacia la línea colectora, las cuales deberán contar 
con una línea de aire. Las líneas por gravedad deberán 
construirse con tubería PVC RD-21, las cuales descargan 
en un tanque de colector, donde se encuentra la caja de 
la válvula de vacío. 
La válvula de vacío debe operar sin electricidad. A me-dida 
que el nivel de las aguas negras en el tanque se ele-va, 
presuriza el aire contenido en la manguera del sensor. 
El aire a presión opera la unidad controlador/sensor a 
través de una válvula de tres fases que aplica vacío de 
la línea al operador de la válvula. Este abre la válvula y 
activa un temporizador ajustable en el controlador. Des-pués 
de un período de tiempo preestablecido la válvula 
se cierra. Una vez que las aguas negras han sido eva-cuadas, 
a través de las líneas colectoras, una cantidad 
preestablecida de aire es admitida para proveer la fuerza 
de propulsión para las aguas negras. 
Las líneas colectoras de PVC de 3”, 4”, 6”, 8” y 10” 
se instalan en un perfil en forma de diente de sierra. Las 
líneas colectoras principales conectan las cajas de válvu-la 
a la estación colectora. Es común utilizar tubería PVC 
Hidráulica Cédula 40, RD-21 o RD-26, cementadas o 
con anillo de hule. En este último caso se recomienda un 
sello de hule tipo Doble-Reiber y solicitar del fabricante 
que el sello y la tubería hayan sido diseñadas para su uso 
en sistemas por vacío. El material debe ser certificado 
por el fabricante estableciendo que la tubería y las jun-tas 
operarán a un vacío de 24 pulgadas de mercurio y 
soportan una prueba de vacío a 24 pulgadas de mercurio 
por un período de 4 horas con una pérdida no mayor de 
1% por hora. 
La estación colectora central es el corazón del siste-ma 
de drenaje por vacío. La maquinaria instalada es si-milar 
a la de una estación convencional de rebombeo. El 
equipo principal comprende un tanque colector, bombas 
de vacío y bombas de descarga. Las bombas de descar-ga 
transfieren las aguas residuales del tanque colector, a 
través de un emisor, a la planta de tratamiento. 
El tanque colector se fabrica con placa de acero o fi-bra 
de vidrio. 
Las bombas de descarga de aguas negras - normal-mente 
bombas centrífugas horizontales de cárcamo 
seco-deben diseñarse para manejar el flujo máximo de 
diseño. 
Las bombas de vacío - normalmente bombas de pa-letas 
deslizantes y sello de aceite- deben poder propor-cionar 
un rango último de vacío cercano a 29” Hg. La 
potencia de los motores está en función del gasto total 
pero se encuentra regularmente en el rango de 10 a 25 
H.P. Bajo condiciones normales de operación estas bom-bas 
deben trabajar de 2 a 3 horas diarias. 
Para áreas con gastos inusualmente altos se instala un 
tanque de reserva de vacío entre el tanque colector y las 
bombas de vacío - normalmente con un volumen de 400 
galones - que realiza las siguientes funciones: 
• Reduce la posibilidad de que las bombas de vacío 
reciban agua en condiciones críticas de operación. 
• Actúa como una reserva de emergencia. 
• Reduce la frecuencia de arranques de las bombas de 
vacío. 
Se usará un sistema dual de bombas de vacío de ani-llo 
líquido o de paletas deslizantes. Cada bomba deberá 
poder manejar el volumen de aire de diseño en un ran-go 
de vacío de 16 a 20 pulgadas de mercurio. Deberá 
instalarse una válvula check entre el tanque colector y 
6 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
las bombas de vacío. Finalmente cada bomba de vacío 
deberá contar con una tubería de expulsión de aire indi-vidual 
hacia fuera de la estación. 
Las bombas de vacío deben diseñarse para manejar 
el flujo de las válvulas de vacío ajustadas a una propor-ción 
aire-líquido 2:1. (en tiempo de admisión). Deberá 
aumentarse un factor que toma en cuenta la expansión 
del aire en la tubería. Se recomienda un tamaño mínimo 
de 150 CFM a fin de mantener las velocidades altas del 
sistema y permitir una más fácil operación del sistema en 
caso de algún mal funcionamiento del mismo. 
Las bombas de descarga deben diseñarse para ma-nejar 
el gasto máximo extraordinario. El tamaño de las 
bombas de descarga debe calcularse conforme a los pro-cedimientos 
normales de diseño para líneas a presión. 
Sin embargo debe considerarse una carga adicional de 
23 pies para vencer la presión negativa de 20” Hg. en el 
tanque colector. 
Las bombas deben de contar con sistema de doble se-llo 
presurizado y lubricado conforme a las especificacio-nes 
normales del fabricante y deberán ser del tipo cen-trífugas 
horizontales con impulsor inatascable aunque 
pueden utilizarse bombas sumergibles. Las bombas de 
descarga deberán contar con válvulas check y válvulas 
de cierre que les permitan ser aisladas para operaciones 
de mantenimiento. 
Deberá instalarse una línea ecualizadora de 1”- de 
preferencia con tubería transparente- en cada bomba de 
descarga. Su propósito es eliminar el aire de la bomba e 
igualar el vacío a ambos lados del impulsor. Esto permite 
Tabla 1.1 Cuadro de desempeño del sistema de alcantarillado sanitario por vacío 
Característica de desempeño 
Tubería y conexiones 
Pruebas mecánicas 
Pruebas químicas 
Sistema Hermeticidad del sistema (ASTM-D-2665) 
*Norma vigente o la que la sustituya 
Alcantarillado sanitario por vacío 
Requerimiento Método de prueba* 
Especificaciones 
NMX-E-145/1-SCFI-2002 
NMX-E-145/3-SCFI-2002 
(ASTM-D-1784) 
(ASTM-D-2665) 
Dimensiones NMX-E-021-SCFI-2001 
Presión hidráulica interna por largo periodo NMX-E-013-1998-SCFI 
(ASTM-D-2241) 
Resistencia al aplastamiento NMX-E-014-SCFI-1999 
Presión hidráulica interna a corto periodo NMX-E-016-SCFI-1999 
(ASTM D 1599) 
Resistencia al Impacto NMX-E-029-SCFI-2000 
Hermeticidad de la unión espiga campana 
en tubos y conexiones 
NMX-E-129-SCFI-2001 
(ASTM-D-2672) 
(ASTM-D-3139) 
Reversión térmica NMX-E-179-1998-SCFI 
Temperatura de ablandamiento Vicat NMX-E-213-199-SCFI 
Determinación de metales por adsorción 
atómica NMX-AA-051-SCFI-2001 
Contenido de metales pesados NMX-BB-093-1989 
Extracción de metales pesados por 
contacto con agua NMX-E-028-1991 
Compuestos de Poli(cloruro de vinilo) PVC NMX-E-031-SCFI-2000 
Resistencia al cloruro de metileno de los 
tubos de plásticos NMX-E-131-1999-SCFI 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 7
a la bomba arrancar sin tener que bombear contra la pre-sión 
negativa en el tanque colector. Se recomienda PVC 
transparente para las líneas ecualizadoras de manera 
que cualquier pequeña obstrucción o fuga sea claramen-te 
visible para el operador. 
El volumen de operación del tanque colector es la 
acumulación de aguas negras requerido para el arranque 
de la bomba de descarga. Normalmente su tamaño se 
calcula para que a flujo mínimo, la bomba opere cada 
15 minutos. El volumen del tanque colector es de (tres) 
veces el volumen de operación con un tamaño mínimo 
de 1,000 galones. Al diseñar el tanque colector, la suc-ción 
de las bombas de descarga deberá colocarse en la 
parte más baja del tanque y lo más alejada posible de las 
descargas de aguas negras provenientes de las líneas de 
vacío. Los codos de las líneas de vacío dentro del tanque 
deberán ser girados en ángulo de modo que descarguen 
lejos de la succión de las bombas de descarga. 
1.1.2 Red de atarjeas 
La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y transpor-tar 
las aportaciones de las descargas de aguas residuales 
domésticas, comerciales e industriales, hacia los colecto-res 
e interceptores. 
La red está constituida por un conjunto de tuberías 
por las que son conducidas las aguas residuales captadas. 
El ingreso del agua a las tuberías es paulatino a lo largo 
de la red, acumulándose los caudales, lo que da lugar a 
ampliaciones sucesivas de la sección de los conductos en 
la medida en que se incrementan los caudales. De esta 
manera se obtienen en el diseño las mayores secciones 
en los tramos finales de la red. No es admisible dise-ñar 
reducciones en los diámetros en el sentido del flujo 
cuando se mantiene la pendiente de la tubería siendo 
caso contrario cuando la pendiente se incrementa podrá 
diseñarse un diámetro menor siempre cubriendo el gasto 
de diseño y los límites de velocidad. 
La red se inicia con la descarga domiciliaria o albañal, a 
partir del paramento exterior de las edificaciones. El diá-metro 
del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm, 
siendo éste el mínimo recomendable, sin embargo, esta 
dimensión puede variar en función de las disposiciones 
de las autoridades locales. La conexión entre albañal y 
atarjea debe ser hermética y la tubería de interconexión 
debe de tener una pendiente mínima del 1%. En caso de 
que el diámetro del albañal sea de 10 cm, se debe consi-derar 
una pendiente de 2 %. 
A continuación se tienen las atarjeas, localizadas ge-neralmente 
al centro de las calles, las cuales van reco-lectando 
las aportaciones de los albañales. El diámetro 
mínimo que se utiliza en la red de atarjeas de un sistema 
de drenaje separado es de 20 cm, y su diseño, en general 
debe seguir la pendiente natural del terreno, siempre y 
cuando cumpla con los límites máximos y mínimos de 
velocidad y la condición mínima de tirante. 
La estructura típica de liga entre dos tramos de la red 
es el pozo de visita, que permite el acceso del exterior 
para su inspección y maniobras de limpieza; también tie-ne 
la función de ventilación de la red para la eliminación 
de gases. Las uniones de la red de las tuberías con los 
pozos de visita deben ser herméticas. 
Los pozos de visita deben localizarse en todos los 
cruceros, cambios de dirección, pendiente y diámetro y 
para dividir tramos que exceden la máxima longitud re-comendada 
para las maniobras de limpieza y ventilación 
(ver apartado 2.2.2). 
Las separaciones máximas entre pozos de visita se in-dican 
en el apartado 3.1.6.1 
Con objeto de aprovechar al máximo la capacidad de 
los tubos, en el diseño de las atarjeas se debe dimensio-nar 
cada tramo con el diámetro mínimo, que cumpla las 
condiciones hidráulicas definidas por el proyecto. 
Para realizar un análisis adecuado de la red de atarjeas, 
se requiere considerar, en forma simultánea, las posibles 
alternativas de trazo y funcionamiento de colectores, 
emisores y descarga final, como se describe en las sec-ciones 
correspondientes. 
Modelos de configuración de atarjeas y características 
técnicas 
El trazo de atarjeas generalmente se realiza coinci-diendo 
con el eje longitudinal de cada calle y de la ubi-cación 
de los frentes de los lotes. Los trazos más usuales 
se pueden agrupar en forma general en los siguientes 
tipos: 
a) Trazo en bayoneta 
Se denomina así al trazo que iniciando en una cabe-za 
de atarjea tiene un desarrollo en zigzag o en escalera 
(ver Figura 1.1). 
8 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Características técnicas 
Reducir el número de cabezas de atarjeas y permite un 
mayor desarrollo de las atarjeas, con lo que los conduc-tos 
adquieren un régimen hidráulico establecido, logran-do 
con ello aprovechar adecuadamente la capacidad de 
cada uno de los conductos. 
Requiere de terrenos con pendientes suaves más o 
menos estables y definidas. 
Para este tipo de trazo, en las plantillas de los pozos de 
visita, las medias cañas usadas para el cambio de direc-ción 
de las tuberías que confluyen, son independientes y 
con curvatura opuesta, no debiendo tener una diferencia 
mayor de 0.50 m entre las dos medias cañas. 
Figura 1.1 Trazo de la red de atarjeas en bayoneta 
b) Trazo en peine 
Se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia 
al paralelismo, empiezan su desarrollo en una cabeza de 
atarjea, descargando su contenido en una tubería común 
de mayor diámetro, perpendicular a ellas (ver Figura1.2). 
Figura 1.2 Trazo de la red de atarjeas en peine 
Características técnicas 
Garantiza aportaciones rápidas y directas de las cabe-zas 
de atarjeas a la tubería común de cada peine, y de 
éstas a los colectores, propiciando rápidamente un régi-men 
hidráulico establecido. 
Tiene una amplia gama de valores para las pendientes 
de las cabezas de atarjeas, lo cual resulta útil en el diseño 
cuando la topografía es muy irregular. 
Debido al corto desarrollo que generalmente tienen 
las atarjeas antes de descargar a un conducto mayor, en 
la mayoría de los casos aquellas trabajan por abajo de su 
capacidad, ocasionando que se desaproveche parte de 
dicha capacidad. 
c) Trazo combinado 
Corresponde a una combinación de los dos trazos an-teriores 
y a trazos particulares obligados por los acciden-tes 
topográficos de la zona (ver Figura 1.3). 
Figura 1.3 Trazo combinado en red de atarjeas 
Aunque cada tipo de trazo tiene características parti-culares 
respecto a su uso, el modelo de bayoneta tiene 
cierta ventaja sobre otros modelos, en lo que se refiere 
al aprovechamiento de la capacidad de las tuberías. Sin 
embargo este no es el único punto que se considera en la 
elección del tipo trazo, pues depende fundamentalmen-te 
de las condiciones topográficas del sitio en estudio. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 9
1.1.3. Colectores e interceptores 
Son las tuberías que tienen aportación de los colectores 
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 intercepto-res 
deben ser en lo posible una réplica subterránea del 
drenaje superficial natural. 
1.1.4 Emisores 
Son el conducto que recibe las aguas de uno o varios co-lectores 
o interceptores. No recibe ninguna aportación 
adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su trayec-to 
y su función es conducir las aguas residuales a la plan-ta 
de tratamiento o a un sistema de reúso. También se le 
denomina emisor al conducto que lleva las aguas tratadas 
(efluente) de la planta de tratamiento al sitio de descarga. 
El escurrimiento debe ser por gravedad, excepto 
en donde se requiere el bombeo para las siguientes 
condiciones: 
• Elevar las aguas residuales de un conducto profun-do 
a otro más superficial, cuando constructivamen-te 
no es económico continuar con las profundidades 
resultantes. 
• Conducir las aguas residuales de una cuenca a otra. 
• Entregar las aguas residuales a una planta de trata-miento 
o a una estructura determinada de acuerdo 
a condiciones específicas que así lo requieran. 
1.1.4.1 Emisores a gravedad 
Las aguas residuales de los emisores que trabajan a gra-vedad 
generalmente se conducen por ductos cerrados, 
o bien por estructuras diseñadas especialmente cuando 
las condiciones de proyecto (gasto, profundidad, etc.) 
lo ameritan. 
1.1.4.2 Emisores a presión 
Cuando la topografía no permite que el emisor sea a gra-vedad, 
en parte o en su totalidad, será necesario recurrir 
a un emisor a presión. También la localización de la plan-ta 
de tratamiento o del sitio de vertido, puede obligar a 
tener un tramo de emisor a bombeo. 
En estos casos es necesario construir una estación de 
bombeo para elevar el caudal de un tramo de emisor a 
gravedad, a otro tramo que requiera situarse a mayor 
elevación o bien alcanzar el nivel de aguas máximas ex-traordinarias 
del cuerpo receptor, en cuyo caso el tramo 
de emisor a presión puede ser desde un tramo corto has-ta 
la totalidad del emisor. 
El tramo a presión debe ser diseñado hidráulicamen-te 
debiendo estudiarse las alternativas necesarias para 
establecer su localización más adecuada, tipo y clase de 
tubería, así como las características de la planta de bom-beo 
y la estructura de descarga. 
En casos particulares, en los que exista en la localidad 
zonas sin drenaje natural, se puede utilizar un emisor a 
presión para transportar el agua residual del punto más 
bajo de esta zona, a zonas donde existan colectores que 
drenen por gravedad. 
1.1.5 Modelos de configuración para 
colectores, interceptores y emisores 
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 funda-mentalmente 
depende de: 
a) La topografía predominante 
b) El trazo de las calles 
c) El o los sitios de vertido 
d) La disponibilidad de terreno para ubicar la planta o 
plantas de tratamiento. 
En todos los casos deben de realizarse los análisis de 
alternativas que se requieran, tanto para definir los sitios 
y números de bombeos a proyectar, como el número de 
plantas de tratamiento y sitios de vertido, con objeto de 
asegurar el proyecto de la alternativa técnico-económica 
más adecuada, con lo cual se elaboran los planos genera-les 
y de alternativas. 
A continuación se describen los modelos de configu-ración 
más usuales. 
1.1.5.1 Modelo perpendicular 
En el caso de una comunidad paralela a una corriente, 
con terreno con una suave pendiente hacia ésta, la mejor 
10 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
forma de colectar las aguas residuales se logra colocando 
tuberías perpendiculares a la corriente (ver Figura 1.4). 
Figura 1.4 Modelo Perpendicular 
Adicionalmente debe analizarse la conveniencia de co-nectar 
los colectores, con un interceptor paralelo a la co-rriente, 
para tener el menor número de descargas. 
1.1.5.2 Modelo radial 
En este modelo las aguas residuales fluyen hacia el exte-rior 
de la localidad, en forma radial a través de colectores 
(ver Figura 1.5). 
Figura 1.5 Modelo radial 
1.1.5.3 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 princi-pales 
(colectores) se conectan a una tubería mayor (in-terceptor) 
que es la encargada de transportar las aguas 
residuales hasta un emisor o una planta de tratamiento 
(ver Figura 1.6). 
Figura 1.6 Modelo de Interceptores 
1.1.5.4 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 (ver Figura 1.7). 
Figura 1.7 Modelo de abanico 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 11
2. Componentes de un sistema de 
alcantarillado 
Una red de alcantarillado sanitario se compone de va-rios 
elementos certificados, tales como de tuberías, 
conexiones, anillos y obras accesorias: descargas domi-ciliarias, 
pozos de visita, estructuras de caída, sifones y 
cruzamientos especiales. Por otra parte en los sistemas 
a presión se utilizan estaciones de bombeo para el des-alojo 
de las aguas residuales. 
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 al-cantarillado 
sanitario y su instalación deben cumplir 
con la norma oficial mexicana NOM-001-CONA-GUA- 
1995 Sistema de alcantarillado sanitario – Espe-cificaciones 
de hermeticidad. 
Cuando alguno de los elementos que conforma la red 
de alcantarillado sanitario carezca de norma mexicana 
para regular su calidad se debe asegurar que éstos cum-plen 
con las especificaciones internacionales o en su de-fecto 
con las del país de origen (Art. 53 de la Ley Federal 
sobre Metrología y Normalización). 
En este subcapítulo se hace una descripción de cada 
uno de los componentes de una red de alcantarillado 
sanitario, sus tipos, características técnicas en base a la 
información recopilada con los fabricantes. 
2.1 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 alcantari-llado, 
intervienen diversas características tales como: re-sistencia 
mecánica, resistencia estructural del material, 
durabilidad, capacidad de conducción, características de 
los suelos y agua, economía, facilidad de manejo, coloca-ción 
e instalación, flexibilidad en su diseño y facilidad de 
mantenimiento y reparación. 
Las tuberías para alcantarillado sanitario se fabrican 
de diversos materiales, tales como: 
2.1.1 Acero (Tablas 2.1, 2.2., 2.3 y 2.4) 
2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR) 
(Tablas 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 y 2.10) 
2.1.3 Concreto reforzado con revestimiento interior 
(CRRI) 
2.1.4 Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) 
(Tablas 2.11 y 2.12) 
2.1.5 Poli (cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y es-tructurada) 
(Tablas 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17, 
2.18, 2.19, 2.20, 2.21 y 2.22) 
2.1.6 Fibrocemento (FC) (Tablas 2.23 y 2.24) 
2.1.7 Polietileno de alta densidad (PEAD) (Pared só-lida 
corrugada y estructurada) (Tablas 2.25 y 
2.26) 
En los sistemas de alcantarillado sanitario a presión 
se pueden utilizar diversos tipos de tuberías para con-ducción 
de agua potable, siempre y cuando reúnan las 
características para conducir aguas residuales. 
A continuación, se detallan las características de las 
tuberías de alcantarillado mencionadas y de los siste-mas 
de unión entre tuberías de los diversos materiales 
utilizados. 
12 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.1.1 Acero 
Tabla 2.1 Información general de la tubería de acero 
Material Tipo de tubo Norma aplicable 
Diámetros nominal 
(mm) 
Sistema de unión 
Longitud total 
(m) 
Acero 
Sin Costura 
NMX-B-177 
ASTM A 53/A 
60 3 mm a 508 mm Soldadura 14 5 m máx. 
Con costura 
recta 
(longitudinal) 
NMX-B-177 
NMX-B-184 
ISO 3183 (API 5L) 
Grados B X42 HASTA 
X60 
ASTM A 53/A Y B 
AWWA C 200 
50 mm a 600 mm 
Soldadura bridas coples 
o ranuras (moldeadas o 
talladas) con junta mecánica 
6 15 a 12 30 m 
Costura 
helicoidal 
NMX-B-177 
NMX-B-182 
ISO 3183 (API 5L) 
ASTM A 53/A 
ASTM A 134 
AWWA C 200 
219 mm a 3048 mm 
soldadura bridas 
coples o ranuras (moldeadas 
o talladas) con junta 
mecánica 
6 a 13 m 
Tabla 2.2 Propiedades de la tubería de acero al carbono 
Parámetro Símbolo Valor 
Módulo de Elasticidad de Young E 206 800 MPa 
Relación de Poisson v 0.30 
Momento de Inercia sección circular I I = Π/64 (Do4 – Di4) 
Rigidez de la tubería PS 6.7 EIpared /r3 
Momento de inercia de la sección transversal de la pared de la 
tubería por unidad de longitud (b), en cm4/cm = cm3 Ipared Ipared = t3/12 
Módulo de Sección S S = [Π/(32 x Do)] (Do 
4 – Di 
4) 
Do .- Diámetro exterior de la tubería, Di .- Diámetro interior de la tubería, Π .- Pi = 3.1416, r.- radio promedio de la tubería, 
cm, t.- espesor de pared de la tubería, cm. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 13
Tabla 2.3 Información específica de la tubería de acero 
Diámetroexterior 
nominal 
Rigidez 
Area 
Modulo 
de la 
Diámetro 
Peso 
Area de 
Momento de 
espesor 
transeversal 
elástico de 
tubería= 
Tamaño interior 
teórico 
metal 
inercia 
interna 
la sección 
[6.7 E 
I] / r3 
paredmm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 
3.91 52.48 5.44 6.927 21.631 27.665 9.18 307.93 
4.78 50.74 6.54 8.337 20.220 32.363 10.73 589.48 
50 60.30 
5.54 49.22 7.48 9.531 19.027 36.090 11.97 957.00 
6.35 47.60 8.45 10.763 17.795 39.699 13.17 1506.19 
7.14 46.02 9.36 11.924 16.636 42.882 14.28 2238.07 
3.96 65.08 6.74 8.589 33.265 51.343 14.07 174.31 
4.37 64.26 7.40 9.422 32.432 55.698 15.26 238.47 
4.78 63.44 8.04 10.284 31.609 59.890 16.41 317.75 
65 73.00 
5.16 62.68 8.63 10.997 30.857 63.632 17.43 406.47 
5.49 62.02 9.14 11.644 30.210 66.773 18.29 496.76 
6.35 60.30 10.44 13.296 28.558 74.501 20.41 798.83 
7.01 58.98 11.41 14.533 27.321 79.999 21.92 1107.27 
4.78 79.34 9.92 12.632 49.440 112.095 25.22 169.48 
5.49 77.92 11.29 14.386 47.686 125.651 28.27 263.39 
80 88.9 
6.35 76.20 12.93 16.468 45.604 141.107 31.75 420.44 
7.14 74.62 14.40 18.340 43.732 154.412 34.74 615.19 
7.62 73.66 15.27 19.458 42.614 162.094 36.47 761.11 
4.78 104.74 12.91 16.446 86.162 247.06 43.23 76.80 
5.56 103.18 14.91 18.994 83.615 281.47 49.25 123.48 
6.02 102.26 16.07 20.478 82.130 301.05 52.68 158.74 
100 114.3 
6.35 101.60 16.90 21.535 81.073 314.78 55.08 188.01 
7.14 100.02 18.87 24.037 78.587 346.56 59.21 273.23 
7.92 98.46 20.78 26.469 76.140 376.50 65.88 381.18 
8.56 97.18 22.32 28.436 74.173 400.03 70.00 490.05 
14 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Tamaño nominal 
Diámetroexterior 
espesor 
Diámetro 
interior 
Peso 
teórico 
Area de 
metal 
Area 
transeversal 
interna 
Momento de 
inercia 
Modulo 
elástico de 
la sección 
Rigidez 
de la 
tubería= 
[6.7 E 
Ipared] / r3 
mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 
125 139.7 
4.78 130.14 16.09 20.261 133.019 461.60 66.08 41.08 
5.56 128.58 18.61 23.431 129.849 527.91 75.58 65.78 
6.55 126.60 21.77 27.399 125.880 608.66 87.14 107.46 
7.14 125.42 23.62 29.735 123.545 655.02 93.78 144.34 
7.92 123.86 26.05 32.789 120.491 714.33 102.27 200.52 
8.74 122.22 28.57 35.958 117.321 774.32 110.85 274.57 
9.52 120.66 30.94 38.934 114.345 829.18 118.71 361.25 
150 168.3 
4.78 158.74 19.27 24.555 197.908 821.43 97.62 23.07 
5.56 157.18 22.31 28.426 194.037 942.16 111.96 36.84 
6.35 155.60 25.36 32.308 190.156 1060.83 126.06 55.68 
7.11 154.08 28.26 36.005 186.459 1171.63 139.23 79.27 
7.92 152.46 31.32 39.905 182.559 1286.16 152.84 111.24 
8.74 150.82 34.39 43.811 178.652 1398.45 166.18 151.81 
9.52 149.26 37.28 47.488 174.976 1501.91 178.48 199.09 
200 219.1 
4.78 209.54 25.26 32.184 344.846 1848.81 168.76 10.25 
5.16 208.78 27.22 34.681 342.349 2006.03 181.23 12.96 
5.56 207.98 29.28 37.300 339.730 2127.49 194.20 16.31 
6.35 206.40 33.31 42.442 334.588 2403.42 219.39 24.56 
7.04 205.02 36.31 46.901 330.129 2639.30 240.92 33.80 
7.92 203.26 41.42 52.545 324.485 2933.29 267.64 48.72 
8.18 202.74 42.55 54.203 322.827 3018.70 275.55 53.88 
8.74 201.62 45.34 57.760 319.270 3221.11 292.15 66.25 
9.52 200.06 49.20 62.681 314.349 3448.60 314.80 86.58 
10.31 198.48 53.08 67.627 309.403 3694.08 337.20 111.22 
11.13 196.84 57.08 72.719 304.311 3942.76 359.90 141.59 
12.70 193.70 64.64 82.350 294.680 4401.85 401.81 215.19 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 15
Diámetroexterior 
nominal 
Rigidez 
Area 
Modulo 
de la 
Diámetro 
Peso 
Area de 
Momento de 
espesor 
transeversal 
elástico de 
tubería= 
Tamaño interior 
teórico 
metal 
inercia 
interna 
la sección 
[6.7 E 
I] / r3 
paredmm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 
4.78 263.44 31.62 40.278 545.073 3623.27 265.44 5.23 
5.16 262.68 34.08 43.419 541.932 3894.92 285.34 6.60 
5.56 261.88 36.67 46.715 538.636 4178.33 306.10 8.30 
6.35 260.30 41.75 53.194 532.156 4730.48 346.56 12.47 
7.09 258.82 46.49 59.229 526.122 5238.65 383.78 17.51 
250 273.0 
7.80 257.40 51.01 64.986 520.365 5718.10 418.91 23.50 
8.74 255.52 56.96 72.559 512.791 6340.76 464.52 33.42 
9.27 254.46 60.29 76.805 508.546 6685.83 489.80 40.11 
11.13 250.74 71.87 91.565 493.785 7863.16 576.06 70.92 
12.70 247.60 81.52 103.855 481.495 8816.98 645.93 107.28 
4.78 314.24 37.62 47.907 775.557 6095.93 376.52 3.11 
5.16 313.48 40.55 51.654 770.334 6557.30 405.02 3.92 
5.56 312.68 43.63 55.588 767.876 7039.35 434.80 4.93 
6.35 311.10 49.71 63.329 760.135 7980.58 492.93 7.39 
7.14 309.52 55.75 71.030 752.434 8907.57 550.19 10.59 
7.92 307.96 61.69 78.596 744.868 9809.02 605.87 14.56 
300 323.8 
8.38 307.04 65.18 83.039 740.425 10334.25 638.31 17.32 
8.74 306.32 67.90 86.508 736.956 10742.03 663.50 19.72 
9.52 304.76 73.78 93.995 729.469 11615.73 717.46 25.67 
10.31 303.18 79.70 101.539 721.925 12487.06 771.28 32.86 
11.13 301.54 85.82 109.328 714.136 13377.18 826.26 41.66 
12.70 298.40 97.43 124.124 699.340 15041.38 929.05 62.84 
5.56 344.48 47.99 61.143 932.006 9366.95 526.83 3.70 
6.35 342.90 54.69 69.672 923.477 10626.43 597.66 5.55 
7.14 341.32 61.35 78.163 914.986 11868.62 667.53 7.95 
7.92 339.76 67.90 86.508 906.641 13078.28 736.59 10.92 
8.74 338.12 74.76 95.239 897.910 14332.13 806.08 14.78 
350 355.6 
9.52 336.56 81.25 103.506 889.643 15508.00 872.22 19.23 
10.31 334.98 87.79 111.839 881.310 16682.40 938.27 24.59 
11.13 333.34 94.55 120.447 872.702 17883.95 1005.85 31.16 
11.91 331.78 100.94 128.597 864.552 19010.54 1069.21 38.44 
12.70 330.20 107.39 136.811 856.338 20135.50 1132.48 46.93 
16 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Tamaño nominal 
Diámetroexterior 
espesor 
Diámetro 
interior 
Peso 
teórico 
Area de 
metal 
Area 
transeversal 
interna 
Momento de 
inercia 
Modulo 
elástico de 
la sección 
Rigidez 
de la 
tubería= 
[6.7 E 
Ipared] / r3 
mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 
400 406.4 
5.56 395.28 54.96 70.016 1227.158 14064.76 692.16 2.47 
6.35 393.70 62.64 79.807 1217.368 15969.34 785.89 3.69 
7.14 392.12 70.30 89.558 1207.616 17851.12 878.50 5.28 
7.92 390.56 77.83 99.148 1198.026 19686.89 968.84 7.25 
8.74 388.92 85.71 109.188 1187.986 21593.24 1062.66 9.81 
9.52 387.36 93.17 118.699 1178.475 23384.35 1150.80 12.75 
11.13 384.14 108.49 138.210 1158.964 27013.56 1329.41 20.62 
11.91 382.58 115.86 147.604 1149.570 28739.31 1414.34 25.42 
12.70 381.00 123.30 157.080 1140.094 30465.80 1499.30 31.01 
450 457 
6.35 444.30 70.60 89.901 1550.40 22826.48 998.97 2.58 
7.14 442.72 79.24 100.908 1539.39 25532.93 1117.41 3.69 
7.92 441.16 87.75 111.738 1528.56 28176.84 1233.12 5.07 
8.74 439.52 96.66 123.814 1517.22 30926.26 1353.45 6.85 
9.52 437.96 105.10 133.832 1506.47 33513.15 1466.66 8.89 
10.31 436.38 113.62 144.682 1495.62 36105.18 1580.10 11.36 
11.13 434.74 122.43 155.903 1484.40 38766.03 1696.54 14.37 
11.91 433.18 130.78 166.537 1473.76 41269.29 1806.10 17.70 
12.70 431.60 139.20 177.268 1463.03 43777.23 1915.85 21.57 
500 508 
5.56 496.88 68.89 87.763 1939.07 27697.56 1090.46 1.25 
6.35 495.30 78.55 100.075 1926.76 31485.21 1239.58 1.87 
7.14 493.72 88.19 112.348 1914.49 35236.80 1387.28 2.68 
7.92 492.16 97.67 124.427 1902.41 38905.72 1531.72 3.67 
8.74 490.52 107.60 137.085 1889.75 42725.36 1682.10 4.96 
9.52 488.96 117.02 149.086 1877.75 46323.29 1823.75 6.43 
10.31 487.38 126.53 161.201 1865.63 49932.42 1971.21 8.21 
11.13 485.74 136.37 173.736 1853.10 53641.67 2111.88 10.38 
11.91 484.18 145.70 185.619 1841.22 57135.28 2249.42 12.78 
12.70 482.60 155.12 197.616 1829.22 60639.42 2387.38 15.57 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 17
Tamaño nominal 
Diámetroexterior 
espesor 
Diámetro 
interior 
Peso 
teórico 
Area de 
metal 
Area 
transeversal 
interna 
Momento de 
inercia 
Modulo 
elástico de 
la sección 
Rigidez 
de la 
tubería= 
[6.7 E 
Ipared] / r3 
mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 
600 610 
6.35 597.30 94.46 120.42 2802.05 54857.79 1798.62 1.08 
7.14 595.72 106.08 135.23 2787.25 61442.58 2014.51 1.53 
7.92 594.16 117.51 149.81 2772.67 67892.82 2225.99 2.10 
8.74 592.52 129.50 165.09 2757.38 74619.28 2446.53 2.84 
9.52 590.96 140.88 179.59 2742.88 80965.99 2654.62 3.68 
10.31 589.38 152.37 194.24 2728.23 87343.05 2863.71 4.69 
11.13 587.74 164.26 209.40 2713.07 93908.24 3078.96 5.93 
11.91 586.18 175.54 223.78 2698.69 100102.39 3282.05 7.29 
12.70 584.60 186.94 238.31 2684.16 106325.75 3486.09 8.88 
Nota 1: Coeficiente de mannig del tubo de acero con recubrimiento (revestido): 0.011 
Nota 2: Coeficiente de mannig del tubo sin recubrimiento (revestido) ó tubo galvanizado: 0.014 
Tabla 2.4 Especificaciones técnicas de la tubería de acero al carbono, soldada por resistencia eléctrica de alta 
frecuencia (HFW) fabricada bajo ISO 3183 (API 5L), NMX-B-177 
Requerimientos de tensión 
Especificación Grado de acero Limite elástico, Min., MPa 
Resistencia a la última 
tensión Min., MPa 
ISO 3183 (API 5L) 
L245 (B) 245 415 
L290 (X42) 290 415 
L320 (X46) 320 435 
L360 (X52) 360 460 
L390 (X56) 390 490 
L415 (X60) 415 520 
NMX B-177 B 241 414 
18 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.1.1.1 Protección de superficie interior y exterior 
de tubería de acero 
Recubrimiento exterior 
Recubrimiento Anticorrosivo exterior a base de resi-na 
epóxica adherida por fusión (FBE.- Fusion Bonded 
Epoxic) cumpliendo con las Normas CAN/CSA Z245.20, 
AWWA C-213 y NRF-026-PEMEX. Certificación: API 
Especificación Q1, ISO 9001:2008. 
Recubrimiento Anticorrosivo exterior Tricapa a base 
de Polietileno (3LPE.- Three Layer Polyethylene), cum-ple 
con Normas CAN/CSA Z245.21, DIN 30670 y NRF- 
026-PEMEX. Certificación: API Especificación Q1, ISO 
9001:2008. 
Protección interior y exterior 
Galvanizado de tubería de acero por Inmersión en caliente 
según ISO 3183 (API 5L) / ASTM A53 y NMX-B-177. 
Recubrimientos a base de alquitrán de hulla para el 
interior y exterior de tuberías de acero, de acuerdo a 
AWWA C203 Y C210. 
Recubrimiento interior y exterior de tubería de acero 
a base de Resinas Epóxicas adheridas por Fusión (FBE) 
cumpliendo con AWWA C-213 Y NRF-026-PEMEX 
Integridad de ductos de acero a largo plazo 
Para asegurar la integridad y funcionamiento continuo 
durante largos períodos de tiempo, de los ductos de tu-bería 
de acero enterrados en el subsuelo, es necesario 
además del uso de los recubrimientos que funcionan 
como protección pasiva, el uso de la protección catódica 
ó activa. 
Protección catódica 
Los sistemas de protección catódica invierten la fuerza 
electroquímica corrosiva creando un circuito externo en-tre 
el ducto a ser protegido y un ánodo auxiliar (metal 
de sacrificio) inmerso en agua ó enterrado en el suelo a 
una distancia predeterminada de la tubería. La corriente 
directa aplicada al circuito es descargada desde la super-ficie 
del ánodo y viaja a través del electrolito circundante 
a la superficie de la tubería (cátodo). 
2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto 
reforzado (CR) 
La tubería de concreto se compone principalmente de un 
aglutinante de cemento, agregados, acero y agua, a continua-ción 
se describen las características principales de cada uno 
2.1.2.1 Cemento 
El cemento Tipo RS es un tipo especial de cemento des-tinado 
para las estructuras expuestas a la severa acción 
del sulfato. Posee una tasa menor de evolución de resis-tencia 
que la del cemento portland normal. El tipo RS 
es un cemento con un contenido máximo permitido de 
C3A del 5 por ciento, lo que le proporciona una mejor 
resistencia al sulfato que el cemento tipo portland. 
2.1.2.2 Refuerzo (armazón) 
El tubo de concreto se fabrica con o sin armazón de acero 
conforme a los requerimientos y especificaciones aplica-bles 
del proyecto en cuestión. La mayor parte del tubo de 
concreto se fabrica con el refuerzo de acero. La cantidad 
de refuerzo de acero es sugerida en las normas NMX-C- 
402-ONNCEE-2004 o se determina por medio de un di-seño 
especial. El tipo de armazón empleado depende de 
los procesos de producción y de la disponibilidad 
2.1.2.3 Agregados 
Los agregados son material granular de composición mi-neral, 
tal como arena, grava o piedra triturada. Los agre-gados 
se combinan con un medio de cementación para 
formar el concreto. Los agregados deberán tener la sufi-ciente 
resistencia para desarrollar la fuerza completa de la 
matriz de cementación y de las características adecuadas 
para que el material de enlace se adhiera a la superficie. 
Los agregados se clasifican en términos generales en 
fino y grueso. El agregado fino consiste de material que 
varia desde un tamaño que pasa en la criba de 9.5 mm 
hasta un material que pasa por una criba de 150 μm. El 
agregado grueso varía desde el máximo tamaño para la 
arena a un límite superior variable, determinado por el 
grueso de la pared del tubo y por consideraciones de la 
producción. El tamaño máximo normalmente empleado 
en la fabricación del tubo es de 19-25 mm. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 19
Tabla 2.5 Información general de la tubería de concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR) 
Material Tipo Norma 
Concreto 
Simple 
Junta 
Hermética 
Concreto 
Reforzado 
Junta 
Hermética 
Para tubería de concreto reforzado con recubrimiento interior, el coeficiente de Manning es de 0.009. 
2.1.2.4 Agua 
Diámetro 
nominal (cm) 
NMX-401-ONNCCE 
15 
20 125 
25 
30 
38 
45 
61 
NMX-402-ONNCCE 
30 
38 
45 
61 
76 Anillo de Hule Esp. Caja 
91 Anillo de Hule Esp. Caja 
107 Anillo de Hule Esp. Caja 
122 Anillo de Hule Esp. Caja 
152 Anillo de Hule Esp. Caja 
183 Anillo de Hule Esp. Caja 
213 Anillo de Hule Esp. Caja 
244 Anillo de Hule Esp. Caja 
305 Anillo de Hule Esp. Caja 
El agua que se añade al cemento produce una reacción 
química conocida como hidratación. La característica 
físicas de esta reacción es la formación de un gel en el 
momento en que el cemento se expone al agua. Este 
gel se forma por la penetración del agua en las partícu-las 
del cemento lo cual causa un ablandamiento, y es-tablece 
una suspensión coloidal. La absorción del agua 
por los gripos de partículas del cemento es la verdadera 
hidratación. 
Sólo una pequeña cantidad de agua se requiere para 
la hidratación, pero se requiere de agua adicional para 
producir una mezcla funcional. Existe, sin embargo, una 
relación entre la cantidad de agua utilizada y la resisten-cia 
del concreto resultante. La cantidad de agua deberá 
estar limitada a aquella que producirá el concreto con la 
calidad requerida. Este no es comúnmente un factor del 
concreto que se use con el tubo de concreto prefabrica-do 
Coeficiente 
de Manning 
Sistema de unión 
Longitud 
máxima (cm) 
0.012 
Anillo de Hule 
Espiga-campana 
250 
0.012 
Anillo de Hule 
Espiga-campana 
250 
250 
ya que la mayoría del proceso de fabricación utiliza 
mezclas relativamente secas. 
El agua que se utiliza para mezclar el concreto deberá 
estar libre de ácidos, álcalis y aceite, a menos que las 
pruebas o por experiencia se indique que el agua que se 
considera para el uso y que contiene algunos de estos 
materiales, es satisfactoria. Se deberá evitar el empleo 
del agua que contenga material orgánico ya que podría 
intervenir con la hidratación del cemento. La mayoría de 
las especificaciones requieren que el agua para la mezcla 
sea también potable. 
20 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.1 Tubo con espiga-campana Figura 2.2 Tubo con espiga-caja 
Tabla 2.6 Clasificación de la tubería de concreto simple (CS) 
Diámetro 
Espesor 
recomendado de 
pared (mm) 
Carga mínima de ruptura 
Nominal (Dn) 
en mm 
Real (Dr) 
(mm) 
Grado 1 Resistencia mínima del 
concreto 27 6 MPa (280 kgf/cm2) 
Grado 2 Resistencia mínima del 
concreto 34 5 MPa (350 kgf/cm2) 
kN/m (kgf/cm2) kN/m (kgf/cm2) 
100 101 23 14.7 (1.490) 20.6 (2 100) 
150 152 27 16.2 (1 640) 20.6 (2 100) 
200 203 29 19.0 (1 930) 21.9 (2 235) 
250 254 33 20.5 (2 080) 22.7 (2 310) 
300 305 47 21.5 (2 230) 24.8 (2 530) 
380 381 53 25.6 (2 600) 28.9 (2 950) 
450 457 61 29.4 (2 980) 34.1 (3 480) 
600 610 75 35.2 (3 570) 43.8 (4.470) 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 21
22 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Grados de los tubos de concreto reforzado 
Tabla 2.7 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 1 
Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 50 N/m/mm (5.1 kgf/m/mm) 
Carga M para producir una ruptura: 75 N/m/mm (7,6 kgf/m/mm) 
Diámetro interno 
Refuerzo cm2/m de pared de tubo 
Resistencia del concreto 27.6 MPa (280 kgf/cm2) 
Resistencia en kgf/m 
Método de los tres 
Pared A Pared B Pared C apoyos 
Nom 
(Dn) 
mm 
Real (Dr) 
mm 
Espesor 
de pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espeso 
de 
Pared 
(mm) 
Refuerzo 
circular cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Carga 
para la 
grieta Carga máxima 
Jaula 
interior 
Jaula 
Exterior 
Jaula 
interior 
Jaula 
exterior 
Jaula 
interior 
Jaula 
exterior 
300 305 44 1.5 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 1 555 2 318 
380 381 47 1.5 ------ ------ 57 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 1 943 2 896 
450 457 50 1.5 ------ 1.5 63 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 2 330 3 473 
610 610 63 2.8 ------ 2.3 76 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 3 111 4 636 
760 762 70 3.2 ------ 3.0 89 3.0 ------ 2.5 ------ ------ ------ ------ 3 886 5 791 
910 914 76 3.0 2.1 3.2 101 2.5 1.9 2.8 120 1.48 1.48 1.69 4 661 6 946 
1 070 1 067 89 3.4 2.5 3.8 114 3.2 2.5 3.6 133 2.12 1.69 2.33 5 441 8 109 
1 220 1 219 101 4.4 3.4 4.9 127 3.8 3.0 4.2 146.1 2.96 2.33 3.17 6 217 9 264 
1 370 1 371 114 5.3 3.2 5.9 140 4.7 2.7 5.0 1 587 3.60 2.12 4.02 6 992 10 419 
1 520 1 524 127 6.4 4.7 7.0 152 5.3 4.0 5.9 171.5 4.65 3.60 5.08 7 772 11 582 
1 830 1 829 152 8.7 6.4 9.5 178 7.4 5.5 8.3 196.9 6.35 4.87 6.98 9 328 13 900 
2 130 2 134 ------ ------ ------ ------ 203 9.7 7.2 10.3 ------ ------ ------ ------ 10 218 16 218
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 23 
Tabla 2.8 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 2 
Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 70 N/m/mm (7.1 kgf/m/mm) 
Carga M para producir una ruptura: 100 N/m/mm (10.2 kgf/m/mm) 
Diámetro 
Interno 
Refuerzo cm2/m de pared de tubo 
Resistencia del concreto 27.6 MPa (280 kgf/m/mm) 
Resistencia en 
kgf/m Método de 
Pared A Pared B Pared C los tres apoyos 
Nom 
(Dn) 
mm 
Real 
(Dr) 
mm 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de pared 
(mm) 
Refuerzo 
circular 
cm2/m Refuerzo 
elíptico 
Carga 
para la 
grieta 
Carga 
Jaula Jaula 
Jaula 
Jaula 
máxima 
interior 
exterior 
interior 
exterior 
300 305 44 1.5 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 165 3 111 
380 381 49 1.5 ------ ------ 57 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 705 3 886 
450 457 51 1.5 ------ 1.5 63 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 3 244 4 661 
610 610 63 3.6 ------ 3.0 76 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 4 331 6 222 
760 762 70 4.0 ------ 3.8 89 3.8 ------ 3.2 ------ ------ ------ ------ 5 410 7 772 
910 914 76 4.4 3.4 4.7 101 3.6 2.8 4.0 120.7 1.69 1.48 1.9 6 489 9 322 
1 070 1 067 89 5.3 4.0 5.9 114 4.4 3.4 4.9 133.4 2.54 1.90 2.75 7 576 10 883 
1 220 1 219 101 6.8 5.1 7.4 127 5.1 3.8 5.7 146.1 3.39 2.54 3.81 8 655 12 434 
1 370 1 371 114 8.4 6.05 8.89 140 6.14 4.60 6.77 159.0 4.45 3.28 4.87 9 734 13 948 
1 520 1 524 127 9.3 7.0 10.4 152 7.2 5.5 8.0 171.5 5.29 4.02 5.92 10 820 15 545 
1 830 1 829 152 12.1 9.1 13.3 178 10.4 7.8 11.4 ------ ------ ------ ------ 12 986 18 655
24 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Tabla 2.9 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 3 
Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 95.8N/m/mm (9.8kgf/m/mm) 
Carga M para producir una ruptura: 144.0 N/m/mm (14.7 kgf/m/mm) 
Diámetro 
interno 
Refuerzo cm2/m de pared de tubo 
Resistencia del concreto 34.5 MPa (350 kgf/cm2) 
Resistencia en 
kgf/m Método 
de los tres 
Pared A Pared B Pared C apoyos 
Nom 
(Dn) 
mm 
Real 
(Dr) 
mm 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo cicular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo circular 
cm2/m 
Refuerzo 
elíptico 
Carga 
para la 
grieta 
Carga 
Jaula Jaula 
Jaula 
Jaula 
Jaula 
Jaula 
máxima 
interior 
Exterior 
interior 
exterior 
interior 
exterior 
300 305 44 3.2 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 989 4 483 
380 381 47 3.4 ------ ------ 57 2.1 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 3 733 5 600 
450 457 51 3.6 ------ 3.2 63 3.0 ------ 2.3 ------ ------ ------ ------ 4 479 6 718 
610 610 63 6.1 ------ 5.7 76 5.7 ------ 4.9 95 1.48 1.48 1.69 5 978 8 967 
760 762 70 8.0 ------ 7.4 89 7.4 ------ 5.9 108 1.90 1.48 2.12 7 468 11 201 
910 914 a ------ ------ ------ 101 6.3 4.7 7.0 120 2.96 2.12 3.17 8 957 13 436 
1 070 1 067 a ------ ------ ------ 114 7.4 5.5 8.3 133 4.23 3.17 4.65 10 457 15 685 
1 220 1 219 a ------ ------ ------ 127 8.9 6.8 9.9 146 5.50 4.23 6.14 11 946 17 919 
1 370 1 371 a ------ ------ ------ 140 10.58 6.35 11.64 159 7.20 4.23 8.04 13 436 20 154 
1 520 1 524 a ------ ------ ------ 152 12.5 9.5 14.0 171 8.67 7.40 9.73 14 935 22 403 
1 830 1 829 a ------ ------ ------ 178 16.7 12.7 18.6 196 12.91 9.73 14.39 17 924 26 886
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 25 
Tabla 2.10 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 4 
Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 144 N/m/mm (14.7 kgf/m/mm) 
Carga M para producir una ruptura: 180.0 N/m/mm (18.3 kgf/m/mm) 
Diámetro 
Interno 
Refuerzo cm2/m de pared de tubo 
Resistencia del concreto 41.4 MPa (420 kgf/m/mm) 
Resistencia en 
kgf/m Método de los 
Pared A Pared B Pared C tres apoyos 
Nom 
(Dn) 
mm 
Real 
(Dr) 
mm 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo 
circular 
cm2/m Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de 
pared 
(mm) 
Refuerzo 
circular 
cm2/m Refuerzo 
elíptico 
Espesor 
de pared 
(mm) 
Refuerzo 
circular 
cm2/m Refuerzo 
elíptico 
Carga 
para la 
grieta 
Carga 
Jaula Jaula 
Jaula 
Jaula 
máxima 
interior 
exterior 
interior 
exterior 
300 305 a ------ ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 4 483 5 581 
380 381 a ------ ------ ------ 57 2.1 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 5 600 6 972 
450 457 a ------ ------ ------ 63 3.0 ------ 3.4 ------ ------ ------ ------ 6 717 8 363 
610 610 a ------ ------ ------ 76 5.7 ------ 5.1 95 2.44 1.90 2 8 967 11 163 
760 762 a ------ ------ ------ 89 7.4 6.6 9.7 108 3.81 2.96 4 11 201 13 944 
910 914 a ------ ------ ------ 101 6.3 8.0 11.9 120 5.71 4.23 6 13 435 16 726 
1 070 1 067 a ------ ------ ------ 114 7.4 9.5 14.2 133 7.62 5.71 8 15 685 19 526 
1 220 1 219 a ------ ------ ------ 127 8.9 11.6 17.1 146 9.94 7.40 11 17 919 22 307 
1 370 1 371 a ------ ------ ------ 140 10.58 ------ ------ 159 12.28 7.41 13.55 20 153 25 089 
1 520 1 524 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 171 14.81 11.21 16 22 403 27 889 
1 830 1 829 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 197 20.95 15.66 23 26 886 33 470 
2 130 2 134 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 31 369 39 052 
2 440 2 438 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 35 838 44 615 
3 050 3 048 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 44 805 55 778
2.1.3 Concreto reforzado con 
revestimiento interior(CRRI) 
La tubería de concreto reforzado con revestimiento in-terior 
(CRRI) se fabrica bajo las mismas especificacio-nes 
a las tablas del tubo de concreto reforzado, y bajo 
la norma NMX-C-402-2004-ONNCCE. Este puede ser 
de revestimiento interior de PVC (Policloruro de vini-lo) 
o PEAD (Polietileno de alta densidad). El espesor 
mínimo del revestimiento deberá ser de 1.5 mm para 
ambos materiales y el tubo deberá ser unido entre sus 
extremidades interiores con una banda de unión y sol-dadura 
por ambos extremos de la banda, ya sea por ter-mofusión 
en caso del PVC o extrusión para el PEAD. El 
recubrimiento le da al concreto una protección adicio-nal 
y permanente contra el desgaste en ambientes al-tamente 
corrosivos, además de lograr un menor coefi-ciente 
de fricción de hasta 0.009. Este revestimiento 
se ancla mecánicamente al concreto al momento de su 
fabricación mediante unas anclas adheridas a la lámina 
plástica y el concreto queda ahogado en dicho anclaje, 
cuya forma puede variar dependiendo del fabricante. 
Se puede especificar este recubrimiento a 360 grados 
o menos, pudiendo dejar al descubierto la parte interna 
inferior si es requerido cuando los métodos de limpieza 
y desazolve así se requiera. 
Figura 2.3 Tubería de concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI) 
26 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.1.4 Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) 
Tabla 2.11 Información general de la tubería de PRFV 
Material Tipo Norma 
Diámetro 
nominal 
Sistema de unión Longitud total 
PRFV 
Tubos de 
poliéster 
reforzado con 
fibra de vidrio 
para sistemas 
a presión de 
alcantarillado e 
industrial 
NMX-E- 
254/1- 
CNCP 
DN 300 – 
DN 3000 
Se tienen cuatro sistemas de unión: Sistema 
de acoplamiento (Unión mediante cople 
de doble empaque tipo reka), Sistemas de 
unión rígida (Bridas, juntas mecánicas Viking 
Johnson, Dresser), Sistemas de unión flexible 
(Juntas mecánicas Straub, Teekay, Arpol) y 
finalmente se tiene el sistema de unión por 
laminación directa. 
La longitud puede 
ser la requerida de 
acuerdo al proyecto 
pero también se 
tienen medidas 
comerciales de 3.0 
m, 6.0 m y 12.0 m 
Tubos de 
poliéster 
reforzado con 
fibra de vidrio 
para uso en 
sistemas de 
alcantarillado a 
gravedad (flujo 
libre) 
NMX-E- 
254/2- 
CNCP 
DN 300 – 
DN 3000 
Se tienen cuatro sistemas de unión: Sistema 
de acoplamiento (Unión mediante cople 
de doble empaque tipo reka), Sistemas de 
unión rígida (Bridas, juntas mecánicas Viking 
Johnson, Dresser), Sistemas de unión flexible 
(Juntas mecánicas Straub, Teekay, Arpol) y 
finalmente se tiene el sistema de unión por 
laminación directa. 
La longitud puede 
ser la requerida de 
acuerdo al proyecto 
pero también se 
tienen medidas 
comerciales de 3.0 
m, 6.0 m y 12.0 m 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 27
Tabla 2.12 Información específica de la tubería de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio 
Tubería PRFV sistemas de alcantarillado 
Datos tubería Rigidez 2500 Rigidez 5000 Rigidez 10000 
DN CL DEmax DEmin Peso 
Coef de 
Manning 
PN 01 
Peso 
Coef de 
Manning 
PN 01 
Peso 
Coef de 
Manning 
PN 01 
Eht Espesor Eht Espesor Eht Espesor 
Max Min kg/m (Gpa) mm kg/m (Gpa) mm kg/m (Gpa) mm 
300 125 324.50 323.50 8.13 
350 125 376.40 375.40 11.08 15.08 4.69 14.24 12.36 5.89 17.26 13.29 7.11 
400 125 427.30 426.30 14.47 13.46 5.32 18.52 11.64 6.69 22.35 12.49 8.04 
450 125 478.20 477.20 18.36 12.25 5.96 23.54 10.69 7.53 28.23 11.90 9.02 
500 125 530.10 529.10 22.89 11.29 6.64 29.19 10.09 8.37 34.89 11.39 9.99 
600 155 617.00 616.00 31.44 10.48 7.75 39.35 10.07 9.63 47.96 10.61 11.71 
700 155 719.00 718.00 42.40 10.40 8.92 53.21 10.06 11.12 65.68 10.12 13.68 
750 155 770.00 769.00 48.72 10.38 9.50 61.03 10.07 11.83 75.55 10.11 14.61 
800 155 821.00 820.00 55.04 10.35 10.08 68.85 10.08 12.54 85.42 10.10 15.53 
900 155 923.00 922.00 69.45 10.25 11.26 86.74 10.05 14.01 107.40 10.15 17.32 
1000 155 1025.00 1024.00 85.63 10.12 12.46 106.35 10.13 15.44 132.78 10.15 19.25 
1100 155 1127.00 1126.00 103.00 10.00 13.7 128.00 10.10 16.90 160.00 10.00 21.20 
1200 155 1229.00 1228.00 122.33 10.10 14.78 151.96 10.17 18.32 190.54 10.09 22.95 
1300 155 1331.00 1330.00 143.57 10.05 15.98 179.24 10.12 19.92 223.44 10.03 24.82 
1400 155 1433.00 1432.00 165.79 0.009 
10.08 17.12 207.17 10.13 21.36 258.58 10.03 26.65 
1500 155 1535.00 1534.00 189.10 10.21 18.20 238.15 10.05 22.88 295.64 10.10 28.43 
1600 155 1637.00 1636.00 215.60 10.12 19.43 269.97 10.08 24.30 336.79 10.02 30.33 
1700 155 1739.00 1738.00 245.02 10.02 20.76 304.81 10.04 25.80 379.04 10.07 32.12 
1800 155 1841.00 1840.00 274.13 10.02 21.91 341.41 10.02 27.28 424.91 10.03 33.99 
1900 155 1943.00 1942.00 304.26 10.07 23.03 379.46 10.05 28.71 473.18 10.02 35.83 
2000 155 2045.00 2044.00 336.93 10.04 24.21 419.49 10.07 30.14 522.72 10.07 37.60 
2200 155 2249.00 2248.00 406.70 10.04 26.54 507.23 10.04 33.10 632.04 10.04 41.30 
2400 155 2453.00 2452.00 483.14 10.03 28.86 601.76 10.08 35.97 749.92 10.09 44.90 
2500 170 2555.00 2554.00 524.59 10.03 30.03 654.00 10.06 37.45 815.39 10.06 46.77 
2600 170 2657.00 2656.00 566.03 10.03 31.19 706.24 10.04 38.94 880.87 10.03 48.65 
2700 170 2759.00 2758.00 610.19 10.05 32.33 762.00 10.04 40.39 950.77 10.03 50.48 
2800 170 2861.00 2860.00 654.34 10.08 33.46 817.76 10.05 41.84 1020.67 10.03 52.32 
2900 170 2963.00 2962.00 703.11 10.05 34.66 877.77 10.05 43.30 1095.28 10.03 54.13 
3000 170 3065.00 3064.00 751.87 10.02 35.86 937.79 10.04 44.76 1169.90 10.04 55.95 
17.37 4.07 10.39 
0.009 
14.04 5.07 12.65 
0.009 
14.59 6.12 
28 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.1.5 Poli(cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y estructurada) 
Tabla 2.13 Información general de la tubería de poli(cloruro de vinilo) (PVC) 
Material 
Tipo Norma 
Diámetros 
nominales (mm) 
Sistema de unión 
Long. 
Total (m) 
PVC Pared sólida 
NMX-215/1- 
SCFI 
110 mm a 800 mm 
A) espiga-campana con anillo 
de material elastomérico 
(Sistema Rieber) 
6 
B) termofusión a tope (bajo 
formulación especial de PVC) 
12 
PVC Pared sólida 
NMX-211/1- 
SCFI 
100 mm a 300 mm 
A) espiga-campana con anillo 
de material elastomérico 
(Sistema Rieber) 
6 
B) termofusión a tope (bajo 
formulación especial 
de PVC) 
12 
PVC Pared sólida ASTM-D-3034 
100 mm (4 
pulgadas) a 375 mm 
(15 pulgadas) 
Espiga-campana con anillo de 
material elastomérico (Sistema 
Rieber) 
6.1 útiles 
PVC 
Pared Estructurada 
Longitudinalmente 
NMX-222/1- 
SCFI 
160 mm a 800 mm 
Espiga campana con anillo 
de materila elastomerico ( 
Sisitema Rieber) 
6 
PVC 
Pared Estructurada con perfiles 
abiertos en el exterior y 
superficie interna lisa 
NMX-229-SCFI 150 mm a 3050 mm Cementada (fusión química) 6 a 10 
PVC Pared Estructurada anularmente NTC 3722-1 110 mm a 900 mm 
Casquillo con anillo de material 
elastomerico en la espiga 
6 
PVC 
Pared Estructurada Perfil 
Abierto 
- Interior liso 
ASTM-794 
200 mm (8 
pulgadas) a 375 mm 
(15 pulgadas) 
Espiga-campana con anillo de 
material elastomérico 
4.3 útiles 
PVC 
Pared Corrugada Doble Pared 
- Interior liso 
ASTM-794 
300 mm (12 
pulgadas) a 900 mm 
(36 pulgadas) 
Espiga-campana con anillo de 
material elastomérico 
4.3 útiles 
PVC 
Pared Estructurada Perfil 
Cerrado - Interior liso 
ASTM F1803 
750 mm (30 
pulgadas) a 1500 
mm (60 pulgadas) 
Espiga-campana con anillo de 
material elastomérico 
4.3 útiles 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 29
2.1.5.1 Tipos de pared estructurada en tubería de poli(cloruro de vinilo)(PVC) 
Figura 2.4 Tubería de pared estructurada de perfil abierto Figura 2.5 Tubería de pared estructurada corrugada de doble pared 
Figura 2.6 Tubería de pared estructurada de perfil cerrado 
Figura 2.7 Tubería de pared estructurada de perfil abierto helicoidal Figura 2.8 Detalle del refuerzo metálico 
Figura 2.9 Perfil de estructurado longitudinalmente 
30 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.1.5.2 Información específica de la tubería poli(cloruro de vinilo) (PVC) 
Tabla 2.14 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared sólida serie métrica (NMX-E-215/1-SCFI) 
Serie 25 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
160 160 153.8 3.1 2.34 
6 0.1 0.009 
200 200 192.2 3.9 3.69 
250 250 240.2 4.9 5.79 
315 315 302.6 6.2 9.22 
355 355 341 7 11.74 
400 400 384.4 7.8 14.74 
450 450 432.4 8.8 18.71 
500 500 480.4 9.8 23.15 
630 630 605.4 12.4 36.61 
800 800 768.6 15.7 61.06 
Serie 20 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
110 110 104.6 2.7 1.40 
6 0.19 0.009 
160 160 152.2 3.9 2.93 
200 200 190.2 4.9 4.61 
250 250 237.8 6.1 7.17 
315 315 299.6 7.7 11.40 
355 355 337.6 8.7 14.52 
400 400 280.4 9.8 18.43 
450 450 428 11 23.27 
500 500 475.6 12.2 28.68 
630 630 599.2 15.4 45.61 
800 800 761 19.5 75.48 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 31
Serie 16.5 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Manning (n) 
Nominal Exterior Interno 
110 110 103.6 3.2 1.65 
6 0.3 0.009 
160 160 150.6 4.7 3.52 
200 200 188.2 5.9 5.52 
250 250 235.4 7.4 8.54 
315 315 296.6 9.3 13.56 
355 355 334.2 10.4 17.27 
400 400 376.6 11.8 21.89 
450 450 423.6 13.2 27.78 
500 500 470.8 14.7 34.15 
630 630 593.2 18.5 54.22 
Tabla 2.15 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared solida serie inglesa (NMX-E-211/1-SCFI) 
Tipo 51 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
100 107.1 102.9 2.1 1.09 
6 0.1 0.009 
150 159.4 152.6 3.1 2.43 
200 213.4 204.4 4.2 4.35 
250 266.7 255.6 5.2 6.79 
300 317.5 304.4 6.2 9.62 
Tipo 41 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
100 107.1 101.9 2.6 1.36 
6 0.19 0.009 
150 159.4 151.0 3.9 3.00 
200 213.4 202.2 5.2 5.38 
250 266.7 252.9 6.5 8.40 
300 317.5 301.2 7.7 11.91 
32 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Tipo 35 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Manning (n) 
Nominal Exterior Interno 
100 107.1 100.98 3.1 1.56 
6 0.32 0.009 
150 159.4 149.8 4.6 3.51 
200 213.4 200.8 6.1 6.31 
250 266.7 250.5 7.6 9.88 
300 317.5 298.2 9.1 14.14 
Tabla 2.16 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared solida, serie inglesa (ASTM-D-3034) 
RD 35 
Diámetro (mm) 
Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
4” 107.1 101 3.1 1.56 
6.1 0.32 0.009 
6” 159.4 150.3 4.6 3.51 
8” 213.4 201.2 6.1 6.31 
10” 266.7 251.5 7.6 9.88 
12” 317.5 299.4 9.1 14.14 
15” 388.6 366.4 11.1 21.12 
Tabla 2.17 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada longitudinalmente, serie 
métrica (NMX-E-222/1-SCFI) 
Diámetro (mm) 
Espesor (1) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
160 160 151.8 4.1 2.06 
6 0.19 0.009 
200 200 189.8 5.1 3.29 
250 250 237.2 6.4 4.65 
315 315 298.8 8.1 7.30 
400 400 379.4 10.3 13.04 
450 450 427 11.5 16.69 
500 500 474.4 12.8 18.08 
630 630 597.6 16.2 26.88 
800 800 759.2 20.4 39.92 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 33
Tabla 2.18 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada con perfiles abiertos en el 
exterior y superficie interna lisa, serie inglesa (NMX-E-229-SCFI) 
Autosoportante 
Diámetro (mm) 
Espesor (2) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
160 173.3 160 0.7 1.40 
6 0.013 0.0092 
200 213.3 200 0.7 1.70 
250 263.3 250 0.7 2.10 
300 319.8 300 1.2 4.20 
315 334.8 315 1.2 4.50 
350 369.8 350 1.2 5.00 
400 419.8 400 1.2 5.70 
450 469.8 450 1.2 6.40 
500 530.5 500 1.8 9.40 
600 635.6 600 1.9 13.80 
630 665.6 630 1.9 14.50 
700 735.6 700 1.9 16.10 
800 835.6 800 1.9 18.40 
900 947.6 900 3.2 38.50 
1000 1047.6 1000 3.2 43.00 
1200 1247.6 1200 3.2 51.50 
1400 1447.6 1400 3.2 60.10 
1500 1554.7 1500 4.5 81.20 
Con refuerzo metalico 
Diámetro (mm) 
Espesor (2) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
600 647.8 600 1.8 20.8 
6 0.013 0.0092 
700 747.8 700 1.8 24.3 
800 847.8 800 1.8 28.0 
900 965.1 900 1.9 40.6 
1000 1065.1 1000 1.9 45.0 
1200 1265.1 1200 1.9 54.0 
1400 1465.1 1400 1.9 63.0 
1500 1566.8 1500 3.2 96.5 
1600 1666.8 1600 3.2 103.0 
1800 1866.8 1800 3.2 116.0 
34 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2000 2066.8 2000 3.2 128.6 
6 0.013 0.0092 
2200 2266.8 2200 3.2 141.5 
2300 2366.8 2300 3.2 148.0 
2400 2469.4 2400 4.5 180.0 
2500 2569.4 2500 4.5 187.0 
2600 2669.4 2600 4.5 194.4 
2800 2869.4 2800 4.5 209.4 
3050 3119.4 3050 4.5 230.0 
Tabla 2.19 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada anularmente, serie métrica 
(NTC 3722-1) 
Diámetro (mm) 
Espesor (3) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior Interno Manning (n) 
110 107 99 1.0 0.77 
6 
0.24 
0.009 
160 155 140 1.2 1.32 
200 193 180 1.4 2.00 
250 245 225 1.7 3.30 
315 308 278 1.9 4.82 
400 393 363 2.2 8.12 
450 490 450 2.8 11.24 
0.19 
600 645 585 3.5 17.54 
750 820 750 4.1 28.89 
900 985 900 5.0 39.98 
Tabla 2.20 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada, perfil abierto-interior liso 
(ASTM-F-794) 
Serie 46 
Diámetro (mm) 
Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 
8” --- 199.7 1.5 3.7 
4.3 0.32 0.009 
10” --- 249.6 1.8 5.2 
12” --- 296.8 2.2 7.3 
15” --- 363.3 2.7 10.9 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 35
Tabla 2.21 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared corrugada doble pared-interior liso 
(ASTM-F-794) 
Serie 46 
Diámetro (mm) 
Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 
12” --- 296.8 1.4 5.9 
4.3 0.32 0.009 
15” --- 363.3 2 10.0 
18” --- 444.8 2.1 13.6 
21” --- 524.7 2.4 18.2 
24” --- 594.7 2.8 27.0 
30” --- 746.5 3.3 39.0 
36” --- 898.4 3.9 54.0 
Tabla 2.22 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared estructurada perfil cerrado-interior liso 
(ASTM F 1803) 
Serie 46 
Diámetro (mm) 
Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) 
Longitud 
total (m) 
Rigidez 
mínima del 
tubo (mpa) 
Coeficiente de 
Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 
30” --- 747.0 3.2 45.4 
4.3 0.32 0.009 
33” --- 823.1 3.6 56.8 
36” --- 899.0 3.8 72.3 
42” --- 1050.9 4.6 99.1 
48” --- 1202.9 5.3 132.2 
54” --- 1355.1 5.7 160.9 
60” --- 1507.2 6.1 178.8 
NOTA (1): El espesor indicado es el espesor total de la pared de la tubería. 
NOTA (2): El espesor indicado es el de la pared interna del tubo. 
NOTA (3): El espesor indicado corresponde al espesor del valle de la tubería (conjunto pared interna y corrugación externa). 
NOTA (4): El espesor indicado corresponde a la pared interna de la tubería. 
NOTA (5): El diámetro exterior varía entre los diversos fabricantes. 
NOTA (6): Los pesos indicados son aproximados ya que varían entre los diversos fabricantes 
2.1.6. Tuberías de fibrocemento(FC) 
Tabla 2.23 Información general de la tubería de fibrocemento (FC) 
Material Tipo Norma 
Diámetros nominal 
(mm) 
Sistema de 
unión 
Longitud total (m) 
Fibrocemento 
Alcantarillado 
Clase “B” 
NMX-C-039-ONNCCE 
Desde 150 mm. Hasta 
1500 mm. 
Por Cople y 
anillos de hule 
Nominalmente 
5.00 m. 
36 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 37 
Tabla 2.24 Información específica de tubería fibrocemento (FC) 
Tabla de dimensiones para tubería de fibrocemento JUNTA SIMPLEX 
Clase 
Concepto en mm (en caso 
contrario se indican las 
unidades) 
Diámetro nominal en mm (pulgadas) 
150 (6) 200 (8) 
250 
(10) 
300 (12)350 (14) 
400 
(16) 
450 (18) 
500 
(20) 
600 
(24) 
750 
(30) 
900 (36) 1050 (42) 
B-6 
D2 264.0 314.0 366.0 420.0 473.0 527.0 632.0 793.0 953.0 1130.0 
D9 271.0 322.0 374.0 428.0 481.0 535.0 641.0 802.0 962.0 1134.0 
D7 302.0 355.0 416.0 473.0 530.0 587.0 699.0 871.0 1041.0 1265.0 
D8 268.0 318.0 370.0 424.0 477.0 531.0 636.0 797.0 957.0 1136.0 
Z 285.0 340.0 396.0 449.0 502.0 560.0 670.0 834.0 997.0 
Peso Tubo (Kg/m) 17.2 21.5 27.3 36.4 45.3 56.9 79.9 126.8 181.3 288.2 
Peso Cople (Kg/m) 6.6 8.5 14.2 17.3 23.3 27.3 36.7 60.6 82.4 119.7 
Resistencia mínima de ruptura 
por aplastamiento (Kg/m) 
1500.0 1800.0 2100.0 2400.0 2700.0 3000.0 3600.0 4500.0 5400.0 6300.0 
B-7.5 
D2 214.0 265.0 315.0 369.0 423.0 477.0 530.0 637.0 799.0 960.0 1130.0 
D9 221.0 272.0 323.0 377.0 431.0 485.0 538.0 646.0 808.0 969.0 1144.0 
D7 250.0 305.0 358.0 422.0 480.0 538.0 594.0 709.0 883.0 1056.0 1265.0 
D8 218.0 269.0 319.0 373.0 427.0 481.0 534.0 641.0 803.0 964.0 1136.0 
Z 237.0 288.0 340.0 401.0 452.5 509.0 563.0 675.0 840.0 1004.0 
Peso Tubo (Kg/m) 13.9 18.0 22.5 30.8 40.5 51.4 62.0 90.0 141.9 202.6 324.0 
Peso Cople (Kg/m) 4.5 7.1 9.0 15.3 18.9 25.3 29.5 40.1 66.2 91.2 119.7 
Resistencia mínima de ruptura 
1500.0 1875.0 2250.0 2625.0 3000.0 3375.0 3750.0 4500.0 5625.0 6750.0 7875.0 
por aplastamiento (Kg/m) 
B-9 
D2 164.0 215.0 266.0 318.0 372.0 426.0 480.0 534.0 642.0 804.0 967.0 1130.0 
D9 171.0 222.0 273.0 326.0 380.0 434.0 488.0 542.0 651.0 813.0 976.0 1153.0 
D7 198.0 253.0 308.0 364.0 428.0 486.0 544.0 603.0 719.0 894.0 1071.0 1265.0 
D8 168.0 219.0 270.0 322.0 376.0 430.0 484.0 538.0 646.0 808.0 971.0 1136.0 
Z 187.5 237.0 292.0 343.0 403.0 455.0 509.0 567.0 680.0 845.0 1011.0 
Peso Tubo (Kg/m) 10.6 14.6 18.9 25.6 34.4 44.5 56.0 68.7 100.2 154.7 224.0 356.4 
Peso Cople (Kg/m) 3.3 4.9 7.5 9.8 16.4 20.1 26.9 32.4 43.5 71.9 100.2 119.7 
Resistencia mínima de ruptura 
1350.0 1800.0 2250.0 2700.0 3150.0 3600.0 4050.0 1500.0 5400.0 6750.0 8100.0 9450.0 
por aplastamiento (Kg/m)
38 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Tabla de dimensiones para tubería de fibrocemento JUNTA SIMPLEX 
Clase 
Concepto en mm (en caso 
contrario se indican las 
unidades) 
Diámetro nominal en mm (pulgadas) 
150 (6) 200 (8) 
250 
(10) 
300 (12)350 (14) 
400 
(16) 
450 (18) 
500 
(20) 
600 
(24) 
750 
(30) 
900 (36) 1050 (42) 
B-12.5 
D2 165.0 216.0 268.0 322.0 377.0 432.0 487.0 542.0 651.0 816.0 981.0 1157.0 
D9 172.0 223.0 275.0 330.0 385.0 440.0 495.0 550.0 660.0 825.0 990.0 1167.0 
D7 201.0 257.0 314.0 373.0 439.0 499.0 559.0 619.0 739.0 920.0 1100.0 1317.0 
D8 169.0 220.0 272.0 326.0 381.0 436.0 491.0 546.0 655.0 820.0 985.0 1163.0 
Z 187.5 240.5 292.0 349.0 406.5 461.0 516.0 575.0 689.0 857.0 1025.0 
Peso Tubo (Kg/m) 11.1 15.3 20.6 29.7 40.4 52.8 66.8 82.5 118.8 185.6 267.2 407.4 
Peso Cople (Kg/m) 3.6 5.3 8.4 11.2 18.7 23.1 31.2 37.1 51.1 85.4 117.7 147.6 
Resistencia mínima de ruptura 
por aplastamiento (Kg/m) 
1875.0 2500.0 3125.0 3750.0 4375.0 5000.0 5625.0 6250.0 7500.0 9375.0 11250.0 13125.0 
Tabla de dimensiones para Tubería de Fibrocemento JUNTA REKA 
Clase Concepto en mm(en caso contrario se indican las unidades) 
Diámetro nominal en mm (pulgadas) 
1000 (40) 1200 (48) 1300 (52) 1400 (56) 1500 (60) 
B-6 
D2 1062.0 1276.0 1383.0 1490.0 1596.0 
D9 1068.0 1282.0 1389.0 1496.0 1602.0 
D7 1164.0 1398.0 1512.0 1626.0 1738.0 
D8 1066.0 1280.0 1387.0 1494.0 1600.0 
Peso Tubo (Kg/m) 220.9 319.7 375.9 436.7 497.0 
Peso Cople (Kg/m) 107.3 177.3 218.9 248.8 278.3 
Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 6000.0 7200.0 7800.0 8400.0 9000.0 
B-7.5 
D2 1070.0 1286.0 1393.0 1501.0 1609.0 
D9 1076.0 1292.0 1399.0 1507.0 1615.0 
D7 1180.0 1418.0 1532.0 1648.0 1764.0 
D8 1074.0 1290.0 1397.0 1505.0 1613.0 
Peso Tubo (Kg/m) 247.9 360.1 419.7 488.6 562.7 
Peso Cople (Kg/m) 117.3 194.5 238.9 272.4 308.1 
Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 7500.0 9000.0 9750.0 10500.0 11250.0
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 39 
B-9 
D2 1078.0 1295.0 1403.0 1511.0 1620.0 
D9 1084.0 1301.0 1409.0 1517.0 1626.0 
D7 1196.0 1436.0 1552.0 1668.0 1786.0 
D8 1082.0 1299.0 1407.0 1515.0 1624.0 
Peso Tubo (Kg/m) 275.0 396.8 463.8 536.1 618.7 
Peso Cople (Kg/m) 127.5 210.2 259.2 294.2 333.8 
Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 9000.0 10800.0 11700.0 12600.0 13500.0 
B-12.5 
D2 1093.0 1313.0 1423.0 1533.0 1643.0 
D9 1099.0 1319.0 1429.0 1539.0 1649.0 
D7 1226.0 1472.0 1592.0 1712.0 1832.0 
D8 1097.0 1317.0 1427.0 1537.0 1647.0 
Peso Tubo (Kg/m) 326.4 470.9 553.0 641.7 737.0 
Peso Cople (Kg/m) 147.1 242.5 301.0 343.5 388.8 
Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 12500.0 15000.0 16250.0 17500.0 18750.0 
NOTA: En referencia a la clase de la tubería, el dígito indica las toneladas sobre metro cuadrado que soporta la tubería (Carga Externa de Trabajo); y de igual manera, de forma 
conservadora se puede considerar que la mitad de este valor indica la profundidad máxima de enterramiento de la tubería, a partir de la corona o clave del tubo, hasta el nivel del 
terreno natural y/o pavimento, y podrá variar de acuerdo a las condiciones que se presenten en obra (Tipo de terreno, encamado, ancho de zanja, posibles cargas vivas dinámicas, 
entre otras). 
El coeficiente de Manning para la tubería de Fibrocemento es de 0.010 
2.1.7. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) 
Tabla 2.25 Información general de la tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) 
Material Tipo Norma Diámetros nominales mm (in) Sistema de unión Longitud útil m 
Polietileno alta densidad 
Pared 
corrugada 
NMX-E-021-CNCP 
NMX-E-029-CNCP 
NMX-E-205-CNCP 
NMX-E-208-CNCP 
75 a 1500 (3 a 60) Espiga-campana o cople con anillo de hule 5.60 – 6.20 
Pared 
estructurada 
ASTM-F-894-06 750 a 3000 (30 a 120) Por termofusión y / o roscafusión 6.10 – 12.0 
Pared sólida NMX-E-216-SCFI 100 a 900 (4 a 48) Por termofusión o electrofusión 6.00 – 15.0
40 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Tabla 2.25 Información general de la tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) 
Material Tipo 
Diámetros 
nominales 
Diámetros 
interiores 
(mínimo) 
Longitud 
util 
Clasificación 
Manning 
RSC 40 RSC 63 RSC 100 RSC 160 
Peso 
(mínimo) 
Rigidez 
(mínima) 
Peso 
(mínimo) 
Rigidez 
(mínima) 
Peso 
(mínimo) 
Rigidez 
(mínima) 
Peso 
(mínimo) 
Rigidez 
(mínima) 
[mm] [plg] [mm] [m] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] n POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD 
PARED ESTRUCTURADA 
750 30” 737 
6.10 - 
12.00 
41.00 0.054 41.92 0.085 42.84 0.134 44.68 0.212 
0.012 
900 36” 885 49.60 0.045 52.355 0.071 55.11 0.112 60.62 0.178 
1050 42” 1033 54.37 0.038 61.445 0.061 68.52 0.097 82.67 0.156 
1200 48” 1181 78.94 0.033 82.665 0.053 86.39 0.085 93.84 0.136 
1350 54” 1328 80.44 0.029 90.12 0.048 99.80 0.076 119.16 0.122 
1500 60” 1476 104.26 0.026 119.155 0.043 134.05 0.068 163.84 0.109 
1680 66” 1623 149.62 0.025 158.96 0.038 168.30 0.062 186.98 0.099 
1830 72” 1771 204.79 0.023 210.375 0.036 215.96 0.057 227.13 0.092 
1980 78” 1919 217.92 0.021 225.89 0.033 233.86 0.053 249.80 0.084 
2130 84” 2066 265.89 0.020 267 0.030 268.11 0.048 270.33 0.077 
2290 90” 2214 277.37 0.018 288.395 0.029 299.42 0.046 321.47 0.074 
2440 96” 2361 339.35 0.018 344.26 0.026 349.17 0.043 358.99 0.068 
2740 108” 2656 436.87 0.016 452.155 0.024 467.44 0.038 498.01 0.061 
3050 120” 2952 575.89 0.014 592.065 0.022 608.24 0.034 640.59 0.055
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 41 
Material 
Tipo 
Diámetros nominales 
Longitud util 
Clasificación 
Manning 
RD-21 RD-26 RD-32.5 RD-41 
Diámetros 
interiores 
Peso 
Rigidez 
Diámetros 
interiores 
Peso 
Rigidez 
Diámetros 
interiores 
Peso 
Rigidez 
Diámetros 
interiores 
Peso 
Rigidez 
[mm] [plg] [m] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] n 
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD 
PARED SOLIDA 
150 6” 
6.00 - 
15.00 
151.31 4.07 1.10 154.53 3.34 0.90 157.30 2.68 0.70 159.56 2.14 0.60 
0.009 
200 8” 196.95 6.90 1.10 201.19 5.63 0.90 204.80 4.54 0.70 207.77 3.63 0.60 
250 10” 245.49 10.72 1.10 250.80 8.75 0.90 255.22 7.06 0.70 258.95 5.63 0.60 
300 12” 291.16 15.08 1.10 297.46 12.31 0.90 302.74 9.93 0.70 307.11 7.93 0.60 
350 14” 319.68 18.18 1.10 326.62 14.84 0.90 332.38 11.97 0.70 337.24 9.56 0.60 
400 16” 365.38 23.75 1.10 373.28 29.38 0.90 379.91 15.63 0.70 385.39 12.48 0.60 
450 18” 411.05 30.06 1.10 419.94 24.53 0.90 427.38 19.79 0.70 433.55 15.80 0.60 
500 20” 456.74 37.11 1.10 466.60 30.28 0.90 474.88 24.43 0.70 481.71 19.50 0.60 
550 22” 502.36 44.90 1.10 513.23 36.64 0.90 522.35 29.56 0.70 529.89 23.59 0.60 
600 24” 548.06 53.44 1.10 559.89 43.60 0.90 569.85 35.18 0.70 578.10 28.08 0.60 
650 26” 593.73 62.71 1.10 606.55 51.17 0.90 617.32 41.28 0.70 626.26 32.95 0.60 
700 28” 639.42 72.73 1.10 653.21 59.35 0.90 664.79 47.88 0.70 674.42 38.22 0.60 
750 30” 685.06 83.49 1.10 699.87 68.13 0.90 712.29 54.06 0.70 722.58 43.87 0.60 
900 36” 822.10 120.23 1.10 839.83 98.10 0.90 854.74 79.15 0.70 867.13 63.18 0.60 
Para profundidades mayores a 2 metros o algún otro método de instalación diferente al enterrado directo, consulte al fabricante.
2.2 Obras accesorias 
Comúnmente usadas para mantenimiento y operación 
del sistema de alcantarillado son: 
2.2.1 Descarga domiciliaria 
2.2.2 Pozos de visita 
2.2.3 Estructuras de caída 
2.2.4 Sifones invertidos 
2.2.5 Cruces elevados 
2.2.6 Cruces subterráneos con carreteras y vías de 
ferrocarril 
2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales. 
A continuación se hace una descripción de sus caracte-rísticas 
y funciones. 
2.2.1 Descarga domiciliaria 
La descarga domiciliaria o “albañal exterior”, es una tu-bería 
que permite el desalojo de las aguas servidas, del 
registro domiciliario a la atarjea. 
El diámetro del albañal en la mayoría de los casos es 
de 15 cm., siendo éste el mínimo recomendable, sin em-bargo, 
esta dimensión puede variar en función de las dis-posiciones 
de las autoridades locales. La conexión entre 
albañal y atarjea debe ser hermética y la tubería de inter-conexión 
debe de tener una pendiente mínima del 1%. 
En caso de que el diámetro del albañal sea de 10 cm., se 
debe considerar una pendiente de 2%. 
Se debe garantizar que la conexión del albañal a la 
atarjea, sea hermética. 
Dependiendo del tipo de material de la atarjea o colec-tor, 
se debe de seleccionar de preferencia el mismo ma-terial 
en la tubería de albañal y en las piezas especiales, 
así como el procedimiento de conexión correspondiente. 
A continuación se describen los procedimientos de ins-talación 
y las piezas usadas en las diferentes conexiones 
domiciliarias según el tipo de material. 
a) En tubería de concreto 
En tubería de concreto para efectuar la conexión del al-bañal 
con la atarjea existe la norma mexicana NMX-C- 
417-ONNCCE vigente que establece las especificaciones 
que deben cumplir los elementos que componen a las 
descargas domiciliarias prefabricadas de concreto simple 
que cuentan con junta hermética y que se destinen a los 
sistemas de alcantarillado sanitario. Contando con dos 
piezas principales que son: el codo hermético y la des-carga 
domiciliaria (Figura 2.10). 
Figura 2.10 Codo hermético 
Estas piezas prefabricadas permiten la descarga del al-bañal 
a la atarjea manteniendo la hermeticidad, ya que 
no hay necesidad de romper la tubería como se usaba 
anteriormente (Figura 2.11 y 2.12). 
Figura 2.11 Descarga Domiciliaria en Yee o Silleta de concreto 
42 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Tabla 2.27 Medidas de descarga domiciliaria de Tee o Silleta de concreto 
Medidas (cms) 20 x 15 25 x 15 30 x 15 30 x 20 
LU Longitud util (cms) 50.0 60.0 60.0 60.0 
LT Longitud total (cms) 57.0 67.0 67.0 67.0 
DIS Diámetro interior superior (cms) 20.0 25.0 30.0 30.0 
DII Diámetro interior inferior (cms) 20.0 25.0 30.0 30.0 
DIE Diámetro interior entrada (cms) 15.0 15.0 15.0 20.0 
Figura 2.12 Codo de concreto con junta hermética 
Figura 2.13 Descarga domiciliaria con tubería de fibrocemento 
Tabla 2.28 Medidas de codo de concreto con junta 
hermética 
Medidas (cms) 15 20 
Grados inclinación 45.0 45.0 
H Altura total 70.0 76.0 
DIE Diámetro interior espiga(cms) 15.0 20.0 
DEE Diámetro exterior espiga (cms) 19.8 25.8 
DIE 
Diámetro interior campana 
(cms) 21.4 28.0 
DEC 
Diámetro exterior campana 
(cms) 27.0 34.7 
b) En tubería de fibrocemento 
Para la conexión domiciliaria en tubería de fibrocemen-to, 
se emplean: el “slant” a 45 grados con campana (para 
unir con anillo) y extremo de apoyo para unir a la atarjea 
o colector con pasta epóxica; y el codo de 45 grados con 
espiga y campana para su acoplamiento al albañal con 
anillo de hule (ver Figura 2.13). 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 43
c) En tubería de poli(cloruro de vinilo) (PVC) 
En este tipo de conexión, se utiliza una silleta de PVC a 
45 grados 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. La silleta se acopla a la atarjea 
por cementación, o bien, se sujeta por medio de un par 
de abrazaderas o cinturones de material resistente a la 
corrosión en este segundo caso, la silleta está provista 
de un anillo de hule con el que se logra la hermeticidad 
con la atarjea. Existe la posibilidad de utilizar “Y” redu-cidas 
en lugar de silletas, pero se requiere conocer, antes 
de instalar las atarjeas, donde se conectaran las descar-gas 
domiciliarias (ver Figuras 2.14 a 2.17). 
Figura 2.14 Descarga domiciliaria con tubería de PVC 
Figura 2.15 Descarga con silleta Clic y tubo Figura 2.16 Descarga con silleta Cementar 900 
44 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.17 Descarga con silleta Cementar 450 
d) En tubería de polietileno de alta densidad 
Existen diferentes métodos para realizar las descargas 
domiciliarias estas varían dependiendo el tipo de tubería, 
su método de instalación es principalmente mecánico y 
en algunos casos se puede utilizar termofusion o solda-dura 
de aporte, a continuación se enlistan dependiendo 
el tipo de tubería. 
Figura 2.18 Descarga domiciliaria con tubería de polietileno con 
tubería corrugada 
Figura 2.19 Descarga domiciliaria tee en yee 
Figura 2.20 Descarga domiciliaria con yee doble 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 45
Figura 2.21 Descarga domiciliaria con bota de inserción 
Figura 2.22 Descarga domiciliaria con silleta 
Tubería estructurada 
Generalmente este tipo de tubo se instala en colectores 
en donde no se te tipo de tubería no requiere de inser-ciones 
a la línea, pero si fuera necesario se instala una 
bota de inserción o con tubería y soldadura de aporte. 
Figura 2.23 Descarga con tubería de aporte 
46 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
e) En tuberia de poliester reforzado con fibra 
de vidrio (PRFV) 
1.- YEE PRFV 45° 
Este accesorio realiza la conexión a la línea de drenaje 
mediante el sistema de cople y junta tipo REKA (Ver fi-gura 
2.27). Con este sistema se garantiza una conexión 
segura y planificada de los sistemas de alcantarillado, 
además permite tener una descarga construida con ma-teriales 
homogéneos (Tubería y accesorios de PRFV) en 
toda la estructura de descarga sanitaria. 
Figura 2.24 Descarga con bota de inserción 
Tubería de pared sólida 
Figura 2.25 Silleta slan 
Figura 2.26 Bota de inserción 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 47
DN dn DN n 
300 100 400 250 
300 150 400 300 
300 200 450 100 
300 250 450 150 
350 100 450 200 
350 150 450 250 
350 200 450 300 
350 250 500 100 
350 300 500 150 
400 100 500 200 
400 150 500 250 
400 200 500 300 
DN Indica el diámetro principal de la línea de atarjea 
dn Indica diámetro nominal de la descarga 
Figura 2.27 YEE PRFV 45° para descarga sanitaria 
2.- Otra forma de conexión para la descarga sanitaria so-bre 
la tubería PRFV es utilizando una silleta cuyo asiento 
es de PRFV y ramal de PVC con extremo campana para 
unir al albañal (Ver figura 2.28). Los diámetros de esta 
silleta pueden ser desde 10 cm hasta 30 cm, la inclina- 
Figura 2.28 Silleta PRFV para descarga sanitaria 
ción de este ramal puede ser a diferentes grados y no 
necesariamente a 45º, permitiendo con esto mayor faci-lidad 
para el instalador. La hermeticidad de la silleta con 
la tubería de PRFV se da mediante el uso de tornillos y 
sellos O-Ring 
48 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
f) Descargas domiciliarias conectadas a diferentes 
materiales 
En los programas de desarrollo social y de mejoramien-to 
de imagen urbana es común la unión de descargas 
domiciliarias plásticas (nuevas) a atarjeas existentes de 
concreto; o la reconstrucción de atarjeas y descargas do-miciliarias 
(con materiales plásticos), y su conexión a las 
descargas domiciliarias existentes de concreto o barro 
(al nivel de la guarnición de la banqueta o al paramento 
del predio). 
Para estos casos, existen conexiones de poliuretano 
rígido (PUR) que permiten realizar estas uniones hermé-ticas 
a través de un procedimiento. 
Unión de albañal plástico (nuevo) al albañal existente 
(concreto o barro). 
Este caso se presenta cuando la unión se realiza antes 
o al llegar al paramento del predio. 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 cemen-to- 
arena en proporción 1:1 y aditivos para aumentar la 
adherencia y la impermeabilidad. Ver figura 2.29. 
Figura 2.29 Interconexión de PUR (tubería de plástico y concreto) 
Unión de albañal plástico (nuevo) a la atarjea existente 
(concreto). 
En este caso el accesorio que se emplea es el slant de 
PUR. La ceja de material plástico y la cubierta de PUR per-miten 
que a través de un procedimiento sistematizado y 
supervisable se realice la unión como un entronque rami-ficado 
a 45 o a 90°. El sello se logra utilizando mezcla de 
cemento-arena en proporción 1:1 y aditivos para aumen-tar 
la adherencia e impermeabilidad. Ver figura 2.30 
Figura 2.30 Slan de Poliuretano 
2.2.2 Pozos de visita 
Los pozos de visita son estructuras que permiten la ins-pección, 
ventilación y limpieza de la red de Alcantarilla-do, 
se utilizan para la unión de dos o más tuberías y en 
todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente, 
así como para las ampliaciones o reparaciones de las tu-berías 
incidentes (de diferente material o tecnología.) 
Los pozos de visita pueden ser prefabricados o cons-truidos 
en sitio de la obra, los pozos construidos en sitio 
de la obra se clasifican en: 
a) Pozos de visita tipo común. 
b) Pozos de visita tipo especial. 
c) Pozos tipo caja. 
d) Pozos comunes. 
e) Pozos tipo caja de flexión. 
f) Pozos con caída. 
g) Pozos con caída libre. 
h) Pozos con caída adosada 
i) Pozos con caída escalonada 
Los componentes esenciales de los pozos de visita (ver 
Figura 2.31) pueden ser: 
a) Base, que incluye campanas de entrada de tubería, es-pigas 
de salida de tubería, medias cañas, y banqueta; 
b) Cuerpo, el cual puede ser monolítico o contar con 
extensiones para alcanzar la profundidad deseada 
mediante escalones, 
c) Cono de acceso (concéntrico o excéntrico), 
d) Brocal 
e) Tapa 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 49
Figura 2.31 Componentes del Pozos de visita 
Pozos de visita prefabricados 
Los materiales utilizados en la construcción de los po-zos 
de visita prefabricados son varios, se encuentran los 
prefabricados de polietileno, concreto, poliéster reforza-do 
con fibra de vidrio, concreto polimérico (polyconcre-to), 
etc., sin embargo e independiente del material de 
fabricación de éstos, se debe asegurar la hermeticidad 
de la estructura y de la(s) uniones con la tubería (ver 
figura 2.32). Estos pozos se entregan en obra como una 
unidad completa o en secciones (para ser ensamblados 
en obra), pero deben quedar instalados como una sola 
unidad (por las características de los materiales con los 
que se fabrican los pozos prefabricados, se asegura una 
fácil maniobra e instalación). 
Los pozos de visita prefabricados (fabricados) de con-creto 
deben cumplir las especificaciones establecidas en 
la norma mexicana NMX-C-413-ONNCCE y los pozos 
de visita prefabricados de cualquier otro material deben 
de cumplir las especificaciones establecidas en un docu-mento 
normativo, conforme lo establecido en la Ley Fe-deral 
sobre Metrología y Normalización. 
Figura 2.32 Sistemas de unión campana a tubo plástico. 
Este importante elemento se fabrica con las prepara-ciones 
necesarias para poder conectarse a las tuberías 
de la red de alcantarillado, mediante el empleo de anillo 
de material elastomérico en las uniones. Las acometidas 
laterales al cuerpo principal se pueden realizar “in situ” 
perforando directamente el cuerpo y uniendo general-mente 
con sello elastomérico (ver Figura 2.33). Igual-mente 
de esta forma, se pueden producir estructuras 
disipadoras de energía ó Pozos Adosados 
En el caso específico de los pozos de concreto, las per-foraciones 
incidentes se deben hacer en fábrica. 
50 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.33 Instalación de acometidas laterales “In situ”, realizadas mediante taladro de las piezas del pozo prefabricado con una sierra 
corona. 
2.2.2.1 Pozos prefabricados de materiales plásticos 
Los pozos de polietileno de alta densidad son integral-mente 
“sellados” en su parte inferior con el cuerpo 
(base) del mismo material. El proceso de manufactura 
permite la flexibilidad de incorporar las “medias cañas” 
de acuerdo a las necesidades de flujo hidráulico del pro-yecto 
siguiendo las guías de diseño hidráulico estableci-das. 
Permite limpieza por medios mecánicos tradiciona-les 
o con mayor facilidad, mediante “Jet Stream” de baja 
y alta presión y/o “Vactor”. Figura 2.34. 
Figura 2.35 Ensamble de un pozo de visita con extensiones. 
El diámetro interior mínimo de los pozos de visita pre-fabricados 
es de 1000 mm, permitiendo el acceso segu-ro 
de los operarios, mediante escalera integrada desde 
la parte superior del cono hasta la base, en caso de pro-fundidades 
menores a 2 m se puede utilizar el pozo de 
visita con diámetro de 1000 mm, siempre y cuando la 
autoridad local así lo autorice. 
Figura 2.34 Ensamble de un pozo de visita monolítico. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 51
Tabla 2.29 Dimensiones para pozos de visita de material plástico 
Dimensiones en m 
Altura (H) Diámetro 
Diámetro del 
1000 1000 
pozo (D) 
1000 y 
1200 
1200 1200 1200 
1100 200/250 250/300 450 
1600 200/250 250/300 450 500 800 
2100 200/250 250/300 450 500 800 
2600 400 500 800 
3100 400 500 800 
3600 400 500 800 
4100 400 500 800 
4600 400 500 800 
Figura 2.36 Lectura de posiciones de entradas de descargas en 
grados y en sentido de manecillas de reloj 
Los diámetros de tuberías a recibir pueden ir desde 
200mm hasta 450 mm en un Pozo de 1000mm de 
diámetro. Y desde 200mm hasta 800mm en Pozos de 
1200 mm de diámetro. 
En cuanto a componentes cercanos a la superficie, 
existe el elemento o arillo para ajuste de altura sobre el 
cono, estos deberán conectar el elevador-cono con la 
tapa de los pozos, que generalmente es prefabricada de 
diferentes materiales y para diferentes aplicaciones. 
En el caso de los pozos de visita plásticos se deben 
seguir las instrucciones del fabricante para lograr aislar 
las cargas de la superficie y del brocal hacia el cuerpo del 
pozo de visita, así mismo, estos componentes permitirán 
los movimientos de asentamiento después de la insta-lación 
ó repavimentaciones comunes y que permitan el 
ajuste de altura hacia el Pozo de Visita. 
2.2.2.2 Pozos prefabricados de poliéster reforzado 
con fibra de vidrio (PRFV) 
Los pozos de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio 
están diseñados para trabajar sin presión (excepto la 
presión de columna de agua interior del fluido circulante 
que pueda alcanzar, con un máximo de 12 m.c.a.). Los 
pozos de visita de Poliéster Reforzado con Fibra de Vi-drio 
pueden ser fabricados para que la tubería de la con-ducción 
tome ángulos de cualquier grado; también están 
disponibles en alturas totales desde 1.5m hasta 12 m, 
según las necesidades de cada proyecto. 
Los pozos de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio 
se clasifican en tipo A y tipo B. 
Los pozos de visita de PRFV tipo A son aquellos en 
donde el diámetro de la conducción es menor ó igual a 
1200 mm. El diámetro de acceso se suministra en DN 
1200 mm permitiendo el acceso seguro de los opera-rios, 
mediante escalera integrada desde la parte superior 
hasta la base 
52 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.37 Pozo de visita de PRFV tipo A 
Los pozos de visita de PRFV tipo B son aquellos en 
donde el diámetro de la conducción superiores a 1200 
mm de diámetro. El diámetro de acceso se suministra en 
DN 1200 mm permitiendo el acceso seguro de los ope-rarios 
ya que el paso hombre es tangencial y con escalera 
integrada desde la parte superior del cono hasta la base. 
Figura 2.38 Pozo de visita de PRFV tipo B 
En caso de existir carga vehicular por encima de los po-zos, 
se deberán disponer de losas de concreto armado 
para transmitir estas cargas al suelo que rodea al pozo. 
Figura 2.39 Detalle losa tapa para pozo de visita de PRFV 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 53
2.2.2.3 Pozos construidos en sitio 
Los pozos que se construyen en el lugar de la obra, co-múnmente 
utilizan tabique, concreto reforzado o mam-postería 
de piedra. Cuando se usa tabique de concreto o 
ladrillo, el espesor mínimo debe ser de 28 cm a cualquier 
profundidad. La base de los pozos de visita hechos en 
obra debe ser de concreto monolítico (F´c= 250 kg/cm2), 
con espesor mínimo de 15 cm hasta una altura mínima 
a 50 cm sobre el lomo de los tubos incidentes, armado 
con acero de refuerzo. Este tipo de pozos de visita se de-ben 
aplanar y pulir exterior e interiormente con mezcla 
cemento-arena mezclado con aditivos epóxicos que ga-rantizan 
la estanqueidad y así garantizar la hermeticidad 
de los agentes externos. El cemento utilizado debe ser 
resistente a sulfatos (Tipo CP030 RSBRA); el espe-sor 
del aplanado debe ser como mínimo de 1 cm. 
En el interior y exterior del pozo. Además, se debe de 
garantizar la hermeticidad de la conexión del pozo con la 
tubería, empleando accesorios como mangas de poliure-tano 
rígido, mangas de neopreno etc. u otros que asegu-ren 
la hermeticidad a largo plazo al reducir los esfuerzos 
cortantes ante la presencia de asentamientos diferencia-les 
y movimientos producidos por las cargas vivas, sis-mos 
o cualquier otro fenómeno vibratorio, así como fa-cilitar 
el reemplazo de tuberías unidas al pozo utilizando 
anillos de hule (ver Figura 2.40 y Figura 2.41). 
Figura 2.40 Pozos de visita construidos en sitio. 
Figura 2.41 Colocación de manga de empotramiento de poliuretano rígido (PUR) 
54 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Descripción de los pozos de visita 
a) Pozos comunes 
Los pozos de visita comunes están formados por una 
chimenea de forma cilíndrica en la parte inferior y tron-cocónica 
en la parte superior, y son utilizados hasta 800 
mm. (ver figuras 2.42) 
Todos los pozos comunes deben asentarse sobre una 
plantilla de material base compactada a 95% proctor 
con espesor mínimo de 10 cm. En terrenos suaves esta 
plantilla se construye de concreto armado. En cualquier 
caso, la media caña y las banquetas del pozo pueden 
ser aplanadas con mortero o con el mismo material del 
pozo. El acceso a la superficie se protege con un brocal 
con tapa de fierro fundido, concreto, polietileno u otros 
materiales de acuerdo a la carga exterior de la vialidad; 
estas tapas deben ser con respiraderos, con lo cual se 
permita la ventilación del pozo y la salida de gases. 
La media caña de los pozos de visita comunes debe 
formar un conducto que continúe el flujo de las tuberías 
incidentes y cuyos lados formen las banquetas donde 
se pararan las personas que entren a los pozos. Opcio-nalmente 
y en función del tamaño del pozo de visita, 
pueden incorporarse escalones de material no corrosible, 
acero o de fierro fundido plastificados empotrados en 
las paredes del pozo, que permitan el descenso y ascenso 
seguro del personal encargado de la operación y mante-nimiento 
del sistema de alcantarillado. 
Figura 2.42 Pozo de visita común 
Los pozos de visita comunes tienen un diámetro in-terior 
de 1,00 m, se utilizan para unir tuberías de hasta 
0,76 m de diámetro, con entronques de hasta 0,45 m de 
diámetro y permiten una deflexión máxima en la tubería 
de 90 grados. 
b) Pozos especiales 
Este tipo de pozos son de forma similar a los pozos de vi-sita 
comunes, excepto que la base es de diámetro mayor 
para albergar tuberías incidentes mayores a 0.76 m de 
diámetro, estos pozos se pueden reducir una vez pasan-do 
la parte superior de los tubos incidentes para termina 
como los pozos comunes. 
Existen dos tipos de pozos especiales: 
1. Tipo 1. De 1,50 m de diámetro interior, se utiliza 
con tuberías incidentes mayores de 0,76 m y hasta 
1,07 m de diámetro nominal, y de1,80 m de diá-metro 
interior, se utilizan para tuberías incidentes 
con diámetros para 1,22 m con entronques a 90 
grados de tuberías de hasta 0,3 m y permite una 
deflexión máxima en la tubería de 45 grados. 
2. Tipo 2. De 2,0 m de diámetro interior, se usa con 
tuberías incidentes de diámetros mayores de 1.50 
m con entronques a 90 grados de tuberías de hasta 
0,3 m y permite una deflexión máxima en la tubería 
de 45 grados. 
Tabla2.30 Dimensiones para pozo de visita especial 
Dimensiones en cm 
Diámetro del pozo 
Diámetro máximo para 
tubería incidente 
150 107 
180 122 
200 150 
c) Pozos caja 
Están formados por el conjunto de una caja y una chime-nea 
similar a la de los pozos comunes y especiales, la cual 
al nivel de la superficie, termina con un brocal con tapa. 
Su sección transversal horizontal tiene forma rectangu-lar 
o de un polígono regular. Generalmente a los pozos 
cuya sección horizontal es rectangular, se les llama sim- 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 55
plemente pozos caja unión. Estos pozos no permiten de-flexiones 
en las tuberías. Sus uniones de tubería se dan a 
180° (en línea recta) 
Existen tres tipos de pozos caja: 
• El tipo 1, que se utiliza en tuberías de 0.75 a 1.10 
m de diámetro con entronques a 45 grados hasta de 
0.60 m de diámetro; 
• El tipo 2, que se usa en tuberías de 0.76 a 1.22 m 
de diámetro con entronques a 45 grados hasta de 
0,76 m de diámetro; y 
• El tipo 3, el cual se utiliza en diámetros de 1.50 a 
2.44 m con entronques a 45 grados hasta de 0.76 
m de diámetro. 
Tabla 2.31 Dimensiones para pozos caja 
Dimensiones en cm 
Dimensiones de la 
Base 
Diámetro máximo 
del tubo incidente. 
Anillo de ajuste 
Cono 
240 X 240 122 50 X 1.20 120 / 60 X 100 
292 X 242 152 50 X 1.20 120 / 60 X 100 
344 X 240 122 50 X 1.20 120 / 60 X 100 
213 50 X 1.20 120 / 60 X 100 
d) Pozos tipo caja de deflexión 
Se les denomina así a los pozos caja de sección horizon-tal 
en forma de polígono Irregular y generalmente son 
colados en sitio. Estos pozos permiten deflexiones en las 
tuberías. 
Existen tres tipos de pozos caja deflexión: 
a) El Tipo 1, se utiliza en tuberías de hasta 1.52 m de 
diámetro con entronques a 45 grados de tuberías 
hasta de 1.20 m de diámetro; y 
b) El Tipo 2, el cual se usa en diámetros de hasta 2 m 
con entronques a 45 grados de tuberías hasta de 
1.52 m de diámetro generalmente colados en sitio. 
c) El tipo 3, se les nombra de esta forma a los pozos 
caja en los que concurre una tubería de entrada y 
tienen sólo una de salida con un ángulo de 45 gra-dos 
como máximo. Se utilizan en tuberías de 1.50 a 
3.05 m de diámetro. 
e) Pozo tangencial 
Están formados por un tubo (Tee tangencial) de diáme-tro 
igual al diámetro principal de la línea de drenaje y el 
diámetro de acceso son utilizados con tuberías de diá-metro 
desde 90 cm hasta 305 cm, sus estructuras pue-den 
tener una altura desde 1 m hasta la altura requerida 
por el proyecto. 
Figura 2.43. Ejemplo de un pozo tipo caja 
Tabla 2.32 Pozos tangencial 
Dimensiones en mm 
Diámetro del colector 
Diámetro del pozo 
Diámetro de la tapa o brocal 
1200-3000 1200 600 
56 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.44 Ejemplo de pozo lámpara. 
Seguridad al introducirse en espacios confinados 
Para la introducción de personal dentro del sistema de 
alcantarillado sanitario se deben de tener ciertos cuida-dos 
ya que se trata de un espacio confinado donde exis-ten 
ciertos riesgos que se pueden y deben prevenir para 
evitar accidentes. 
Se debe monitorear la atmosfera dentro del espacio 
confinado antes y durante la presencia de personal den-tro 
del espacio confinado. El monitoreo debe realizar-se 
con equipos calibrados y se deben verificar al menos 
cuatro parámetros y vigilar que todos se mantengan 
dentro de los rangos recomendados. 
Oxigeno – entre 19.5 y 21% 
Monóxido de carbono – 35 ppm máximo 
Acido sulfídrico – 10 ppm máximo 
Límite Inferior de explosividad (metano) – Menor al 
10% 
Se debe destapar un pozo de visita adicional al pozo 
de visita donde se va a accesar, lo anterior para facilitar 
el flujo de ventilación. 
Se debe ventilar antes y durante la presencia del per-sonal 
dentro del espacio confinado. La ventilación puede 
hacerse ya sea mediante la extracción de aire en el pozo 
de visita inmediatamente anexo al pozo donde se va a 
accesar, o bien introduciendo aire forzado al pozo de visita 
donde se va a accesar. Una combinación de ambas venti-laciones 
también puede ser usada. La ventilación median-te 
la extracción de aire en el pozo de visita inmediatamen-te 
anexo es la opción normalmente recomendada. 
Los trabajadores que accesen a los pozos de visi-ta 
deben estar adecuadamente vestidos, al menos con 
botas de trabajo, casco y arnés con argollas a la altura 
de los hombros, de manera que el trabajador pueda ser 
extraído de forma vertical a través de la boca del pozo 
de visita. El trabajador deberá tener en todo momento 
conectado el arnés al cable de extracción de emergencia. 
Se debe contar con un tripié clasificado para uso hu-mano 
para facilitar el acceso y salida al espacio confinado. 
En todo momento se debe contar con personal de 
apoyo en la inmediata cercanía del acceso al pozo de vi-sita, 
mientras el operador se encuentra dentro del pozo 
de visita. 
En todo momento debe existir comunicación vía ra-dio 
UHF entre el o los operadores dentro del espacio 
confinado y los trabajadores de apoyo fuera del espa-cio 
confinado. 
Se debe contar con iluminación suficiente dentro del 
espacio confinado. 
Se debe llenar un formulario y ser firmado por el o los 
operadores que se van a introducir al espacio confinado, 
así como por el supervisor que esta ordenando la intro- 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 57
ducción de personal al espacio confinado, donde ambas 
partes estén de acuerdo en que se han cubierto todas las 
medidas de seguridad arriba mencionadas. En caso de 
no llenarse el formulario a satisfacción de ambas partes, 
no se deberá introducir personal al espacio confinado. 
2.2.3 Estructuras de caída 
Por razones de carácter topográfico o por tenerse eleva-ciones 
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. 
Las estructuras de caída que se utilizan son: 
• Caídas libres.- Se permiten caídas hasta de 0.50 m 
dentro del pozo sin la necesidad de utilizar alguna 
estructura especial. 
• Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita co-munes, 
a los cuales 
• lateralmente se les construye una estructura que 
permite la caída en tuberías de 0.20 y 0.25 m de 
diámetro con un desnivel hasta de 2 m. 
• Pozos con caída.- Son pozos constituidos también 
por una caja y una chimenea, a los cuales en su in-terior 
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. 
• Estructuras de caída escalonada.- Son 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 visi-ta 
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 emplean en tuberías con diá-metros 
desde 0.90 hasta de 2.50 m. 
2.2.4 Sifones invertidos 
Cuando se tienen cruces con alguna corriente de agua, 
depresión del terreno, estructura, tubería o viaductos 
subterráneos, que se encuentren al mismo nivel en que 
debe instalarse la tubería, generalmente se utilizan sifo-nes 
invertidos. 
La topografía local puede exigir la ejecución de obras 
especiales dada la necesidad de superar obstáculos 
como, quebradas, ríos, canalizaciones de aguas pluvia-les, 
aductoras, cruce de túneles subterráneos (metros), 
cruces con alguna corriente de agua, depresión del te-rreno, 
estructura, tubería o viaductos subterráneos, que 
se encuentren al mismo nivel en que debe instalarse la 
tubería, generalmente se utilizan sifones invertidos 
Los principales tipos de sifones son los que se indican 
a continuación. 
a) Ramas oblicuas 
b) Pozo vertical 
c) Ramas verticales 
d) Con cámara de limpieza 
Figura 2.45 Sifón de Ramas Oblicuas 
58 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 2.46 Sifón con pozo vertical 
Figura 2.47 Sifón con pozo vertical 
Figura 2.48 Sifón con ramales verticales 
Figura 2.49 Sifón con cámara de limpieza 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 59
Tipo a) Se emplea para cruces de obstáculos para 
lo que se cuenta con suficiente desarrollo, 
y en terrenos que no presentan grandes 
dificultades de ejecución. 
Tipos b y c) Con una o dos ramas verticales son pre-feridos 
para emplazamientos de poco de-sarrollo 
o en caso de grandes dificultades 
constructivas. Sus características de fácil 
limpieza y reducido espacio, los hacen 
muy aconsejables. 
Tipo d) Con cámaras de limpieza, tiene su aplica-ción 
en obras de cruce de vías subterráneas. 
Es una obra de costo relativamente elevado y presen-ta 
dificultades de limpieza y desobstrucción, razón por la 
cual debe ser utilizado solamente después de un estudio 
comparativo con otras alternativas. 
En su diseño, se debe tomar en cuenta lo siguiente: 
• Velocidad mínima de escurrimiento de 1.20 m/s 
para evitar sedimentos. 
• Analizar la conveniencia de emplear varias tuberías 
a diferentes niveles, para que, de acuerdo a los cau-dales 
por manejar, se obtengan siempre velocidades 
adecuadas. La primera tubería tendrá capacidad 
para conducir el gasto mínimo de proyecto. 
• En el caso de que el gasto requiera una sola tubería 
de diámetro mínimo de 20 
• cm, se acepta como velocidad mínima de escurri-miento 
la de 60 cm/s. 
• Se deben proyectar estructuras adecuadas (cajas), 
tanto a la entrada como a la salida del sifón, que 
permitan separar y encauzar los caudales de diseño 
asignados a cada tubería. 
Se deben colocar rejillas en una estructura adecuada, 
aguas arriba del sifón, para detener objetos flotantes que 
puedan obstruir las tuberías. 
Pueden ser utilizados tubos de hierro fundido dúctil, 
concreto armado, acero y plástico sin embargo es más 
frecuente el uso de hierro fundido dúctil por su facilidad 
de instalación. 
En los casos en que es construido sobre lechos o cursos 
de agua, se debe verificar su peso o anclar las tuberías, para 
evitar su flotación, condición que puede ocurrir durante el pe-ríodo 
de construcción o cuando es vaciado para reparaciones. 
Los tubos livianos generalmente llevan un recubri-miento 
de mortero(cemento-arena) para evitar la flo-tación 
y su desplazamiento sirviendo además para su 
protección. 
2.2.5 Cruces elevados 
Cuando por necesidad del trazo, se tiene que cruzar una 
depresión profunda como es el caso de algunas cañadas 
o barrancas de poca longitud, generalmente se logra por 
medio de una estructura que soporte la tubería. La tu-bería 
puede ser de acero o polietileno, la estructura por 
construir puede ser un puente ligero de acero, de concre-to 
o de madera, según el caso. 
La tubería para el paso por un puente vial, ferroviario 
o peatonal, debe ser de acero y estar suspendida del piso 
del puente por medio de soportes que eviten la transmi-sión 
de las vibraciones a la tubería, la que debe colocarse 
en un sitio que permita su protección y su fácil inspec-ción 
o reparación. A la entrada y a la salida del puente, 
se deben construir cajas de inspección o pozos de visita. 
2.2.6 Cruces subterráneos con 
carreteras y vías de ferrocarril 
Para este tipo de estos cruces, la práctica común es usar 
tubería de concreto o tubería de acero con un revesti-miento 
de concreto. En algunos casos el revestimiento 
se coloca únicamente para proteger a la tubería de acero 
del medio que la rodea; en otros casos, se presenta la 
solución en que la tubería de acero es solo una cami-sa 
de espesor mínimo y la carga exterior la absorbe el 
revestimiento de concreto reforzado, en forma de con-ducto 
rectangular. Para la tubería de concreto, lo más 
recomendable para su instalación es a través del método 
hincado, ya que permite su instalación sin abrir zanja. El 
tipo de cruce elegido debe contar con la aprobación de 
la SCT. 
En cruces ferroviarios, una solución factible cuando el 
diámetro de la tubería de alcantarillado es menor o igual 
a 30 cm, es introducir la tubería dentro de una cami-sa 
formada por un tubo de acero hincado previamente 
en el terreno, el cual se diseña para absorber las cargas 
exteriores. Este tipo de cruces deben de construirse de 
acuerdo a las especificaciones de los FFCC, quienes de-ben 
de aprobar el proyecto. 
60 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, 
arroyos o canales 
Se debe de tener especial cuidado en desplantar el cru-zamiento 
a una profundidad tal que la erosión de la co-rriente 
no afecte a la estabilidad de éste. Este tipo de 
cruzamiento subterráneo se recomienda hacerlo con 
tubería de acero, revestida de concreto simple o reforza-do 
según lo marque el diseño correspondiente. Se con-sidera 
una buena práctica colocar sobre el revestimiento 
en forma integral un lavadero de concreto que siga las 
curvas de nivel del cauce, para no alterar el régimen de 
la corriente. Este revestimiento que se menciona servirá 
para atracar a la tubería, tanto en columpios como en 
crestas. En algunas ocasiones cuando no existe el peli-gro 
muy marcado de lo que pueda representar la erosión 
de la corriente, el lavadero de concreto puede sustituir-se 
por otro, construido con material de la región como 
mampostería de piedra o zampeado de piedra, o bien 
únicamente esta última, pero colocada en forma suelta 
con dimensión promedio de 60 cm, pero conservando el 
diseño de colocar a la tubería dentro del revestimiento 
de concreto simple o reforzado. La tubería debe ser de-bidamente 
anclada por medio de atraques de concreto, 
para impedir su deslizamiento por socavación del fondo 
del río o arroyo 
2.3 Estaciones de bombeo 
Son instalaciones integradas por infraestructura civil y 
electromecánica, destinadas a transferir volúmenes de 
aguas residuales crudas o tratadas de un determinado 
punto a otro ubicado a mayor elevación, para satisfacer 
ciertas necesidades. 
Las instalaciones civiles y electromecánicas básicas de 
una estación típica de bombeo son las siguientes: 
a) Cárcamo de bombeo 
b) Subestación eléctrica 
c) Controles bomba–motor 
d) Controles eléctricos 
e) Arreglo de la descarga(fontanería) 
f) Equipo de maniobras 
g) Patio de maniobras 
2.3.1 Cárcamo de bombeo 
Es una estructura en donde descarga el colector, inter-ceptor 
o emisor de aguas residuales crudas o tratadas 
y donde se instalan los equipos electromecánicos para 
elevar el agua al nivel deseado. 
Las partes constitutivas de los cárcamos de bombeo 
son las siguientes: 
a) Canal o tubo de llegada 
b) Transición de llegada 
c) Zona de control y cribado 
d) Pantalla 
e) Rejillas primarias 
f) Desarenados y bombas de lodos 
g) Rejillas secundarias 
h) Cámara de bombeo 
2.3.2 Subestación eléctrica 
Es un conjunto de elementos o dispositivos que permi-ten 
cambiar las características de energía eléctrica (Vol-taje, 
corriente, frecuencia, etc.); tipo corriente alterna a 
corriente continua, o bien conservarle dentro de ciertas 
características. 
Los elementos que constituyen una subestación se 
clasifican en elementos principales secundarios. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 61
Elementos principales: 
a) Transformador 
b) Interruptor 
c) Cuchilla 
d) Apartarrayos 
e) Aisladores 
f) Capacitores 
g) Tableros 
h) Transformadores de instrumentos 
i) Red de tierras 
Elementos secundarios: 
a) Cables de potencia 
b) Cables de control 
c) Alumbrado 
d) Estructura y herrajes 
e) Equipo contra incendio 
Transformador: 
Dispositivo electromagnético que permite aumentar o 
disminuir el voltaje un circuito de corriente alterna. 
Interruptor: 
Dispositivo utilizado para cerrar o abrir un circuito de co-rriente 
alterna bajo condiciones normales o para abrir el 
circuito bajo condiciones de emergencia o de falla. 
Fusible: 
Dispositivo de protección contra sobrecorriente con una 
parte que se funde cuando se calienta por el paso de una 
sobrecorriente que circule a través de ella e interrumpe 
el paso de la corriente eléctrica. 
Apartarayos: 
Dispositivos de protección que limita las sobretensio-nes 
transitorias en los circuitos y equipos eléctricos, 
descargando la sobre corriente transitoria asociada; 
previene el flujo continuo de corriente a tierra y es ca-paz 
de repetir esa función. 
Capacitor: 
Dispositivo formado por dos conductores o armaduras, 
generalmente en forma de placas o laminas separados 
por un material dieléctrico, que sometidos a una dife-rencia 
de potencia adquieren una determinada carga 
eléctrica. 
Tableros: 
Panel sencillo o grupo de paneles unitarios diseñados 
para ensamblarse en forma de un solo panel, accesible 
únicamente desde el frente, que incluye barras conduc-toras 
de conexión común y dispositivos automáticos de 
protección contra sobrecorriente y otros dispositivos de 
protección y está equipado con o sin desconectadores 
para el control de circuitos, ubicada dentro o sobre un 
muro o pared divisora y accesible únicamente desde el 
frente. 
Red de tierras: 
Es una red de protección usada para establecer una po-tencia 
uniforme en y alrededor de alguna estructura, 
esta única sólidamente a los electrodos de tierra. 
Cuchilla: 
Desconectador utilizado como seccionador de línea o 
separador de circuitos de potencia de corriente directa 
o alterna, siempre que sea accionado eléctricamente o 
tenga accesorios eléctricos, tales como desconectador 
auxiliar, bloque magnético, etc. 
Herraje: 
(Accesorio) Contratuercas, boquillas (monitor) u otra 
parte de un sistema de alambrado, diseñado fundamen-talmente 
para desempeñar una función más mecánica, 
que eléctrica. 
2.3.3 Equipo de bombeo 
El equipo de bombeo es el elemento encargado de trans-ferir 
el agua desde el cárcamo de bombeo, hasta el lugar 
donde se requiera. 
Los equipos de bombeo que comúnmente se utilizan 
para el manejo de aguas son los siguientes: 
a) Bombas de flujo mixto 
b) Bombas de flujo axial 
c) Bombas inatascables, verticales y sumergibles 
Aún cuando se pueden utilizar bombas centrífugas 
convencionales para bombeo de aguas residuales, existe, 
62 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
en el campo de las bombas centrífugas, un grupo espe-cial 
de bombas para ésta aplicación, denominadas gené-ricamente 
como bombas inatascables, cuyo diseño les 
permite operar con líquidos conteniendo sólidos de 25.4 
mm. de diámetro (1.0") o más grandes, pastas aguadas 
abrasivas ó bien aguas residuales. Estas bombas pueden 
ser sumergibles, motor y bomba, o verticales, con motor 
fuera del cárcamo; ambas son generalmente, de un solo 
paso con impulsor abierto o semiabierto para bajas car-gas 
y gastos medianos, su instalación es relativamente 
sencilla porque su diseño incluye la placa de instalación, 
si son verticales o bien las carcasas incluyen "piernas" 
para su apoyo en el piso del fondo del cárcamo y apa-rejos, 
riel y cable, para su izaje fuera del cárcamo, si son 
sumergibles. A menos que las condiciones de operación 
estén fuera del campo de cobertura de las bombas men-cionadas 
se podrán utilizar otro tipo de bombas, de lo 
contrario se preferirán las bombas inatascables. 
2.3.4 Motor eléctrico 
Maquina q transforma la energía eléctrica a energía 
mecánica. 
2.3.5 Controles eléctricos 
Son los dispositivos de mando para arranque y paro de 
los motores eléctricos, que proveen los elementos de 
protección del equipo eléctrico para evitar daños, por 
condiciones anormales en la operación de los motores. 
2.3.6 Arreglo de la descarga 
Es un conjunto integrado por piezas especiales de fon-tanería, 
dispositivos de apertura y seccionamiento, me-dición 
y seguridad que permiten el manejo y control hi-dráulico 
del sistema. 
2.3.7 Equipo de maniobras 
Existen en el mercado diferentes arreglos, capacidades y 
dimensiones de grúas. 
La grúa es un equipo estructurado, formado por un 
conjunto de mecanismos, cuya función es la elevación y 
el transporte de cargas, que en plantas de bombeo y/o 
rebombeo se usan en las siguientes modalidades: 
Elevación y transporte de carga a través de una super-ficie 
de trabajo. 
Para cumplir satisfactoriamente con los requerimien-tos 
de manipulación de equipos y accesorios, tales como 
bombas, motores, válvulas, columnas de succión, etc. Y 
trasladarlos a un área de maniobras para enviarlos a re-paración 
y/o mantenimiento y que cubren las dos mo-dalidades 
descritas, en general se utilizan los siguientes 
tipos de grúas: 
a) Grúa viajera 
b) Grúa a porticada 
c) Sistema monocarril 
d) Grúa giratoria 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 63
3. Diseño hidráulico 
3.1 Generalidades 
3.1.1 Topografía 
El diseño de la red de atarjeas debe adecuarse a la topo-grafía 
de la localidad, siguiendo alguno de los modelos de 
configuración de red de atarjeas descritos en el apartado 
1.1.2. La conducción dentro de las tuberías deberá anali-zarse 
bajo un sistema a superficie libre y las tuberías se-guirán 
en lo posible la pendiente del terreno. En el caso 
de que existan en la localidad zonas sin drenaje natural, 
se emplearan las pendientes de diseño mínimas, que cum-plan 
con las condiciones de tirante mínimo y máximo den-tro 
de una tubería, así como las de velocidades máximas y 
mínimas en la conducción del flujo. 
Figura 3.1 Variables requeridas para el cálculo hidráulico 
64 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 3.2 Diagrama de flujo para el cálculo hidráulico 
3.1.2 Planos 
3.1.2.1 Planos topográficos 
Plano topográfico actualizado, escala 1:1 000 ó 1:2 000, 
dependiendo del tamaño de la localidad, con información 
producto de la nivelación directa. El plano debe tener 
curvas de nivel equidistantes a un metro y elevaciones 
de terreno en cruceros y puntos notables entre cruceros, 
como puntos bajos, puntos altos, cambios de dirección o 
pendiente. 
3.1.2.2 Plano de pavimentos y banquetas 
Se debe anotar su tipo, estado y conservación, ade-más 
con la ayuda de un estudio de mecánica de suelos, 
identificar si existe nivel freático a la profundidad que 
ubiquemos la tubería, clasificación del tipo de terreno a 
excavar de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación 
de Suelos conforme a sondeos verticales estándar mis-mos 
que deberán ser localizados en planos. 
3.1.2.3 Plano actualizado de la red 
En el caso que se vaya a desarrollar una ampliación o 
una rehabilitación de una red existente, se debe indicar 
la longitud de los tramos de tuberías, sus diámetros, el 
material de que están construidas, estado de conserva-ción, 
elevaciones de los brocales y plantillas de entrada 
y salida de las tuberías en los pozos de visita, identificar 
las obras accesorias de la red, las estructuras de descarga 
actual, los sitios de vertido previo tratamiento y el uso 
final de las aguas residuales. 
3.1.2.4 Plano de agua potable 
Información de las áreas con servicio actual de agua po-table 
y de las futuras ampliaciones, con sus programas 
de construcción; así como las densidades de población 
y dotaciones para cada una de las etapas de proyecto 
consideradas. 
3.1.2.5 Planos de uso actual del suelo 
Se debe ubicar cada zona habitacional existente con la 
densidad de población correspondiente, adicionalmente, 
las zonas comerciales, las zonas industriales, las zonas 
públicas y las áreas verdes. 
3.1.2.6 Plano predial 
Se debe definir el número de lotes, su forma y la vialidad 
a donde pueden descargar las aguas residuales. 
3.1.2.7 Plano de uso futuro del suelo 
Es necesario prever las zonas de desarrollo de la lo-calidad. 
Para esto se ubican en el plano las zonas de 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 65
crecimiento junto con un estimado del crecimiento de 
la misma, indicando adicionalmente el tipo de desarro-llo 
que será (comercial, industrial, zona pública o áreas 
verdes). En el plano deberán localizarse las áreas que 
ocuparán en el futuro las diferentes zonas habitaciona-les 
con sus nuevas densidades de población, las zonas 
comerciales, las zonas industriales, las zonas públicas y 
las áreas verdes. 
3.1.2.8 Planos de Infraestructura adicional existente 
Además de los planos de agua potable, se deberán con-siderar 
los planos de infraestructura pluvial, sanitario, 
agua tratada, de comunicaciones (Telefonía, fibra óptica, 
etc.), oleoductos y gasoductos, electricidad, etc. 
Lo anterior a fin de proyectar los pasos y cruces con la 
infraestructura existentes. 
3.1.3 Gastos de diseño 
Para el cálculo de los gastos de diseño en las redes de 
alcantarillado, se puede consultar el libro Datos Básicos 
del MAPAS. 
Se establece el criterio de valorar el gasto de dotación 
de drenaje sanitario como un porcentaje del gasto de 
consumo de agua potable. 
QAN=80% • QmedAPOTlts/hab/d 
Para los fraccionamientos Industriales y comerciales, 
el desarrollador deberá de analizar el porcentaje de la do-tación 
que se verterá al drenaje sanitario, considerando 
que parte del agua de consumo debe de emplearse en el 
reúso del proceso industrial y áreas verdes. 
Los gastos de diseño que se emplean en los proyectos 
de alcantarillado sanitario son: 
• Gasto medio 
• Gasto mínimo 
• Gasto máximo instantáneo 
• Gasto máximo extraordinario 
Los tres últimos se determinan a partir del primero. 
El sistema de alcantarillado sanitario, debe construirse 
herméticamente por lo que no se adicionará al caudal de 
aguas residuales el volumen por infiltraciones. 
3.1.3.1 Gasto medio 
El gasto medio es el valor del caudal de aguas residuales 
en un día de aportación promedio al año. 
Para calcular el gasto medio de aguas residuales, se 
requiere definir la aportación de aguas residuales de las 
diferentes zonas identificadas en los planos de uso de 
suelo. 
La aportación es el volumen diario de agua residual 
entregado a la red de alcantarillado, la cual es un porcen-taje 
del valor de la dotación de agua potable. 
En zonas habitacionales, se adopta como aportación 
de aguas residuales el 75% de la dotación de agua po-table, 
considerando que el 25 % restante se consume 
antes de llegar a las atarjeas. 
En función de la población y de la aportación, el gasto 
medio de aguas residuales en cada tramo de la red se 
calcula con: 
Qmed= 
Ap • P 
86 400 
donde: 
Qmed es el gasto medio de aguas residuales en l/s. 
Ap es la aportación en litros por habitante al día. 
P es la población en número de habitantes. 
86 400 son el número de segundos al día. 
En las localidades que tienen zonas industriales, co-merciales 
o públicas con un volumen considerable de 
agua residual, se debe obtener el porcentaje de aporta-ción 
para cada una de éstas zonas, independientemente 
de las habitacionales. 
En función del área y la aportación, el gasto medio de 
aguas residuales en cada tramo de la red se calcula con: 
Qmed= 
Ap • A 
86 400 
donde: 
Qmed es el gasto medio de aguas residuales en l/s. 
Ap es la aportación en litros por metro cuadrado al 
dia o litros por hectárea al dia. 
A es el área de la zona industrial, comercial o 
pública 
86 400 son el número de segundos al día. 
66 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
3.1.3.2 Gasto mínimo 
El gasto mínimo es el menor de los valores de escurri-miento 
que normalmente se presentan en una tubería. 
Este valor es igual a la mitad del gasto medio. 
El gasto mínimo Qmin y se calcula con la siguiente 
fórmula: 
Qmin=0.5Qmed 
El gasto mínimo corresponde a la descarga de un ex-cusado 
de 6 litros, dando un gasto de 1.0 lt/seg. Este 
será el gasto mínimo al inicio de una atarjea. 
Donde: 
Qmin Gasto mínimo 
Qmed Gasto medio de aguas residuales 
Este valor es igual a la mitad del gasto medio. 
En la Tabla 3.1, se muestran para las diferentes tube-rías 
que existen en el mercado, valores del gasto mínimo 
que deben ser usados en el diseño de atarjeas. 
Se observa, en la Tabla 3.1, que el límite inferior es de 
1.0 l/s, lo que significa que en los tramos iníciales de las 
redes de alcantarillado, cuando resulten valores de gasto 
mínimo menores a 1.0 l/s, se deben usar éste valor en 
el diseño. 
3.1.3.3 Gasto máximo instantáneo 
El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de es-currimiento 
que se puede presentar en un instante dado. 
Su valor, es el producto de multiplicar el gasto medio de 
aguas residuales por un coeficiente M, que en el caso de 
la zona habitacional es el coeficiente de Harmon. 
Q max.inst.=M • Qmed 
En el caso de zonas habitacionales el coeficiente M está 
dado por la siguiente fórmula: 
M = 1 + 14 
4 + √P 
donde: 
P es la población servida acumulada hasta el punto final 
(aguas abajo) del tramo de tubería considerada, en miles 
de habitantes. 
En tramos con una población acumulada menor de 
1 000 habitantes, el coeficiente M es constante e 
igual a 3.8. 
Para una población acumulada mayor que 63,454 ha-bitantes, 
el coeficiente M se considera constante e igual a 
2.17, es decir, se acepta que su valor a partir de ésta can-tidad, 
no sigue la ley de variación establecida por Harmon. 
El coeficiente M en zonas industriales, comerciales 
o públicas presenta otra ley de variación. Siempre que 
sea posible, debe hacerse un aforo del caudal de agua 
residual en las tuberías existentes para determinar sus 
variaciones reales. De no disponer de ésta información, 
el coeficiente M podrá ser de 1.5 en zonas comerciales 
e industriales. 
Tabla 3.1 Gasto mínimo de aguas residuales con 
inodoros de 6 litros para distintos diámetros 
Diám 
(cm) 
No de descargas 
simultáneas 
Aportación por 
descarga (l/s) 
Gasto mín 
(l/s) 
10 - 25 1 1.0 1 
30 - 40 2 1.0 2 
45 - 46 3 1.0 3 
50 - 55 4 1.0 4 
60 - 63 5 1.0 5 
65 6 1.0 6 
70 7 1.0 7 
75 - 76 8 1.0 8 
80 9 1.0 9 
85 10 1.0 10 
90 - 91 12 1.0 12 
100 15 1.0 15 
107 - 110 17 1.0 17 
120 - 122 23 1.0 23 
130 25 1.0 25 
140 28 1.0 28 
150 - 152 30 1.0 30 
160 32 1.0 32 
170 35 1.0 35 
180 - 183 38 1.0 38 
190 41 1.0 41 
200 44 1.0 44 
213 47 1.0 47 
244 57 1.0 57 
305 74 1.0 74 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 67
3.1.3.4 Gasto máximo extraordinario 
El gasto máximo extraordinario es el caudal de aguas re-siduales 
que considera aportaciones de agua que no for-man 
parte de las descargas normales, como bajadas de 
aguas pluviales de azoteas, patios, o las provocadas por 
un crecimiento demográfico explosivo no considerado. 
En función de éste gasto se determina el diámetro 
adecuado de las tuberías, ya que se tiene un margen 
de seguridad para prever los caudales adicionales en las 
aportaciones que pueda recibir la red. 
Para el cálculo del gasto máximo extraordinario se tiene: 
Q max.ext.= Cs.Qmax.inst. 
Donde: 
Cs es el coeficiente de seguridad adoptado. 
Qmax.inst es el gasto máximo instantáneo. 
En el caso de aportaciones normales el coeficiente Cs 
será de 1.0; para condiciones diferentes, éste Cs puede 
definirse mayor a 1 y como máximo 1.5 bajo aproba-ción 
de la autoridad local del agua y dependiendo de las 
condiciones particulares de la localidad. 
3.1.4 Variables hidráulicas 
3.1.4.1 Velocidades 
a) Velocidad mínima 
La velocidad mínima se considera aquella con la cual no se 
permite depósito de sólidos en las atarjeas que provoquen 
azolves y taponamientos. La velocidad mínima permisible 
es de 0.3 m/s, para el gasto mínimo de 1 lt/seg, conside-rando 
el gasto mínimo y para comportamiento a tubo 
lleno mediante el gasto máximo extraordinario de 0.6 
m/s calculado según se indica en el apartado 3.1.3.2 y 
3.1.3.4. Adicionalmente, debe asegurarse que el tirante 
calculado bajo éstas condiciones, tenga un valor mínimo 
de 1.0 cm, en casos de pendientes fuertes y de 1.5 cm 
en casos normales. 
b) Velocidad máxima 
La velocidad máxima es el límite superior de diseño, con 
el cual se trata de evitar la erosión de las paredes de las 
tuberías y estructuras de drenaje sanitario. La velocidad 
máxima permisible para los diferentes tipos de material 
se muestra en la tabla 3.2. Para su revisión se utiliza el 
gasto máximo extraordinario calculado según se indica 
en el apartado 3.1.3.4 
Tabla 3.2 Velocidades máxima y mínima permisible 
Material 
Velocidad (m/s) 
Maxima Minima 
Acero (sin revestimiento, 
revestido y galvanizado) 
3 
0.3 
Concreto reforzado 
5 
Concreto simple 
Fibrocemento 
Polietileno alta densidad 
(PEAD) 
Poli (cloruro de vinilo) (PVC) 
Poliester reforzado con fibra 
de vidrio (PRFV) 
3 
3.1.4.2 Pendientes 
El objeto de limitar los valores de pendientes es evitar, 
hasta donde sea posible, el azolve y la erosión de las 
tuberías. 
Para el caso de pendientes pronunciadas, donde no se 
pueda seguir la pendiente del terreno, será necesario ha-cer 
escalonamiento en el perfil de la línea de drenaje, uti-lizando 
para este caso tuberías que no sean afectadas por 
el sulfuro de hidrogeno que se produce en las caídas libres. 
Las pendientes deberán seguir hasta donde sea posible 
el perfil del terreno, con objeto de tener excavaciones mí-nimas, 
pero tomando en cuenta las restricciones de velo-cidad 
y de tirantes mínimos del apartado anterior y la ubi-cación 
y topografía de los lotes a los que se darán servicio. 
En casos especiales donde la pendiente del terreno 
sea muy fuerte, es conveniente considerar en el diseño 
tuberías que permitan velocidades altas, y se debe hacer 
un estudio técnico económico de tal forma que se pueda 
tener sólo en casos extraordinarios y en tramos cortos 
velocidades de hasta 8 m/s. 
En la Figura 3.3 aparecen las pendientes mínimas re-comendadas 
para los diferentes tipos de tuberías. Estas 
pendientes podrán modificarse en casos especiales pre-vio 
análisis particular y justificación en cada caso. 
68 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Pediente mínima (milésimas) 
Figura 3.3 Pendiente mínima para v=0.6 m/s a tubo lleno 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 69
3.1.4.3 Diámetros 
a) Diámetro mínimo 
La experiencia en la conservación y operación de los 
sistemas de alcantarillado a través de los años, ha de-mostrado 
que para evitar obstrucciones, el diámetro mí-nimo 
en las tuberías debe ser de 20 cm (8 in) para casos 
especiales previamente justificados podrá emplearse un 
diámetro mínimo de 15 cm (6in) 
b) Diámetro seleccionado 
El diámetro seleccionado, estará en función de los apar-tados 
correspondientes del capítulo 2 y de lo considera-do 
en 3.1.5. 
3.1.5 Profundidades de zanjas 
Las tuberías se instalan superficialmente, enterradas o 
una combinación de ambas, dependiendo de la topogra-fía, 
tipo de tubería y características del terreno. 
Normalmente las tuberías para drenaje pluvial se ins-talan 
enterradas (Ver figura 3.4). 
Para obtener la máxima protección de las tuberías se 
recomienda colocarlas en zanjas, de acuerdo a lo señala-do 
en las especificaciones de construcción del fabricante 
o a lo que se menciona a continuación. 
La profundidad de las excavaciones de la zanja para 
las tuberías queda definida por los factores siguientes: 
Figura 3.4 Características de una zanja 
Profundidad mínima o colchón mínimo. Depende de la 
resistencia de la tubería a las cargas exteriores. La figura 
3.4 indica, a través de un croquis, las características bá-sicas 
de una zanja. 
Topografía y trazo. Influyen en la profundidad máxima 
que se le da a la tubería. 
Velocidades máximas y mínimas. Están relacionadas 
con las pendientes de proyecto. 
Existencia de conductos de otros servicios. 
Economía en las excavaciones. 
Los factores principales que intervienen para el col-chón 
son el tipo de tubería a utilizar, el tipo de terreno 
en la zona de estudio y las cargas vivas que puedan pre-sentarse. 
3.1.5.1 Profundidad mínima 
La profundidad mínima de la zanja debe ser adecuada 
para: 
o Evitar rupturas del conducto ocasionadas por cargas 
vivas, mediante un colchón mínimo que es función 
de la resistencia del tubo. Para definir el colchón mí-nimo 
deberá realizarse un análisis de cada caso en 
particular. Los principales factores que intervienen 
para definir el colchón mínimo son: 
• Material de tubería 
• Tipo de terreno 
• Las cargas vivas probables. 
En el apartado 6 aparecen los colchones mínimos 
recomendados para los diferentes materiales y cla-ses 
de tuberías. 
o Permitir la correcta conexión del 100% de las des-cargas 
domiciliarias al sistema de alcantarillado, con 
la consideración de que el albañal exterior, tendrá 
como mínimo una pendiente geométrica de 10 mi-lésimas 
(1 %) y el registro interior más próximo al 
paramento del predio, tenga una profundidad míni-ma 
de 60 cm. 
o Los manuales de instalación de cada material 
3.1.5.2 Profundidad máxima 
La profundidad máxima es función de la topografía del 
lugar, evitando excavar demasiado. 
70 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
La profundidad máxima será aquella que no ofrezca di-ficultades 
constructivas mayores durante la excavación, 
de acuerdo con la estabilidad del terreno en que quedará 
alojada la tubería, variando en función de las caracterís-ticas 
particulares de la resistencia a la compresión o ri-gidez 
de las tuberías, haciendo el análisis respectivo en 
el que se tomará en cuenta el material de relleno, grado 
de compactación, las posibles cargas vivas y el factor de 
carga proporcionado por la plantilla a usar. 
En el caso de atarjeas se debe determinar con un estu-dio 
económico comparativo entre el costo de instalación 
del conducto principal con sus albañales correspondien-tes, 
y el de la atarjea o atarjeas laterales, “madrinas”, 
incluyendo los albañales respectivos; no obstante, la 
experiencia ha demostrado que entre 3.00 y 4.00 me-tros 
de profundidad, el conducto principal puede recibir 
directamente los albañales de las descargas y que a pro-fundidades 
mayores, resulta más económico el empleo 
de atarjeas laterales. 
Si la topografía tiene pendientes fuertes, se debe ha-cer 
un estudio económico comparativo entre el costo de 
excavación contra el numero de pozos de visita. 
Plantilla o cama 
Con el fin de satisfacer las condiciones de estabilidad 
y asiento de la tubería es necesaria la construcción de un 
encamado en toda la longitud de la misma. 
Deberá excavarse cuidadosamente las cavidades o con-chas 
para alojar la campana o cople de las juntas de los tu-bos, 
con el fin de permitir que la tubería se apoye en toda su 
longitud sobre el fondo de la zanja o la plantilla apisonada. 
El espesor de la plantilla o cama será de 10 cm siendo 
el espesor mínimo sobre el eje vertical de la tubería de 5 
cm, tal como se señala en la figura 3.4 
3.1.6 Obras accesorias 
Como complemento a lo indicado en el apartado 2.2, a 
continuación se resume la información requerida en el 
diseño hidráulico de la red de alcantarillado. 
3.1.6.1 Pozos de visita 
a) Clasificación de los pozos de visita fabricados en 
obra. 
En la Tabla 3.4, se indica que tipo de pozo de visita 
debe construirse, dependiendo del diámetro de la 
tubería de salida y del tipo y diámetro de las tube-rías 
que entroncan a 45 ó 90 grados en el pozo. 
El número máximo de tuberías que pueden descar-gar 
en un pozo de visita son tres y debe existir una 
tubería de salida. 
b) Separación entre pozos de visita. 
La separación máxima entre los pozos de visita debe 
ser la adecuada para facilitar las operaciones de ins-pección 
y limpieza. Se recomiendan las siguientes 
distancias de acuerdo con el diámetro. 
• En tramos de 20 hasta 61 cm de diámetro, 125 m. 
• En tramos de diámetro mayor a 61 cm y menor 
ó igual a 122 cm, 150 m. 
• En tramos de diámetro mayor a 122 cm y me-nor 
ó igual a 305 cm, 175 m. 
Estas separaciones pueden incrementarse de acuer-do 
con las distancias de los cruceros de las calles, 
como máximo un 10%.Para el caso especifico del 
Distrito Federal, según el Reglamento de Construc-ciones, 
se establecen las separaciones según el diá-metro 
de la tubería. La tabla 3.3 indica las separa-ciones 
entre pozos de visita. 
Tabla 3.3 Separación entre pozos de visita 
Diámetro, en m Separación, en m 
0.20-0.76 125-135 
0.90-1.22 175-190 
Mayores de 1.22 250-275 
Se recomienda que las conexiones a ejes y planti-llas 
se utilicen únicamente cuando sea indispensable 
y con las limitaciones que para los diámetros más 
usuales, se indican en la tabla 3.6 
c) Cambios de dirección. 
Para los cambios de dirección, las deflexiones nece-sarias 
en los diferentes tramos de tubería se efec-túan 
como se indica a continuación: 
Si el diámetro de la tubería es de 61 cm o menor, 
los cambios de dirección son hasta de 90 grados, y 
deben hacerse con un solo pozo común. 
Si el diámetro es mayor de 61 cm y menor o igual 
que 122 cm, los cambios de dirección son hasta 45 
grados, y deben hacerse con un pozo especial. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 71
72 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 
Si el diámetro es mayor de 122 cm y menor o 
igual a 305 cm, los cambios de dirección son has-ta 
45 grados, y deben hacerse en un pozo caja de 
deflexión. 
CS. Tubería de concreto simple 
CR. Tubería de concreto reforzado 
AC. Tubería de acero 
FC. Tubería de fibrocemento 
PEAD. Tubería de polietileno 
PVC (met). Tubería de PVC, métrico 
PVC (ing). Tubería de PVC, ingles 
PC. Pozo común 
E1. Pozo especial tipo1 
E2. Pozo especial tipo2 
C1. Pozo caja tipo1 
C2. Pozo caja tipo2 
C3. Pozo caja tipo3 
U1. Caja de unión tipo1 
U2. Caja de unión tipo2 
Si se requieren dar deflexiones más grandes que las 
permitidas, deberán emplearse el número de pozos 
que sean necesarios, respetando el rango de de-flexión 
permisible para el tipo de pozo. 
Tabla 3.4 Tipos de pozos de visita
3.1.6.2 Estructuras de caída 
a) Caídas libres 
En pozos de visita común, especial 1 o especial 2, la caí-da 
libre es hasta de 50 cm para tuberías hasta de 25 cm 
de diámetro. En éste caso, la caída libre se mide de la 
plantilla del tubo de llegada a la clave del tubo de salida. 
En pozos común o especial 1, con tuberías de entrada 
y salida de 30 a 76 cm de diámetro, la caída libre es de 
hasta un diámetro (el mayor). En éste caso la caída libre 
se mide de la plantilla del tubo de entrada a la plantilla 
del tubo de salida. 
b) Caídas adosadas (CA) 
Esta estructura se construye sobre tuberías de entrada 
hasta de 25 cm de diámetro, con caídas hasta 200 cm, y 
se adosa a pozo común, especial 1 o especial 2. En éste 
caso, la caída se mide de la clave del tubo de entrada a la 
clave del tubo de salida. 
c) Pozos con caída (CP) 
Se construyen sobre tuberías de entrada y salida de 30 a 
76 cm de diámetro; no admiten entronques y la caída es 
hasta de 300 cm. En éste caso, la caída se mide de la plan-tilla 
del tubo de entrada a la plantilla del tubo de salida. 
d) Caída escalonada (CE) 
Se construyen sobre tuberías de entrada y salida mayo-res 
de 76 cm de diámetro; no admiten entronques y la 
caída es hasta de 250 cm. En éste caso, la caída se mide 
de la plantilla del tubo de entrada a la plantilla del tubo 
de salida. 
En la Tabla 3.5 se indica que tipo de caída debe cons-truirse 
dependiendo del diámetro de la tubería y cuál es 
la altura máxima que debe tener dicha caída. 
Tabla 3.5 Tipos de estructuras de caída. 
3.1.7 Conexiones 
Debido a los cambios de diámetro que existen en una 
red de tuberías, resulta conveniente definir la forma co-rrecta 
de conectar las tuberías en los pozos de visita. 
La figura 3.5 indica los nombres que se les da a las partes 
de una tubería. 
Figura 3.5 elementos de tubería 
Desde el punto de vista hidráulico se recomienda que 
las conexiones, se igualen en los niveles de claves. Con 
este tipo de conexión, se evita el efecto del remanso 
aguas arriba. 
Atendiendo a las características del proyecto, se pue-den 
efectuar las conexiones de las tuberías, haciendo 
coincidir las claves, los ejes o las plantillas de los tramos 
de diámetro diferente. En la Tabla 3.6 aparecen según 
el tipo y diámetro de la tubería, las limitaciones para las 
conexiones a ejes o a plantillas. 
Además para facilitar los trabajos de inspección y 
mantenimiento se han establecido separaciones máxi-mas 
entre los pozos de visita. 
Desde el punto de vista hidráulico es conveniente que 
en las conexiones se igualen los niveles de las claves de 
los conductos por unir. 
Asimismo, se recomienda que las conexiones a ejes y 
plantillas se utilicen únicamente cuando sea indispensa- 
TIPO DE CAIDA DIAMETROS (cm) ALTURA DE LA CAIDA (cm) 
Libre en pozo común, especial 1 o especial 2. Diámetro de entrada 20 a 25 50 
Caída adosada a pozos común, especial 1 o 
especial 2 
Diámetro de entrada de 20 a 25 200 
Libre en pozo común o especial 1 Diámetro de entrada y salida 30 a 76 Un diámetro (el mayor) 
Pozo con caída Diámetro de entrada de 30 a 76 300 
Estructura de caída escalonada Diámetro de entrada y salida mayor de 76 250 
*la altura de la caída para cada caso, se calcula siguiente las indicaciones de los párrafos anteriores 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 73
ble y con las limitaciones para los diámetros más usuales 
indican en la Tabla 3.6 
Figura 3.6 Conexiones 
En la Figura 3.6 se ilustran las conexiones clave con cla-ve, 
plantilla con plantilla y eje con eje. 
74 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 75 
Tabla 3.6 Limitación para las conexiones 
CS.- Tubería de concreto simple 
CR.- Tubería de concreto reforzado 
AC.- Tubería de acero 
FC.- Tubería de fibrocemento 
PEAD.- Tubería de polietileno 
PVC(met).- Tubería de PVC, métrico 
PVC(ing).-Tubería de PVC, inglés 
P.- conexión a plantilla 
PEC.- Conexión a plantilla, eje ó clave 
EC.- Conexión a eje ó clave 
C.- Conexión a clave
3.2 Diseño hidráulico 
3.2.1 Formulas para el diseño 
En la red de atarjeas, en las tuberías, solo debe presentar-se 
la condición de flujo a superficie libre. Para simplificar 
el diseño, se consideran condiciones de flujo establecido. 
La fórmula de continuidad para un escurrimiento con-tinuo 
permanente es: 
(3.1) 
Q = V • A 
Donde: 
• Q es el gasto en m3/s. 
• V es la velocidad en m/s. 
• A es el área transversal del flujo enm2. 
Para el cálculo hidráulico del alcantarillado se utiliza la 
fórmula de Manning. 
(3.2) 
V= 1n 
• rh 
2/3 • S1/2 
Donde: 
• V es la velocidad en m/s. 
• rh es el radio hidráulico, en m. 
• S es la pendiente del gradiente hidráulico de la tube-ría 
adimensional. 
• n es el coeficiente de fricción. 
El radio hidráulico se calcula con la siguiente fórmula: 
(3.3) 
Donde: 
rh =AP 
m 
• A es el área transversal del flujo, en 
• Pm Perímetro mojado, en m. 
En la figura 3.7, se presentan las relaciones hidráulicas 
y geométricas para el cálculo de la red de alcantarillado 
usando secciones circulares 
Figura 3.7 Elementos hidráulicos de la sección circular 
Tabla 3.7 Coeficiente de fricción n (Manning) 
Material Coeficiente n 
Concreto 0.012 
Concreto con revestimiento de PVC/PEAD 0.009 
Acero soldado con recubrimiento interior 
0.011 
(pinturas) 
Acero sin revestimiento 0.014 
Fibrocemento 0.010 
Polietileno pared sólida 0.009 
Polietileno corrugado/estructurado 0.012 
PVC pared sólida 0.009 
PVC pared corrugado/estructurado 0.009 
Poliéster reforzado con fibra de vidrio 0,009 
El coeficiente de fricción n, representa las característi-cas 
internas de la superficie de la tubería, su valor depen-de 
del tipo de material, calidad del acabado y el estado 
de conservación de la tubería, en la Tabla 3.7 se dan los 
valores de n para ser usados en la fórmula de Manning. 
Para el cálculo de los elementos geométricos de sec-ciones 
circulares que trabajan parcialmente llenas se 
pueden usar las siguientes fórmulas: 
(3.4) 
76 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
(3.5) 
(3.6) 
(3.7) 
(3.8) 
= ( − ) 
d r 
cos 
1 2 
π θ 
P D 
m 
= • • 
θ 
360 
1 360 
= ⎛ − • 
r r 
h 
A 
⎝ ⎜ 
⎞ 
⎠ ⎟ 
2 
sin 
θ 
πθ 
π θ sinθ 
= • ⎛ • − 
⎝ ⎜ 
⎞ 
⎠ ⎟ 
r2 
360 2 
Donde: 
• d es el tirante hidráulico, en m. 
• D es el diámetro interior del tubo, en m. 
• A es el área de la sección transversal del flujo, en m2. 
• Pm es perímetro mojado, en m. 
• rh es el radio hidráulico, en m. 
• H es el ángulo en grados. 
3.2.2 Metodología para el diseño 
hidráulico 
3.2.2.1 Planeación general 
El primer paso consiste en realizar la planeación gene-ral 
del proyecto y definir las mejores rutas de trazo de 
los colectores, interceptores y emisores, consideran-do 
la conveniencia técnico - económica de contar con 
uno o varios sitios de vertido previo tratamiento, con 
sus correspondientes plantas de tratamiento, siendo lo 
más recomendable el tener un solo sitio de vertido pre-vio 
tratamiento; es aconsejable realizar estos trabajos 
en planos escala 1:10,000. Con base en los ingresos y 
egresos incrementales producto de la realización de cada 
una de las alternativas de proyecto, deberá evaluar se el 
nivel de rentabilidad de cada una de ellas, seleccionan-do 
la alternativa que resulte técnica y económicamente 
más rentable. 
La circulación del agua en la red de atarjeas, colectores 
e interceptores debe ser por gravedad, sin presión. En el 
caso en que existan en la localidad zonas con topogra-fía 
plana, la circulación en los colectores e interceptores 
también deberá ser por gravedad; el agua tendrá que 
colectarse en un cárcamo de bombeo localizado en el 
punto más bajo de esta zona, para después enviarla me-diante 
un emisor a presión, a colectores o interceptores 
que drenen naturalmente. 
En ésta etapa del proyecto es necesario calcular de 
forma general los gastos de proyecto de la red de alcan-tarillado, 
y contar con una visión general del drenaje na-tural 
que tiene el área de proyecto basándose en el plano 
topográfico. 
3.2.2.2 Definición de áreas de proyecto 
Con los planos topográficos, de uso del suelo y de agua 
potable, se procede a definir las áreas de la población 
que requieren proyecto y las etapas de construcción, in-mediata 
y futura, basándose en el proyecto de la red de 
distribución de agua potable y los requerimientos pro-pios 
del proyecto de la red de alcantarillado sanitario. 
3.2.2.3 Sistema de alcantarillado existente 
En los casos en que se cuente con tubería existente, se 
hace una revisión detallada eligiendo los tramos aprove-chables 
por su buen estado de conservación y capacidad 
necesaria, los que se toman en cuenta en el proyecto 
total como parte de él, modificando ó reforzando la tu-bería 
que lo requiera. 
3.2.2.4 Revisión hidráulica de la red existente 
Los resultados anteriores se utilizan para analizar la red 
de atarjeas y en caso necesario se modifica o adiciona 
otra alternativa hasta que el conjunto red de atarjeas - 
colectores, interceptores y emisores - tratamiento pre-sente 
la mejor solución técnica y económica. 
3.2.2.5 Proyecto 
El primer paso del proyecto consiste en efectuar el tra-zo 
de la red de atarjeas, en combinación con los trazos 
definidos para los colectores y emisores, apartado 1.1.3. 
Se analizan las alternativas de trazo y combinaciones que 
sean necesarias, de acuerdo a las condiciones particulares 
de la zona que se estudie, con objeto de seleccionar la al-ternativa 
de la mejor combinación técnica y económica. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 77
Una vez definido el trazo más conveniente, se locali-zan 
los pozos de visita de proyecto, respetando la sepa-ración 
entre pozos. 
Deben colocarse pozos de visita en todos los entron-ques 
y en donde haya cambio de dirección o de pendien-te 
de la tubería, en el caso de tramos con longitudes muy 
grandes, se colocan pozos intermedios. 
3.3 Red de atarjeas 
El diseño hidráulico de una red de atarjeas se realiza tra-mo 
por tramo, iniciando en las cabezas de atarjeas y fi-nalizando 
en el entronque con los colectores. 
Para determinar los gastos de diseño de un tramo de 
la red, se deben ejecutar los siguientes pasos: 
• Obtener el área total de la zona de influencia del 
tramo que se analiza, dividida en los diferentes usos 
del suelo que se presenten. En general los usos del 
suelo se dividen en comercial, industrial, público y 
habitacional; este último también se diferencia en 
popular, medio y residencial. 
• Para cada uno de los usos del suelo se obtiene la 
densidad de proyecto y la dotación de agua pota-ble. 
Estos datos se pueden obtener del proyecto de 
agua potable (en caso de que exista) o del estudio 
de factibilidad correspondiente. 
• Para cada uno de los usos del suelo se obtienen los 
gastos de diseño siguiendo el procedimiento descri-to 
en el apartado 3.1.3. 
• Los gastos de diseño, estarán dados por la suma de los 
gastos de diseño de los diferentes usos de suelo del área 
de influencia y los propios del tramo que se analiza. 
Una vez calculados los gastos de diseño de la red de 
atarjeas, se selecciona el material, clase, diámetro, pen-diente 
y elevaciones de plantilla de las tuberías, tramo 
por tramo, revisando el funcionamiento hidráulico del 
tramo bajo dos condiciones: a gasto mínimo y a gasto 
máximo extraordinario. 
En cualquiera de los casos, la selección del diámetro se 
hará aprovechando al máximo la capacidad hidráulica del 
tubo trabajando a superficie libre, no deberá ser menor 
al diámetro del tramo anterior y deberá satisfacer todas 
las limitantes expresadas en los apartados 2.1, 3.1.4, 
3.1.5, 3.1.6, 3.1.7 
Para el cálculo de las variables hidráulicas permisibles 
a tubo lleno o a tubo parcialmente lleno, se emplean las 
fórmulas para el diseño descritas en el apartado 3.2.1. 
La metodología es la siguiente: 
• Una vez seleccionado el material, clase, diámetro y 
pendiente del tramo, se calcula la velocidad y el gasto 
a tubo lleno empleando las fórmulas (3.2) y (3.1). 
• Con el gasto mínimo y el gasto máximo previsto se 
calculan las variables hidráulicas a tubo parcialmen-te 
lleno. El procedimiento es el siguiente: 
• Con la relación de gasto mínimo entre gasto a tubo 
lleno y con ayuda de la Figura 3.7 se obtiene la rela-ción 
del tirante al diámetro. 
• Con la relación de gasto máximo extraordinario en-tre 
gasto a tubo lleno y con ayuda de la Figura 3.7 
se obtiene la relación del tirante al diámetro. 
• La relación del tirante al diámetro se multiplica por 
el diámetro y se obtiene el tirante hidráulico d para 
cada caso. 
• Con las fórmulas (3.4), (3.7) y (3.8), se calculan las 
variables hidráulicas ángulo, radio hidráulico y área 
a tubo parcialmente lleno para cada caso. 
• Con las variables hidráulicas a tubo parcialmente lle-no, 
calculadas en el paso anterior y con la ecuación 
(3.2), se calcula la velocidad a tubo parcialmente 
lleno para cada caso. 
Las variables hidráulicas que deben de estar dentro de 
los rangos permisibles son la velocidad a gasto mínimo, 
la velocidad a gasto máximo extraordinario, el tirante a 
gasto mínimo y el tirante a gasto máximo extraordinario. 
3.4 Colectores e interceptores 
Los colectores son los conductos de mayor tamaño en 
la red y representan la parte medular del sistema de al-cantarillado. 
También se les llama interceptores, depen-diendo 
de su acomodo en la red. Su función es reunir el 
agua recolectada por los subcolectores y llevarla hasta el 
punto de salida de la red e inicio del emisor. 
El diseño hidráulico se realiza en forma análoga al de 
la red de atarjeas véase apartado 3.3. Se obtienen los 
gastos de diseño de cada tramo de los colectores e in-terceptores, 
y se calculan los diámetros, pendientes y 
elevaciones de plantilla de las tuberías tramo por tramo. 
78 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
3.5 Emisores 
El emisor conduce las aguas hasta el punto de descarga 
o tratamiento. Una red puede tener más de un emisor 
dependiendo del tamaño de la localidad. Se le distingue 
de los colectores porque no recibe conexiones adiciones 
en su recorrido 
Los emisores pueden trabajar a gravedad sin presión 
ó a presión dependiendo de las condiciones particulares 
del proyecto. 
3.5.1 Emisores a gravedad 
Los emisores que trabajan a gravedad pueden ser tube-rías 
ó canales. 
Los canales a cielo abierto solo se pueden utilizar para 
transportar caudales de aguas residuales con un trata-miento 
primario, secundario o terciario, y deberán cum-plir 
lo señalado en la NOM-003-SEMARNAT vigente. 
En el caso de que el espejo del agua del cuerpo recep-tor 
tenga variaciones tales que su nivel máximo tienda a 
producir un remanso en el emisor, se debe revisar la lon-gitud 
de influencia de éste para que no se vean afectadas 
las estructuras aguas arriba. 
La metodología para el diseño hidráulico es la misma 
que se emplea para el diseño de hidráulico de colectores 
e interceptores, véase apartado 3.4, debiéndose tomar 
en cuenta lo siguiente para determinar los gastos diseño. 
3.5.1.1 Gastos de diseño 
Los cálculos de los gastos de diseño para emisores a gra-vedad, 
tienen dos modalidades: 
a) Cuando el emisor conduce el caudal de aguas residua-les, 
de la red de atarjeas a la planta de tratamiento. El 
gasto de diseño del emisor será el gasto mínimo y el 
gasto máximo extraordinario de su área de influencia, 
calculado según se indica en el apartado 3.1.3. 
b) Cuando el emisor conduce el caudal de aguas trata-das 
de la planta de tratamiento a la descarga. 
El gasto de diseño del emisor será el gasto mínimo y 
el gasto máximo instantáneo, del área de influencia que 
drene a la planta de tratamiento, calculado según se in-dica 
en el inciso 3.1.3. 
En el caso, que la capacidad de la planta de tratamien-to 
de aguas residuales no esté diseñada con el gasto 
máximo instantáneo, deberá investigarse el gasto de di-seño, 
y con éste, deberá diseñarse el emisor que condu-cirá 
el efluente de la planta a la descarga. 
3.5.2 Emisores a presión 
3.5.2.1 Diseño de instalaciones mecánicas y 
eléctricas 
Para el diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas, se 
puede consultar los libros Diseño de instalaciones mecá-nicas, 
Diseño de instalaciones eléctricas y Selección de 
equipo electromecánico del MAPAS. 
Figura 3.8 Características hidráulicas de una tubería 
Los dos primeros volúmenes cubren los criterios y 
normas actuales aplicables para obtener en los diseños 
de las instalaciones mecánicas y eléctricas una mayor 
eficiencia y el tercer volumen sirve de apoyo para la se-lección 
de equipos en las instalaciones electromecánicas 
en sistemas de abastecimiento de agua potable, alcanta-rillado 
y saneamiento. 
3.5.2.2 Diseño de la tubería a presión 
Para el diseño de la tubería a presión, se recomienda uti-lizar 
la fórmula de Darcy-Weisbach y se pueden consul-tar 
los libros Datos Básicos y Conducción, del MAPAS. 
• d = Tirante hidráulico, m 
• D = Diámetro interior del tubo, m 
• A = Área de la sección transversal del flujo, m2 
• Pm= Perímetro mojado, m 
• Rh= Radio hidráulico, m 
• H= Ángulo en grados 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 79
4. Estructura de descarga 
Aquella obra final del sistema de alcantarillado que asegu-ra 
una descarga continua a una corriente receptora. Tales 
estructuras pueden verter las aguas de emisores consis-tentes 
en conductos cerrados o de canales, por lo cual se 
consideran dos tipos de estructuras para las descargas. 
Para la disposición final o vertido de las aguas resi-duales, 
se requiere de una estructura de descarga cuyas 
características dependen del lugar elegido para el verti-do, 
del gasto de descarga, del tipo de emisor (tubería o 
canal), entre otros. 
Siempre se debe procurar que las estructuras de des-carga 
viertan las aguas a presión atmosférica y en casos 
muy específicos en forma sumergida; podrá hacerse a 
ríos, lagos, al mar, a pozos de absorción, a riego, etc. 
En todos los casos, previo a la estructura de descar-ga, 
es obligatorio el tratamiento de las aguas residuales, 
aún cuando su construcción se programe en etapas pos-teriores. 
El nivel de tratamiento necesario de las aguas 
residuales deberá adecuarse a las normas técnicas eco-lógicas 
vigentes y de acuerdo al estudio de impacto am-biental 
de la localidad. 
4.1 Aspectos por considerar en el 
proyecto 
El vertido final del caudal del alcantarillado sanitario, 
debe efectuarse previo tratamiento, por lo que el dimen-sionamiento 
de la estructura de descarga se hará para el 
gasto de producción de la planta de tratamiento. En caso 
de que la construcción de la planta se difiera, el diseño 
se hará para el gasto máximo extraordinario considerado 
para el emisor. 
Se debe investigar el uso posterior que se dará al agua 
para definir el tipo de tratamiento que será necesario 
realizar, considerando las normas vigentes de calidad del 
agua existentes al respecto. 
Para el diseño de la o las estructuras de descarga de un 
sistema de alcantarillado, es recomendable considerar lo 
siguiente: 
Localización adecuada del sitio de vertido previo tra-tamiento, 
procurando que quede lo más alejado posible 
de la zona urbana, considerando las zonas de crecimien-to 
futuro, y la dirección de los vientos dominantes para 
la mejor ubicación de la planta de tratamiento. 
Para el caso de descarga en una corriente de agua su-perficial 
que fluctúe notablemente en su tirante, se pue-de 
diseñar una estructura con dos descargas a diferente 
nivel, una para escurrimiento en época de secas y otra 
para la época de avenidas. En todos los casos se deben 
evitar los remansos en el emisor de descarga, o asegurar 
que su funcionamiento sea adecuado en cualquier con-dición 
de operación. 
Protección a la desembocadura de la tubería contra 
corrientes violentas, tráfico acuático, residuos flotantes, 
oleaje y otras causas que pudieran dañar la estructura 
de descarga según las características del sitio de vertido. 
En general no es recomendable localizar vertidos en: 
Masas de agua en reposo; vasos de presas, lagos, es-tuarios 
o bahías pequeñas. 
Aguas arriba de una cascada o caída de agua. 
Terrenos bajos que estén alternativamente expuestos 
a inundación y secado. 
4.2 Sitios de vertido previo 
tratamiento 
La disposición final de las aguas residuales tratadas se pue-de 
llevar a cabo en diversas formas, que complementan por 
medio de los procesos naturales, el trabajo que efectúan las 
plantas de tratamiento. A continuación se describen los si-tios 
más comunes de disposición de éstas aguas: 
4.2.1 Vertido en corrientes 
superficiales 
Los ríos se han utilizado indiscriminadamente en nues-tro 
medio como sitio de vertido previo tratamiento, aun 
cuando el agua residual no se halla sometido a trata- 
80 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
miento (caso común), causando la contaminación de las 
corrientes superficiales. 
Para evitar el problema anterior es importante inves-tigar 
los usos que se hagan aguas abajo del vertido, ya 
que pueden ser para el abastecimiento de agua para con-sumo 
humano, riego, etc.; lo cual determina el tipo de 
tratamiento. La NOM-001-SEMARNAT vigente o la que 
la sustituya, establece los límites máximos permisibles 
de los parámetros de los contaminantes en las aguas re-siduales 
de origen urbano o municipal dependiendo el 
tipo de disposición que se le de al efluente. 
Para descargar el efluente de una planta de tratamien-to 
en una corriente receptora se debe utilizar una estruc-tura 
de descarga que permita encauzarlo debidamente 
en la corriente. La construcción de la estructura de des-carga 
se debe hacer preferentemente en un tramo recto 
del río, debiendo tomar en cuenta las características de 
socavación de la corriente en la sección de vertido. 
Si el vertido se hace en corrientes de escurrimiento per-manente, 
con variaciones pequeñas en su tirante, la obra 
de descarga, será esviajada, analizando la importancia que 
puede tener el remanso del agua para grandes avenidas. 
Si el vertido se realiza en corrientes con escurrimiento 
muy variable a través del tiempo, se deben encauzar en 
el estiaje las aguas residuales tratadas hasta el sitio más 
bajo del cauce en donde se tenga el escurrimiento, a fin 
de evitar su encharcamiento. 
Para el diseño de la estructura de descarga se deberá 
disponer de la siguiente información: 
a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das 
que entrega el emisor. 
b. Sección o secciones topográficas en la zona de ver-tido, 
procurando que sea un tramo recto y estable 
de la corriente, indicando los niveles de aguas míni-mas 
(NAMIN), aguas máximas normales (NAMO) y 
aguas máximas extraordinarias (NAME). 
c. Características geotécnicas del cauce. 
d. Elevación de la plantilla del emisor en la descarga, 
la cual deberá estar por encima del nivel de aguas 
mínimas del cuerpo receptor. 
4.2.2 Vertido en terrenos 
Se lleva a cabo generalmente para utilizar las aguas re-siduales 
tratadas para riego de terrenos agrícolas, con 
fines recreativos o para recarga de acuíferos. 
La información que se requiere para el proyecto y que 
es determinante para elegir el sitio de vertido previo tra-tamiento 
es la siguiente: 
a. Cuál es el tipo de cultivos que se van a regar. 
b. Sistema de riego que se implantará. 
c. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das 
que entrega el emisor. 
d. Tipo de suelo. 
e. Permeabilidad del terreno y factibilidad para drenarlo. 
f. Elevación del nivel freático. 
g. Topografía del terreno ligada a la del emisor del 
efluente. 
Cuando el emisor corresponda a tubería, su plantilla 
debe ser lo más superficial que sea posible en la descar-ga, 
garantizando un colchón mínimo recomendado por 
el fabricante o diseñador, dependiendo si el sitio de la 
obra está sujeto a cargas vivas o no. La elevación de la 
descarga debe ser tal que permita el vertido a terrenos 
por gravedad. 
En el caso que no se pueda respetar el colchón míni-mo 
recomendado por el fabricante de la tubería, deberá 
protegerse la tubería proyectada mediante estructuras 
de refuerzo que consideren las cargas vivas (si existen), 
muertas y de impacto. 
La disposición del agua residual tratada para irrigación 
o inundación es muy útil en zonas áridas. Pueden regarse 
pasturas, huertos de naranjos, limoneros, nogales y los 
jardines de parques públicos. 
Si la disposición final se hace para riego, se debe tener 
especial cuidado cuando se destine a cultivo de hortali-zas, 
ya que las aguas residuales tratadas deberán contar 
con el tratamiento adecuado. 
4.2.3 Vertido en el mar 
En este caso es conveniente que el emisor se prolon-gue 
a cierta distancia de la ribera hasta alcanzar aguas 
profundas, o hasta donde las corrientes produzcan una 
mezcla de los líquidos residuales con el agua de mar, con 
objeto de evitar contaminación en las playas próximas. 
En las descargas al mar, es conveniente instalar el 
emisor submarino a profundidades mayores que el ni-vel 
promedio de las mareas bajas, con una longitud que 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 81
puede variar entre 50 y 100 m. Para su orientación es 
necesario considerar la dirección de las corrientes mari-nas 
superficiales. 
La descarga es submarina y en la tubería se pueden 
colocar difusores; puede haber bifurcaciones o simple-mente 
tenerse una tubería con orificios. Conviene que la 
sección transversal de los difusores sea perpendicular a 
las corrientes dominantes. 
En caso de utilizar tuberías perforadas, las perfora-ciones 
se alternan a un lado y otro del tubo para evitar 
interferencias de los chorros. Las perforaciones usuales 
son de 6 a 23 cm. de diámetro. Se recomienda que en las 
tuberías de descarga la velocidad del agua sea de 0.60 a 
0.90 m/s. 
Los tubos que se utilicen deben ser protegidos contra 
la acción de las olas. 
En los vertidos al mar hay una gran tendencia a formar-se 
bancos de cieno, por lo que la localización del vertido 
debe hacerse en sitios tales que las corrientes marinas y 
las mareas arrastren las aguas tratadas hacia puntos leja-nos 
de playas, evitando así los malos olores y peligros de 
infección que pueda originar el agua residual tratada. 
Si la localidad tiene muy poca altura sobre el nivel de 
mar y hay grandes variaciones de mareas, para aprove-char 
al máximo las pendientes para desaguar por grave-dad, 
se recurre a establecer depósitos compensadores de 
marea con capacidad mínima igual al volumen de aguas 
servidas en 12 horas, así se llenan estos depósitos du-rante 
la marea alta y se vacían durante la marea baja. 
En bahías pueden establecerse desagües múltiples co-locando 
ramas abiertas en “T” ó en “Y”, en el conducto 
de salida. Si las bahías son muy cerradas no es recomen-dable 
el vertido al mar. 
Para el diseño de una descarga en el mar es necesaria 
la siguiente información: 
a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das 
que entrega el emisor. 
b. Estudio de las corrientes en la zona de vertido, su 
dirección en las diferentes estaciones del año. 
c. Topografía de la zona de descarga y perfil en el eje 
del emisor (batimetría). 
d. La batimetría debe cubrir una superficie aproxima-da 
de 30 000 m2, de no más de 150 m a lo largo del 
eje del conducto con un ancho de 200 m, teniendo 
como eje al emisor. 
4.2.4 Vertido en lagos y lagunas 
En general no es aconsejable el vertido de las aguas re-siduales 
tratadas en lagos y lagunas, pues los procesos 
de tratamiento son muy costosos. En los casos estricta-mente 
necesarios, las aguas residuales deberán ser so-metidas 
a un tratamiento adecuado y la descarga deberá 
ser ahogada. 
Para elaborar el proyecto se requiere lo siguiente: 
a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales que 
entrega el emisor. 
b. Características físicas, químicas y biológicas de las 
aguas residuales y del lago. 
c. Datos topográficos de la zona de descarga. 
4.2.5 Recarga de aguas subterráneas 
por medio de pozos de absorción 
Las aguas residuales tratadas también se utilizan para 
recarga de aguas subterráneas. Puede hacerse median-te 
pozos de absorción o depósitos de repartición, que 
permitan a las aguas infiltrarse y llegar a los mantos sub-terráneos, 
o bombearse hasta los estratos acuíferos que 
alimentan los pozos. Los estudios de geohidrología del 
lugar definirán la posibilidad de proyectar este tipo de 
descarga, además de considerar el adecuado tratamiento 
de las aguas residuales 
82 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
5. Hermeticidad 
Con el objeto de evitar perdida de agua y la contami-nación 
de los acuíferos y suelos por fugas y/o fallas en 
las uniones de los elementos que conforman el sistema 
de alcantarillado sanitario que trabajen a superficie libre 
(Descargas domiciliarias, tuberías, pozos, etc.) y garan-tizar 
la hermeticidad del sistema, la Comisión Nacional 
del Agua emitió la Norma Oficial Mexicana NOM-001- 
CONAGUA-1995 “Sistemas de alcantarillado sanitario – 
Especificaciones de hermeticidad” o la que la sustituya. 
Esta norma oficial mexicana, es de observancia obli-gatoria 
para los responsables del diseño e instalación de 
los sistemas de alcantarillado sanitario y los fabricantes 
de los componentes de los sistemas de alcantarillado 
sanitario de manufactura nacional y extranjera que se 
comercialicen dentro del territorio nacional. 
Además, los que tengan a su cargo los sistemas de 
alcantarillado sanitario, son los responsables de la co-rrecta 
aplicación de las especificaciones de construcción 
que se hayan establecido en el contrato para asegurar la 
hermeticidad del sistema de alcantarillado y su correcta 
funcionalidad. 
Para comprobar la hermeticidad del Sistema de alcan-tarillado 
sanitario, conforme lo establecido en la NOM- 
001-CONAGUA-1995 o la que la sustituya, la tubería se 
puede someter a: 
La prueba hidrostática, a una presión de prueba de 
0.05 MPa (0.5 kg/cm2) 
La prueba neumática, a una presión de prueba de 0.03 
MPa (0.3 kg/cm2) 
Para la prueba de hidrostática, de acuerdo al material 
de la tubería, se deben tomar en consideración lo esta-blecido 
en la tabla 5.1. 
Cuando los responsables de los sistemas de alcantari-llado 
sanitario (ejecutor y supervisor) consideren facti-ble 
la ejecución de la prueba neumática para diámetros 
mayores a 630 mm, deberán establecer procedimientos 
apropiados de seguridad, necesarios para evitar cual-quier 
riesgo que pueda poner en peligro al personal invo-lucrado 
en la instalación, así como contar con el equipo 
adecuado al diámetro del tubo del tramo de la red de 
alcantarillado a probar. 
Tabla 5.1 Valores permisibles para la prueba de hermeticidad hidrostática de acuerdo al material de la tubería. 
Material Diámetro nominal (mm) 
Tiempo de 
prellenado (h) 
Agua agregada en L/m2 
de superficie mojada 
Presión de prueba 
MPa (kg/cm2) 
Fibrocemento Todos los diámetros 
24 
0.02 
0.05 (0.5) 
Concreto simple Hasta 600 0.15 
Concreto reforzado Todos los diámetros 0.10 
PVC, PE y PRFV Todos los diámetros 1 0.02 
Acero al carbono Todos los diametros 1 ------ 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 83
6. Recomendaciones de construcción y 
operación 
Para el buen funcionamiento de un sistema de alcanta-rillado 
sanitario, no basta un buen diseño de la red, es 
necesario considerar aspectos importantes durante su 
construcción y operación. En este capítulo se hace una 
descripción detallada de las etapas para la consecución 
de los objetivos del proyecto, en materia constructiva 
y operativa, como son la excavación, anchos de zanja, 
plantillas, profundidades máximas y mínimas, colchones 
de relleno mínimos, así como los procedimientos de ins-talación 
y mantenimiento más empleados en tuberías de 
diferentes materiales. 
6.1 Recomendaciones de 
construcción 
Durante la construcción de un sistema de alcantarillado 
sanitario se deben de seleccionar los diferentes compo-nentes 
del sistema, siguiendo procedimientos de cons-trucción 
e instalación recomendados por fabricantes y 
avalados por la experiencia de constructores y organis-mos 
rectores. Los criterios de selección de los materiales 
y procedimientos de construcción se deben de adaptar 
a las características y condiciones de la zona de proyec-to, 
tales como la disponibilidad de los componentes del 
sistema de alcantarillado, la disponibilidad de recursos 
económicos, procedimientos constructivos usuales en la 
zona, tipo de suelo, nivel freático durabilidad y eficiencia 
de los componentes en cuestión. Cabe destacar que el 
empleo de buenos materiales sin un buen procedimiento 
constructivo dará lugar a fallas, lo cual también sucederá 
si se emplean procedimientos correctos con materiales 
inadecuados. 
Las etapas de construcción que comprende una red de 
alcantarillado sanitario son: excavación de zanja, ademe 
en algunas ocasiones, cama ó plantilla de zanja, coloca-ción 
de tubería, relleno de zanja y construcción de las 
instalaciones complementarias. A continuación se hace 
una descripción de cada una de estas etapas. 
6.1.1 Excavación de zanja 
Para obtener la máxima protección de las tuberías se re-comienda 
que estas se instalen en condición de zanja de 
acuerdo a las características del terreno, así deberá ser el 
tipo de excavación. La excavación de la zanja se puede 
llevar a cabo ya sea a mano o con máquina (ver Figuras 
6.1 a y b), dependiendo de las características de la zona 
de proyecto, como pueden ser el acceso a la zona, el tipo 
de suelo, el volumen de excavación, etc. La excavación 
se debe realizar conservando las pendientes y profundi-dades 
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. 
Cuando en el fondo de la zanja se encuentren condi-ciones 
inestables que impidieran proporcionar a la tube-ría 
un apoyo firme y constante, se deberá realizar una 
sobre excavación y rellenar esta con un material adecua-do 
(plantilla) que garantice la estabilidad del fondo de 
la zanja. 
Figura 6.1 Procedimientos de excavación en zanja 
84 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
La forma más común de verificar la profundidad de las 
zanjas es fabricando niveletas y escantillones, teniendo 
en cuenta que a la cota de plantilla del proyecto se le 
deben aumentar 5 cm, de cama, más el espesor del tubo. 
Se colocarán las niveletas a lo largo de la excavación 
a cada 20 m, posteriormente se tirará un reventón al 
centro de la zanja y con el escantillón se verificará y afi-nara 
el fondo de la zanja para obtener la profundidad 
necesaria y posteriormente con este mismo método se 
controlará el nivel de la plantilla hidráulica de los tubos 
(ver Figuras 6.2a, b y c). 
Figura 6.2 Procedimientos de nivelación en zanja 
6.1.1.1 Ancho de zanja 
En la Tabla 6.1, se indica el ancho recomendable de la 
zanja, para diferentes diámetros de tubería en diferentes 
materiales. Es indispensable que a la altura del lomo del 
tubo, la zanja tenga realmente el ancho que se indica 
en las tablas mencionadas; a partir de este punto pue-de 
dársele a sus paredes el talud necesario para evitar el 
empleo de ademe. Si resulta conveniente el empleo de 
un ademe, el ancho de zanja debe ser igual al indicado en 
las tablas ya referidas más el ancho que ocupe el ademe. 
6.1.1.2 Sistemas de protección de zanjas 
Las zanjas excavadas en terrenos inestables exigen un 
apuntalamiento para evitar hundimientos ó el desplo-me 
de las paredes laterales Este apuntalamiento puede 
ser amplio o ligero, dependiendo de las condiciones del 
terreno. 
En México se emplean diversos sistemas de protec-ción 
de zanjas. A continuación se mencionan los que 
más comúnmente se utilizan. 
a) Apuntalamiento 
Consiste en colocar un par de tablas verticales dispues-tas 
sobre los lados opuestos de las zanjas, con dos poli-nes 
que las fijan. Este sistema se emplea en zanjas poco 
profundas en terreno estable. 
b) Ademe 
Es el sistema de tablas de madera que se colocan en con-tacto 
con las paredes de la zanja. Para lograr la estabili-dad 
del ademe, se utilizan polines de madera que se co-locan 
transversal mente de un lado a otro de la zanja, y 
barrotes de madera para transferir la carga ejercida sobre 
las tablas del revestimiento a los polines. 
El ademe puede ser simple, si está formado por pie-zas 
cortas de madera colocadas verticalmente contra 
los lados de la zanja, con polines y barrotes cortos que 
completan el sistema. Puede no ser de longitud unifor-me, 
dependiendo de la consistencia del terreno, dejando 
algunos huecos en las paredes de la zanja, como indica 
la Figura 6.3a. 
El ademe puede ser cerrado utilizando tablas horizon-tales 
para revestir las paredes de la zanja y barrotes verti-cales 
con uno ó más polines transversales para cada par! 
de barrotes (véase Figura 6.3b). Este sistema se adapta 
bien en terrenos de material suelto poco consistente. 
Figura 6.3 Sistemas de protección de zanjas 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 85
c) Tablestacado 
Es el sistema de protección de zanjas mejor terminado y 
más costoso de los utilizados. 
Puede ser de madera ó de acero y se emplea en ex-cavaciones 
profundas en terrenos blandos y donde se 
prevé que pueda haber agua subterránea (véase Figura 
6.3c). En el Tablestacado de madera se utilizan los mis-mos 
elementos descritos en los sistemas anteriores, pero 
colocados en forma uniforme a lo largo de la zanja. En 
ocasiones, en los puntos donde se espera encontrar bas-tante 
agua, pueden emplearse tablestacas doblemente 
armadas de madera en vez de tablas sencillas. 
Los Tablestacado de acero se emplean básicamente 
en instalaciones de gran magnitud. Son más resistentes 
que los de madera, más impermeables, pueden usarse y 
volverse a emplear. 
d) Achique en zanjas 
Si el nivel del agua friática está más alto que el fondo de 
la zanja el agua fluirá dentro de ella, siendo necesario co-locar 
un ademe ó tablestacado, así como extraer el agua 
de la zanja mediante bombas. 
Un sistema de achique en zanjas, es dejar circular el 
agua por el fondo de la zanja hasta un sumidero, des-de 
el cual se succiona y descarga el agua mediante una 
bomba. Como el agua puede contener material abrasivo, 
se recomienda utilizar bombas centrífugas, de diafragma 
de chorro ó vacío. 
En zanjas para tuberías de gran diámetro puede colo-carse 
un tubo de drenaje con juntas abiertas, cubierto 
de gravilla y dispuesto por debajo del nivel de la mis-ma. 
Este tipo de drenajes por lo regular desaguan en un 
sumidero, su ventaja es que suprimen la circulación de 
agua en la zanja, evitando que dañe el fondo. Los drena-jes 
se dejarán en el lugar en que se colocaron, cuando se 
termina la instalación. 
6.1.2 Plantilla o cama 
La plantilla o cama consiste en un piso de material 
fino, colocado sobre el fondo de la zanja que previa-mente 
ha sido arreglado con la concavidad necesaria 
para ajustarse a la superficie externa interior de la tu-bería, 
en un ancho cuando menos igual al 60 % de su 
diámetro exterior, o el recomendado por el fabricante 
(ver Figura 6.4). 
Deberán excavarse cuidadosamente las cavidades o 
conchas para alojar la campana o copie de las juntas de 
los tubos, con el fin de permitir que la tubería se apo-ye 
en toda su longitud sobre el fondo de la zanja o la 
plantilla apisonada, el espesor de ésta será de 10 cm. El 
espesor mínimo sobre el eje vertical de la tubería será 
de 5 cm. 
En caso de instalar tubería de acero y si la superficie 
del terreno lo permite no es necesaria la plantilla. En el 
caso de tuberías de polietileno, no se requiere de coloca-ción 
de plantilla en cualquier material excepto roca. En 
lugares excavados en roca o te petate duro, se preparará 
la zanja con material suave que pueda dar un apoyo uni-forme 
al tubo (tierra o arena suelta con espesor mínimo 
de 10 cm). 
Figura 6.1 Procedimientos de excavación en zanja 
6.1.3 Instalación de tubería 
Las tuberías de alcantarillado sanitario se pueden insta-lar 
sobre la superficie, enterradas o con una combinación 
de ambas, dependiendo de la topografía del terreno, de 
la clase de tubería y del tipo de terreno. 
En el caso de tuberías enterradas, se debe de com-probar 
de acuerdo al proyecto la pendiente del fondo 
de la zanja, para proceder a la colocación de la tubería 
en la zanja. En tuberías expuestas, estas se pueden co-locar 
directamente sobre el terreno natural, o bien, en 
tramos volados, apoyado sobre estructuras previamente 
construidas, con las preparaciones necesarias para la co-nexión 
de la tubería. 
86 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
La instalación de un sistema de alcantarillado sanita-rio 
debe realizarse comenzando de la parte baja hacia 
la parte alta; por facilidad de instalación, las campanas 
deben colocarse siempre en dirección aguas arriba. El sis-tema 
se puede poner en funcionamiento de acuerdo a su 
avance constructivo. 
Cuando se interrumpa la instalación de las tuberías 
deben colocarse tapones en los extremos ya instalados, 
para evitar la entrada de agentes extraños (agua, tierra, 
etc,) a la misma. 
El tipo de acoplamiento ó junteo de la tubería, depen-derá 
del tipo de material elegido, de acuerdo a la técnica 
de instalación recomendada por cada fabricante. 
A continuación se hace una descripción de los proce-dimientos 
de instalación según el tipo de material de la 
tubería. 
6.1.3.1 Instalación de tuberías de concreto simple y 
reforzado 
Antes de proceder a la instalación de las tuberías de con-creto 
simple o reforzado se deben de limpiar y posterior-mente 
lubricar con cepillo las campanas, cajas, espigas y 
anillos de hule de los tubos a acoplar (Figuras 6.5a, b y 
c). La junta de hule se coloca en la espiga del tubo y pos-teriormente 
se alinea la campana y espiga de los tubos 
que serán junteados (Figuras 6.5d y e). Dependerá del 
diseño del fabricante y del tipo del anillo de hule la nece-sidad 
o no de lubricar el anillo, o la campana o ninguno 
de los dos. Dentro de las juntas de hule más comúnmen-te 
utilizadas se encuentran las siguientes: 
• Auto-lubricante 
• “O” ring 
• De gota 
• De cuña u Off-set 
El procedimiento de acoplamiento dependerá del ta-maño 
de la tubería. En tubos pequeños el procedimien-to 
es acuñar una barra contra una tabla colocada ho-rizontalmente 
cruzando el lado acampanado del tubo. 
Posteriormente se debe de presionar de manera que 
la tabla inserte la tubería (Figura 6.5f). En tubos me-dianos, 
se utilizan dispositivos mecánicos a lo largo de 
la tubería, los cuales son asegurados a una sección del 
tubo instalado varios tramos atrás y unidos por un ta-blón 
atravesado. Por fuerza mecánica la junta es lleva-da 
a posición de unión (Figura 6.5g). En tubos grandes 
se debe de colocar una viga en un tubo instalado algu-nas 
secciones atrás. A esta viga se le une otra median-te 
algún jalador mecánico de manera que tenga apoyo. 
Por fuerza mecánica la punta es llevada a la posición de 
unión (Figura 6.5h). 
Figura 6.5 Instalación de tubería de concreto simple o reforzado 
Para la instalación de tubería de concreto, es impor-tante 
tener en cuenta los siguientes conceptos. 
La tierra en el área de la zanja desde la plantilla al eje 
medio de la tubería proporciona un soporte importante 
al tubo y reduce el esfuerzo del tubo. 
Un encamado suelto sin compactar directamente bajo 
el inverso del tubo significativamente reduce la tensión 
y el esfuerzo del tubo. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 87
Los materiales de instalación y los niveles de com-pactación 
debajo del eje medio de la tubería tienen un 
efecto importante en los requerimientos estructurales 
del tubo. 
El suelo en esas porciones del encamado y área del 
acostillado, del eje de la tubería del tubo a la parte su-perior 
del lomo del tubo, tiene un efecto insignificante 
sobre la tensión del tubo. La compactación del suelo en 
esta área no es necesaria a menos que sea requerida para 
la estructura del pavimento. 
Los límites más importantes de la excavación son el 
ancho y la profundidad de la zanja. Conforme avanza 
la excavación, la pendiente de la zanja se debe verificar 
continuamente contra las elevaciones establecidas en 
el diseño de alcantarillas. Las profundidades incorrectas 
de la zanja pueden ocasionar puntos altos o bajos en la 
línea que pudieran afectar adversamente la capacidad 
hidráulica del alcantarillado y requerir de una corrección 
o mantenimiento adicional después de terminar la línea. 
La carga de relleno transmitida al tubo depende di-rectamente 
de lo ancho de la zanja. Para determinar la 
carga de relleno, el diseñador supone cierto ancho de la 
Tabla 6.1 Ancho de zanja para tubos de concreto circular 
zanja y luego seleccionar la resistencia del tubo capaz de 
soportar esta carga. Si el ancho de la zanja construida 
excede el ancho adoptado en el diseño, el tubo estará 
sobrecargado y posiblemente estructuralmente dañado. 
Debido a que las cargas de relleno y los requerimientos 
de resistencia del tubo están en función del ancho de 
zanja, en los planos o dibujos estándar se establecen an-churas 
máximas de la zanja. En donde no se indiquen los 
anchos de zanja máxima en cualquiera de los documen-tos 
de construcción, estos anchos de zanja deberán de 
ser lo más estrecho posible con un espacio lateral libre 
lo suficientemente adecuado para asegurar una correc-ta 
compactación del material de relleno a los lados del 
tubo. 
Se pueden utilizar los siguientes anchos de zanja como 
guía para los tubos de concreto circulares: 
Ancho Plantilla Colchon mínimo 
Diametro 
nominal 
Concreto simple 
Concreto 
reforzado 
Concreto simple 
Concreto 
reforzado 
Concreto simple 
Concreto 
reforzado 
cm cm cm cm cm cm 
15 54 8 30 
20 60 8 30 
25 68 8 30 
30 76 80 8 8 30 30 
38 91 91 8 8 30 30 
45 102 102 8 8 30 30 
61 120 120 8 8 30 30 
76 150 8 30 
91 170 8 30 
107 190 8 30 
122 210 8 30 
152 250 8 30 
183 300 9 30 
213 340 11 30 
244 390 12 30 
305 480 15 30 
88 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Acostillado del tubo de concreto 
El tubo de concreto ofrece cuatro clases de tubería las 
cuales difieren de la resistencia estructural que apor-tan. 
La resistencia del tubo de concreto se determina 
mediante una prueba de soporte de tres apoyos esta-bleciendo 
la resistencia del tubo bajo un punto severo 
de condición de carga. El diseño del tubo de concreto 
tradicional utiliza un factor de encamado de 2 aproxima-damente 
para el material de encamado granular como 
significado para igualar la resistencia de la ecuación de 
la prueba de tres apoyos a la instalación propuesta. Esto 
significa que la prueba de tres apoyos medida para una 
grieta de 0.3 mm es equivalente a aproximadamente el 
doble de la carga de diseño. 
Figura 6.7 Zanja estándar 
Para la instalación del tubo de concreto existen cuatro 
zonas principales que rodean la mitad inferior del tubo. 
Las cuatro zonas son: encamado medio, encamado ex-terior, 
el acostillado y los costados inferiores. El tipo de 
material (basado en las características del suelo) y en el 
nivel de compactación, varia con el tipo de instalación 
(1, 2, 3 o 4) y el material que sea utilizado en la cons-trucción 
de estas zonas importantes. Se utilizará un tubo 
de una resistencia mayor a medida que el tipo de insta-lación 
sea menos exigente, siendo el tipo de instalación 
tipo 1 las más exigente y la instalación tipo 4 la menos 
ya sea por el tipo de suelo o el nivel de compactación. 
Si bien, la compactación de la parte media del tubo ha-cia 
arriba, incluyendo el relleno, no es determinante en 
el desempeño del sistema tubo-suelo, la compactación 
será determinada si se espera que el lugar de la obra sea 
pavimentada. 
INSTALACIÓN TIPO 1. El tipo 1 requiere que el suelo 
granular seleccionado y bien compactado se coloque en 
las zonas del costado y de encamado. El diseño estruc-tural 
del tubo entonces tiene la ventaja del soporte pro-porcionado 
por esta envoltura de suelo de alta calidad, 
haciendo que esta instalación sea generalmente la más 
rentable para el tubo de 60 pulgadas de diámetro y ma-yor 
en rellenos profundos. 
INSTALACIÓN TIPO 2. El tipo 2 es una instalación 
estándar en donde se permite usar ciertos suelos nati-vos 
con una adecuada compactación en las zonas del 
acostillado y el encamado. Los suelos granulares selec-tos 
o suelos granulares limosos nativos adecuadamente 
compactados se pueden usar en las zonas del encamado 
externo y el costado. Esto sirve para permitir el uso del 
suelo que frecuentemente se encuentra en el sitio. Cual-quier 
suelo natural adyacente al tubo deberá tener una 
firmeza equivalente a los suelos colocados. Los requisi-tos 
de cimentación y de encamado son similares a los 
del Tipo 3. 
INSTALACIÓN TIPO 3. El tipo 3 permite el uso de 
suelos en las zonas del acostillado y el encamado ha-biendo 
fácilmente alcanzado los requisitos de compac-tación, 
justificando requisitos de inspección menos ri-gurosos 
con suelos granulares y algunos suelos nativos. 
Se pueden utilizar arcillas limosas en la zona del costado 
siempre y cuando estén adecuadamente compactadas. 
Además de los cimientos similares al Tipo 4, se requiere 
de una capa de encamado con un grosor mínimo de 3 
pulgadas para evitar colocar el tubo directamente sobre 
un subgrado duro o variable. 
INSTALACIÓN TIPO 4. El tipo 4 es para instalaciones 
en dónde el enfoque de diseño más rentable es especi-ficar 
los requerimientos mínimos para el tipo de suelo y 
compactación, junto con un tubo que tenga la resisten-cia 
suficiente para resistir los mayores efectos estructu-rales 
que resultan del uso de suelos de baja calidad. Por 
lo tanto, el tipo 4 cuenta con pocos o ningún requeri-miento 
para controlar la compactación y el tipo de suelo 
colocado en las áreas del encamado y costados, excepto 
en el caso en que se empleen suelos de arcilla de azol-ve, 
estas deben ser compactadas. Es deseable aflojar los 
suelos nativos duros antes de colocar el tubo. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 89
Tabla 6.2. Requerimientos de compactación, suelos de Instalación de encamado estándar y requisitos mínimos de 
compactación 
Tipo de 
Instalación 
Grosor del encamado 
Acostillado y 
encamado exterior 
Lado inferior 
1 
Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que 
existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, 
no menor a 150 mm. 
95% SW 
90% 
95% ML o 
100% CL 
2 
Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que 
existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, 
no menor a 150 mm 
90% SW o 95% ML 
85% SW o 90% ML o 
95% CL 
3 
Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que 
existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, 
no menor a 150 mm 
85% SW, 90% ML o 
95% CL 
85% SW o 90% ML o 
95% CL 
4 
No se requiere encamado, excepto cuando hay cimientos 
de roca, utilice Do/12 mínimo, no menor a 150 mm 
No se requiere de 
compactación, excepto 
si CL, use 85% 
No se requiere 
compactación, excepto 
si CL, utilice 85% CL 
En donde: 
Do.- Diámetro exterior del tubo 
Di.- Diámetro interior del tubo 
H.- Altura de relleno 
SW.- Material granular (arena, grava, etc.) 
ML.- Sedimentos inorgánicos, arenas finas o sedimentos 
arcillosos con baja plasticidad 
CL.- Arcillas inorgánicas de baja a mediana plasticidad, 
arcillas con grava, arcillas arenosas, etc. 
Instalación múltiple de tubos de concreto 
Una instalación de múltiples tubos consiste en la co-locación 
de dos o más tuberías en condiciones de una 
sola zanja o terraplén. Este procedimiento de instala-ción 
es más comúnmente utilizado en donde los requi-sitos 
restrictivos impiden el uso de un único tubo de 
diámetro mayor, en donde un ensamble de tubos se 
utiliza para crear un sistema subterráneo de almace-namiento 
de aguas pluviales, o donde se instalan un 
alcantarillado sanitario y un pluvial en la misma zanja a 
diferentes elevaciones. 
En la mayoría de los casos, es más práctico instalar 
múltiples tuberías en una zanja ancha única en vez de 
utilizar una zanja para cada línea. Ya que las tuberías 
múltiples se emplean generalmente cuando existen 
condiciones restrictivas (poco profundas) y la zanja es 
extraordinariamente amplia, la instalación de terraplén 
con satélite positiva representada con mayor similitud la 
carga real sobre los tubos y se utilizara para el análisis de 
esta condición de diseño. 
Instalación del Tubo. Las instalaciones estándar tienen 
requisitos de compactación específicos para el suelo en 
el área de los costados y lados inferiores para cada ins-talación. 
El diseñador debe de proporcionar un espacio 
adecuado entre las tuberías que sea apropiado para el 
método de compactación del suelo en las zonas de los 
costados y lados inferiores. Ya que la compactación del 
suelo en el espacio entre las varias tuberías presentará 
dificultades en la mayoría de los casos, se deberá tener 
cuidado por parte del diseñador al seleccionar el tipo de 
instalación y el material de encamado para las instalacio-nes 
planas de varias tuberías. 
En la Figura 6.8, se colocan tres tuberías en una zanja 
amplia. Para instalaciones estándar, el espacio entre las 
tuberías, Y, y la distancia del tubo a la pared de la zanja, 
Z, deberá ser de cuando menos 1/6 del diámetro exte-rior 
del tubo (Do/6) 
La tercera parte de en medio del área de encamado 
bajo cada tubería es un encamado suelto colocado sin 
compactar. La intención es mantener un encamado lige-ramente 
blando para que el tubo se asiente en el enca-mado 
y se logre una distribución de cargas óptima. 
La secuencia óptima de construcción es colocar el en-camado 
nivelado; instalar el tubo nivelado, compactar el 
encamado que quede fuera del tercio medio del tubo; 
y posteriormente colocar y compactar la zona del acos- 
90 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
tillado hasta la mitad del tubo. Para compactar correc-tamente 
el suelo en la zona de los costados, podría ser 
necesario aumentar las dimensiones de Y y Z más allá 
de Do/6. 
Analizar la Condición de Carga. La selección de la re-sistencia 
del tubo requiere de seis pasos: determinar la 
carga estática, determinar la carga en movimiento, se-leccionar 
el encamado, determinar los factores de enca-mado 
para la carga estática y en movimiento, aplicar el 
factor de seguridad, y seleccionar la resistencia del tubo. 
Tubo hincado 
El tubo de concreto reforzado prefabricado es el material 
de tubo más comúnmente utilizado en las operaciones 
del método de hincado. El tubo de concreto se instala 
frecuentemente mediante el método de hincado en don-de 
son necesarias instalaciones profundas o en donde no 
son posibles las excavaciones abiertas convencionales ni 
los métodos de relleno. 
Procedimiento de hincado 
El procedimiento usual para utilizar el hincado con del 
tubo de concreto es equipar el borde delantero del pri-mer 
tubo con un escudo con la finalidad de proteger a 
la gente y al tubo. Este método se emplea en la minería 
manual. Cuando se utiliza una máquina de perforación, 
el extremo posterior de esta máquina se adapta al tubo 
en el que se usa el hincado. 
Al añadir tramos sucesivos de tubo entre el primer 
tubo y el hincado, y el tubo es empujado con el gato ha-cia 
delante, se excava el suelo y se remueve a través del 
tubo. El material se maneja con cuidado y la excavación 
no precede a la operación de hincado más de lo requeri-do. 
Cuándo el método empleado es la minería manual, y 
cuándo se utiliza una perforadora, la perforadora se ex-tiende 
a lo largo del tubo antes de llevar a cabo el méto-do 
de hincado. Este procedimiento resulta en una menor 
afectación de los suelos naturales que rodean al tubo. 
Los contratistas generalmente consideran conveniente 
el revestir la parte exterior del tubo con lubricante, tal 
como Bentonita, para reducir la resistencia de fricción 
entre el tubo y el suelo. En la mayoría de los casos, este 
lubricante se bombea a través de accesorios especiales 
que se instalan en la pared del tubo. Es aconsejable con-tinuar 
con las operaciones de método de hincado duran-te 
24 horas al día hasta terminar, debido a la tendencia 
de del tubo empujado con el hincado a asentarse cuando 
el movimiento hacia adelante se interrumpe aunque sea 
unas pocas horas, lo cual causará una significativamente 
mayor resistencia de fricción. 
Es importante que la dirección del método de hincado 
sea cuidadosamente definida antes de iniciar la opera-ción. 
Esto requiere el levantamiento de rieles guía en el 
fondo del tubo usado con el método de hincado. Para el 
caso de tubos grandes es aconsejable contar con tales 
rieles colocados en una losa de concreto. La cantidad y 
la capacidad de los hincados empleados dependen prin-cipalmente 
del tamaño y de la longitud del tubo que será 
empujado con el método de hincado y el tipo de suelo 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 91
presente. Las paredes del túnel deberán ser lo suficiente-mente 
resistentes y amplias para distribuir la capacidad 
máxima de los hincados contra el suelo detrás de la pa-red 
del túnel 
La Figura 6.9 proporciona un resumen del proceso 
paso a paso asociado con el método de hincado de los 
tubos. 
1. Los pozos se excavan a cada lado. El gato descansará 
contra la parte posterior del pozo izquierdo así que se 
añade un tope de acero o madera como refuerzo. Se 
coloca un simple carril para guiar la sección del tubo de 
concreto. El gato se coloca en posición sobre una base. 
2. Se baja una sección de tubo de concreto al pozo. 
3. Los gatos se operan empujando hacia delante la sec-ción 
del tubo. 
4. El gato se retraen y se añade un espaciador entre el 
gato y el tubo. 
5. Se operan los gatos y el tubo se empuja hacia delante. 
6. Pudiera ser necesario repetir los pasos 4 y 5 anteriores 
varias veces hasta que el tubo se empuje lo suficiente-mente 
hacia delante para dejar espacio para la siguien-te 
sección del tubo. Por lo tanto, es extremadamente 
importante que los recorridos / avances del gato sean 
lo más largos posibles con la finalidad de reducir tiem-po 
y costo. La situación ideal sería tener el avance del 
gato más grande que el tubo para eliminar por comple-to 
la necesidad de los espaciadores. 
7. La siguiente sección de tubo se baja al pozo y se repi-ten 
los pasos anteriores. El proceso completo se repite 
hasta que la operación se completa. 
Figura 6.9 Pasos para utilizar el método de hincado en el tubo de concreto 
92 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Las cargas en el tubo hincado 
Dos tipos de cargas actúan sobre el tubo de concreto 
reforzado instalado mediante el método de hincado; la 
carga axial derivada de las presiones aplicadas durante la 
instalación; y la carga de soporte debida a la cubierta de 
tierra, con alguna posible influencia de las cargas vivas, 
que generalmente se hacen presentes después de termi-nada 
la instalación. 
Cargas Axiales: Para las cargas axiales que se encuen-tran 
normalmente, se necesita proporcionar una distri-bución 
relativamente uniforme de la carga alrededor del 
perímetro del tubo con la finalidad de prevenir una con-centración 
de tensión localizada. Esto se logra asegu-rando 
que los extremos del tubo estén paralelos dentro 
de las tolerancias establecidas para el tubo de concreto 
reforzado; utilizando algún material para amortiguar tal 
como triplay de centro sólido o aglomerado y con pre-caución 
por parte del contratista para asegurar que la 
fuerza de método del hincado está debidamente distri-buida 
en la estructura de hincado y paralela al eje del 
tubo. El área transversal del tubo de concreto es adecua-da 
para resistir las presiones encontradas en cualquier 
operación normal de método de hincado. Es siempre una 
buena idea reunirse con el contratista del hincado con el 
fin de averiguar las fuerzas de método de hincado que 
espera aplicar al tubo. 
Para los proyectos en donde se anticipan presiones 
extremas de método de hincado debidas a extensas dis-tancias 
de método de hincado o excesivas fuerzas de 
fricción unitarias, se podrían requerir de fuerzas com-presivas 
de concreto mayores que las usuales, junto con 
un mayor cuidado para evitar concentraciones de fuerza 
de apoyo. 
El factor de seguridad en la capacidad de carga axial de-berá 
ser de 3.20 basado en la máxima resistencia del con-creto. 
Se deberá evaluar asimismo el efecto de las cargas 
excéntricas o concentradas en las uniones del tubo. 
La magnitud de las cargas axiales anticipadas está en 
función de muchos factores entre los que se incluyen 
la técnica de instalación, la longitud total de hincado, la 
fricción superficial del concreto, el diámetro del tubo y la 
resistencia de la pared de empuje del tubo 
La fuerza total del método de hincado (Fjs) del tubo 
de concreto depende de varios factores primarios: 
Área Transversal del tubo en el punto más débil (nor-malmente 
la unión): (Aj) 
Resistencia a la compresión del concreto: (f’c) 
El factor apropiado de seguridad: (S.F.) 
La fuerza del método de hincado del tubo, (fuerza direc-ta 
de compresión), (Rjs) se ajusta a la siguiente ecuación: 
Adicionalmente se deberá evaluar la flexión longitu-dinal 
debida a la excentricidad de la carga en la superfi-cie 
de la unión. En general, el tubo completo permanece 
bajo compresión, a pesar de una mínima flexión debida 
a la excentricidad entre el centro de la superficie de la 
unión y la sección grande de pared más allá de la unión. 
Con algunos diseños, la fuerza resultante está actuando 
considerablemente fuera de la línea central de la pared, 
creando un esfuerzo de tensión neto. En tales casos, 
este stress deberá estar limitado a 3x fc ½ 
Cargas laterales: Estas cargas pueden ser el resultado 
de la fuerza del método de hincado aplicada al tubo si la 
estructura de hincado no está cuadrada al extremo del 
tubo de concreto en el método de hincado. También se 
presentará una presión lateral si el tubo está fuera de 
traza o nivel. Esta acción somete los extremos de espiga 
y campana del tubo a cargas extremas de esfuerzo de 
corte. 
Cargas de tierra y en movimiento: El cálculo de la re-sistencia 
del tubo requerida se determina a partir de: la 
profundidad del suelo, la masa del suelo, y las cargas vi-vas, 
si es el caso. El programa de software PipePac, de la 
American Concrete Pipe Association, puede ser de gran 
ayuda para determinar la capacidad requerida de soporte 
de carga del tubo. 
Los otros dos factores a ser considerados incluyen: la 
dimensión de la holgura en la parte exterior del tubo de 
concreto reforzado hincado, y si está área esta lechada o 
sin lechar posterior a la instalación del tubo. 
El tubo del método de hincado deberá contener dos 
armazones de refuerzo circular en el cuerpo del tubo. El 
armazón exterior se deberá extender hasta el campana 
del tubo, y el armazón interior se deberá extender hasta 
la espiga del tubo. 
El tubo se fabricará solamente con armazones de re-fuerzo 
circular. No se permite en ningún momento el 
refuerzo elíptico de acero en el tubo del método de 
hincado. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 93
En tanto las condiciones lo garanticen, el propietario 
podría solicitar el extremo del campana sea reforzado 
mediante el uso de una virola externa de acero (Calibre 
12 y 203 mm de altura) La tira de acero se solda a la 
parte exterior de la armazón de refuerzo utilizando los 
espaciadores apropiados. 
Se instalan generalmente puertos de lubricación (ben-tonita) 
al momento de la fabricación, lo que podría o no 
involucrar el uso de una válvula unidireccional. Lo mejor 
es verificar con el contratista del hincado con la finalidad 
de ubicar estos puertos en dónde mejor le sean útiles. 
Las uniones del tubo deberán de ser lo más simétricas 
posible: esto es, el grueso de la espiga deberá de ser lo 
más cercano posible al grosor del extremo del campana. 
Dentro de las opciones de empaques a utilizar para el 
tubo del método de hincado se encuentran el anillo en O 
(O Ring) o single offset (de cuña) ya que a estos tipos 
de empaque no los afectan los pequeños movimientos 
en el área de la unión esperados conforma se aplica y se 
disminuye la presión de hincado. 
6.1.3.2 Instalación de tuberías de fibrocemento 
Tipos de unión 
Figura 6.10 Tubos junta Simplex 
Figura 6.11 Tubos junta Reka 
El tendido se hará colocando la tubería en el fon-do 
de la zanja, de manera que apoye en su cuadrante 
inferior toda su longitud, en una cama de material 
seleccionado. 
Antes de proceder a la instalación de la tubería de 
fibrocemento, se deben de limpiar y posteriormente 
lubricar las espigas y anillos de hule (neopreno ) de 
los tubos a instalar (Figuras 6 12a y b ). Los anillos 
de hule se colocan dentro de las ranuras del cople 
y posteriormente se alinea el cople y la espiga del 
tubo a acoplar (Figura No. 6.12c ). En cada unión o 
junta, se debe comprobar la correcta posición de los 
anillos para los diámetros de 150 mm a 1050 mm, 
haciendo girar el cople y recorriendo perimetralmente 
el escantillón los 360° (Figura No. 6 12f). 
En tuberías mayores a 200 mm, es recomendable 
utilizar equipo mecánico tal como : gato de escalera, 
gato súper simplex, tirfor, etc. 
En diámetros mayores o iguales a 500 mm, se 
puede realizar la instalación con ayuda de maquinaria 
de construcción, con capacidad suficiente de acuerdo al 
diámetro de tubería por instalar. 
Figura 6.12 Instalación de tubería de fibrocemento 
94 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
6.1.3.3 Instalación de tuberías de poli(cloruro de 
vinilo) (PVC) 
Sistemas de unión en tubería de poli(cloruro de vinilo) 
(PVC) 
Figura 6.13 Unión con Tee-Yee 
Figura 6.14 Acoplamiento estructurado anular 
Al igual que en las tuberías anteriores se deben de 
limpiar y lubricar antes de la instalación las campanas, 
espigas y anillos de hule de los tubos a acoplar (Figuras 
6.15 a y b). 
Posteriormente se introduce el anillo de hule dentro 
de la ranura de la campana del tubo (Figura 6.15c), para 
posteriormente colocar los tubos dentro de la zanja y 
alinearlos, dejándolos listos para acoplar. 
El acoplamiento se realiza de la siguiente forma: en 
diámetros de hasta 15 cm., el acoplamiento se hará ma-nual, 
para diámetros de 25 a 40 cm., se hará con un taco 
de madera y una barreta con la cual se hace palanca (Fi-gura 
6.15d). En diámetros medianos de 45 a 107 cm., 
la instalación puede hacerse con la ayuda de dispositivos 
mecánicos (montacargas de palanca), de una tonelada 
de capacidad y dos tramos de cadena ó cable de acero 
con ganchos, unidos por un tablón atravesado y por pre-sión 
tirando de ellos los tubos son llevados a su posición 
de unión (Figura 6.15e). 
Para diámetros mayores se coloca dentro de la tube-ría 
instalada una viga de madera; a esta se le une otra 
mediante un dispositivo mecánico de manera que tenga 
apoyo. Por fuerza mecánica la punta es llevada a la po-sición 
de unión. Se deberá evitar que las tuberías sean 
empujadas con equipo de excavación. 
Figura 6.15 Instalación de tubería de PVC 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 95
Tabla 6.3 Anchos de zanja para tubería de PVC 
Diam.Nom. 
(cm) 
Ancho de zanja (cm) 
Total S.A.L. 
10 60 25 
11 60 25 
15 60 23 
16 60 22 
20 60 20 
25 60 18 
30 65 18 
31.5 70 19 
35 75 20 
37.5 80 21 
38 80 21 
40 80 20 
45 85 20 
50 90 20 
52.5 95 21 
55 100 23 
60 110 25 
63 115 26 
65 120 28 
70 130 30 
75 135 30 
76 140 32 
80 145 33 
81 145 32 
85 155 35 
90 160 35 
91 160 35 
100 175 38 
107 185 39 
110 190 40 
120 205 43 
Diam.Nom. 
(cm) 
Ancho de zanja (cm) 
Total S.A.L. 
122 210 44 
130 220 45 
140 235 48 
150 250 50 
152 250 49 
160 260 50 
170 280 55 
180 290 55 
183 300 59 
190 310 60 
200 320 60 
213 333 60 
244 364 60 
250 370 60 
260 380 60 
270 390 60 
280 400 60 
290 410 60 
300 420 60 
S.A.L. Sobre Ancho Lateral. Separación entre el ducto y la 
pared de la zanja. 
6.1.3.4 Instalación de tubería de polietileno de alta 
densidad (PEAD) 
Tipos de unión de los tubos de polietileno. 
Figura 6.16 Sistema de unión espiga-campana de Tuberías 
corrugadas 
96 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 6.21 Sistema de unión por electrofusión en tuberías de pared 
solida 
Las instalaciones dependen de diversos factores que 
afectan su desempeño, como el material de la tubería, la 
profundidad de instalación y las características del sue-lo 
nativo. Las características del material de relleno son 
particularmente importantes; es de igual importancia la 
manera en que el tubo es manejado e instalado, ya que 
ello puede tener grandes efectos en su capacidad para 
soportar cargas externas. EI desempeño de la tubería 
puede ser controlado con una adecuada instalación. Es 
importante recordar que el comportamiento mecánico 
de las tuberías flexibles es distinto al de las tuberías rígi-das, 
por lo que los requerimientos para lograr un desem-peño 
adecuado deben estar presentes y llevarse a cabo. 
La instalación de tuberías flexibles, termoplásticas, esta 
especificado en la norma ASTM-D-2321, Práctica Están-dar 
para la Instalación Subterránea de Tubos Termoplásti-cos 
para Drenajes y Otras aplicaciones de Flujo por Gra-vedad; 
esta norma contiene criterios a tomarse en cuenta 
para la instalación adecuada, logrando un mejor desempe-ño 
de la tubería, de igual forma se deberán considerar las 
especificaciones particulares de cada fabricante. 
6.1.3.4.1 Transporte, recepción, descarga y almacenaje 
Se debe de considerar el almacenaje, transporte, descar-ga 
y manejo en obra como parte del proceso de instala-ción 
de las tuberías plásticas. El traslado de la tubería se 
debe realizar en transportes adecuados para dicha ope-ración, 
comúnmente se emplean transportes de cama 
plana; el amarre en dichos transportes no se deberá 
realizar con cables metálicos, cadenas o barras metáli-cas, 
deberán ser sujetos con bandas o cuerdas de nylon. 
La operación de descarga es de suma importancia para 
mantener la estabilidad estructural de la tubería, no de-berá 
ser arrastrada o dejarla caer del trasporte al suelo, 
Figura 6.17 Sistema de unión por cople de tuberías corrugadas 
Figura 6.18 Sistema de unión por campana tubería estructurada 
Figura 6.19 Sistema de unión por rosca fusión en tubería 
estructurada 
Figura 6.20 Sistema de unión por termofusión en tubería de pared 
solida 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 97
son vulnerables a impactos las campanas y espigas de 
los tubos, de igual forma se deberán evitar golpes con el 
equipo de construcción, rocas u obstáculos del camino. 
La descarga de tubería de 100 mm, 4”, hasta diámetros 
de 450 mm, 18”, se puede realizar de forma manual. 
En el caso de la tubería de 600 mm, 24” a 1500 mm, 
60”, se deberá ser izada mediante bandas o cuerdas de 
nylon, en dos puntos de apoyo, a un cuarto de longitud 
del tubo a cada extremo del tubo 
Al almacenar los tubos en obra, se debe de realizar de 
manera que se asegure la estabilidad estructural de la 
tubería, apoyándola en superficies libres de piedras y es-combro. 
Se debe de tener cuidado que las campana no 
cargue, pueden deformarse o fracturar comprometien-do 
la hermeticidad del tubo. Se puede apilar la tubería 
en estibas de manera tal que presenten orientación de 
las campanas, invertida en cada nivel sobresaliendo de 
la estiba inferior. Para evitar movimiento o rodamiento 
de la tubería se deberán colocar estacas o bloqueos de 
madera. El empaque o anillo de material elastomérico, 
comúnmente lleva una protección, la cual solo se debe-rá 
de retirar al momento de realizar la instalación, si la 
tubería van a estar por un largo periodo de tiempo en 
almacén de obra, los anillos deberán de ser removidos y 
almacenados en un lugar fresco y a la sombra, puestos 
de nueva cuenta en la tubería la momento de la instala-ción, 
con la orientación correcta. 
Figura 6.22 Apilamiento de tubería, no debe de exceder el 1.80 m 
de altura 
4.1.3.4.2 Excavación 
Anchos de zanja 
En la instalación de las tuberías plásticas de PEAD, el 
material del acostillado y de relleno requiere de compac-tación 
para alcanzar la densidad, adecuada al lugar don-de 
se desarrolla la obra. La zanja debe tener un ancho 
adecuada para que el material de acostillado proporcio-ne 
el soporte al tubo y permita el empleo del equipo de 
compactación. El ancho debe mantenerse constante a 
todo el largo de la zona del tubo. EI ancho mínimo no 
debe ser menor que cualquiera de los dos criterios: diá-metro 
exterior más 16", 1.25 veces el diámetro exterior 
más 12", el que resulte mayor. 
Tabla 6.4 Ancho de zanja para las tuberías de PEAD 
Material Tipo Diámetro nominal Ancho de zanja mínima Plantilla mínima Colchón Mínimo 
Polietileno de alta densidad 
Pared Corrugada 
cm in cm cm cm 
76 3 53.00 10 50 
10.00 4 53.00 10 50 
15.00 6 58.00 10 50 
20.00 8 63.00 10 50 
25.00 10 71.00 10 50 
30.00 12 79.00 10 50 
37.50 15 86.00 10 50 
45.00 18 99.00 10 50 
60.00 24 122.00 10 50 
75.00 30 168.00 10 50 
90.00 36 198.00 15 50 
105.00 42 211.00 15 50 
120.00 48 226.00 15 70 
150.00 60 259.00 15 70 
98 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Material Tipo 
Diámetros nominales 
Ancho de zanja 
mínima 
Plantilla mínima Colchón mínimo 
[mm] [plg] [m] [m] [m] 
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD 
PARED ESTRUCTURADA 
750 30” 1.2 
0.15 0.3 
900 36” 1.3 
1050 42” 1.5 
1200 48” 1.6 
1350 54” 1.8 
1500 60” 1.9 
1680 66” 2.1 
1830 72” 2.3 
1980 78” 2.4 
2130 84” 2.6 
2290 90” 2.7 
2440 96” 2.9 
2740 108” 3.2 
3050 120” 3.5 
Material Tipo 
Diámetros nominales 
Ancho de zanja 
mínima 
Plantilla mínima Colchón mínimo 
[mm] [plg] [m] [m] [m] 
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD 
PARED SOLIDA 
150 6” 0.60 
0.10 0.90 
200 8” 0.60 
250 10” 0.65 
300 12” 0.70 
350 14” 0.75 
400 16” 0.80 
450 18” 0.85 
500 20” 0.90 
550 22” 0.95 
600 24” 1.00 
650 26” 1.05 
700 28” 1.10 
750 30” 1.15 
900 36” 1.30 
Se deberá tomar en consideración la seguridad en la 
zanja. 
La profundidad de la zanja debe estar definida princi-palmente 
por las instalaciones existentes y del proyecto 
de la obra. Si no existen obstáculos o requerimientos 
específicos, la profundidad mínima generalmente será 
determinada por las cargas vivas; en zonas frías, estará 
fijada por la línea de congelamiento del suelo. En la tabla 
siguiente se tienen los anchos de excavación recomen-dados 
para la tubería de PEAD. 
En instalaciones de tuberías paralelas en "batería" es 
necesaria una cantidad de relleno mínimo para proveer 
un soporte lateral adecuado y un mínimo espacio nece-sario 
para lograr la compactación necesaria del relleno y 
desarrollar el soporte lateral. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 99
Figura 6.23 Separación mínima entre tubos paralelos hasta 600 mm, 
24”, de diámetro M=0,3m, para diámetros de 600 a 1500 mm, 24” a 
60”, M= 0,5 D.I. 
6.1.3.4.3 Cimentación 
El fondo de la zanja es de suma importancia ya que será 
el Soporte longitudinal de la instalación. En este nivel, 
el material debe ser firme, estable y uniforme en toda la 
longitud. Normalmente, el encamado se coloca en espe-sores 
de 10 cm para establecer el nivel. En caso de que 
el fondo sea roca el encamado deberá ser de 15 cm de 
espesor y se emplee grava triturada o arena para esta-blecer 
el nivel. En fondos inestables de zanja, el material 
debe ser removido a una profundidad suficiente, bajo las 
indicaciones de un ingeniero de suelos y remplazar con 
material clase IA, IB o II de acuerdo con la norma ASTM 
D 2321, compactando adecuadamente. El control de 
fondos de zanja inestables puede complementarse con 
el uso de geosintéticos adecuados. 
6.1.3.4.4 Estabilidad de taludes 
La función principal de cajones para zanjas, ademado y 
troquelado es por razones de seguridad, previendo de-rrumbes 
de las paredes de las zanjas ó áreas adyacentes 
a la misma. En suelos no cohesivos en combinación con 
el nivel freático puede ser necesario el empleo de placas 
de acero para prevenir el movimiento del suelo. 
Comúnmente se instalan placas de acero, pues son re-lativamente 
herméticas y de ser necesario es posible des-aguar 
con bombas sumergibles en el fondo de la zanja. 
En algunos tipos de suelo, es económico y practico el 
uso de unidades prefabricadas de longitud similar a un 
tubo, llamados escudos de capas, escudos para zanjas o 
cajones para zanjas. Son jalados hacia delante confor-me 
se avanza en la instalación. Estos soportes móviles 
no deben ser usados bajo el nivel del lomo del tubo, a 
menos que se considere algún método para conservar 
la integridad del material de relleno. Antes de moverlo 
se debe colocar y compactar el material de relleno a la 
profundidad adecuada para dar soporte al tubo. El dise-ño 
debe estar basado en los principios de la ingeniería de 
sólidos y la mecánica de suelos, considerando los mate-riales 
usados y requerimientos de seguridad. 
En casos donde un escudo para zanja esta dentro del 
área del tubo o debajo, debe ser dejado en el sitio, o si se 
requiere retirarlo, deben tomarse precauciones adecua-das 
para su remoción, y considerar que se transmitirán 
cargas adicionales a la tubería, asegurando que el tubo y 
materiales de cimentación y de relleno no sean alterados 
al remover el soporte, si al retirarlo se dejan vados deben 
ser rellenados y compactados con los mismos materiales 
y a las mismas compactaciones. 
Los elementos que se quedasen en la zanja como 
elementos de soporte estructural deberán ser tratados 
contra la degradación biológica. Algunos productos pro-tectores 
pueden ser agresivos para algunos empaques 
de hule, por lo que no es recomendable usarlos en la cer-canía 
del tubo. 
6.1.3.4.5 Control de agua freática 
EI nivel freático puede acarrear serios problemas durante 
la excavación, instalación o relleno. Estos inconvenien-tes 
se minimizan si se planea adecuadamente el avance 
de la construcción. Mantener el nivel freático por de-bajo 
del encarnado y la cimentación permite un fondo 
de zanja estable, y debe mantenerse así todo el tiempo, 
para evitar el deslave de las paredes de la zanja. Donde 
sea factible la zanja, debe desaguarse hasta que el tubo 
sea instalado, con el adecuado encamado y rellenado 
hasta una altura arriba del nivel freático. 
Para desalojar pequeños volúmenes de agua es posible 
sobre excavar la zanja y rellenarla con piedra triturada o 
grava, facilitando así el drenaje, hasta remover el agua. 
Para remover grandes cantidades de agua se requiere 
el uso de sistemas well-point que consisten en una serie 
de tubos perforados dirigidos hacia el cuerpo del nivel 
freático conectados a un tubo y una bomba. 
Debe controlarse también el escurrimiento de agua de 
la superficie o del nivel freático que provoque socava-ción 
del fondo o paredes de la zanja o material de relleno. 
Pueden emplearse subdrenes perforados con materiales 
100 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
bien graduados. La graduación de los materiales de dre-naje 
debe ser seleccionada para minimizar la migración 
de finos de los materiales circundantes. 
6.1.3.4.6 Condiciones especiales 
La norma ASTM D 2321 recomienda que en los casos 
donde el suelo excavado presente problemas de estabili-dad, 
se requiere un ancho mínimo de material de relleno 
para asegurar el soporte del tubo. 
Lo mismo se requiere cuando la resistencia lateral del 
suelo es despreciable. Por ejemplo, en suelos nativos 
muy pobres o a lo largo de terraplenes en carreteras o 
suelos mal compactados, de desechos, turba o suelos 
altamente expansivos. Si el suelo nativo puede mante-ner 
un corte vertical, el ancho mínimo de envoltura de 
relleno deberá ser de al menos 0.5 de diámetro del tubo 
a ambos lados del tubo. 
Figura 6.24 Ancho mínimo del material de relleno para un adecuado 
soporte lateral del tubo en condiciones donde el suelo nativo es muy 
pobre, pero se puede mantener un corte vertical 
Si el suelo nativo no puede sostener un corte vertical 
o si es el caso de un terraplén, el ancho mínimo de la en-voltura 
de relleno será un diámetro del tubo a cualquier 
lado del tubo, según se muestra en la figura siguiente, y 
en ambos casos el material de relleno será un material 
granular de clase II o IA o IB. 
Figura 6.25. Ancho de material de relleno para un adecuado soporte 
lateral del tubo en condiciones donde el suelo nativo es muy pobre y 
no es posible mantener un corte vertical 
6.1.3.4.7 Instalación de tubería 
Alineamiento horizontal y pendiente 
EI tubo debe ser colocado y acomodado en la zanja con los 
niveles requeridos por la pendiente y el alineamiento. Asi-mismo, 
debe dejarse el espacio adecuado para las campanas 
(si fuese el caso), en el encamado, para asegurar el soporte 
uniforme del tubo. No obstante, para tubería con campanas 
de diámetro igual o menor a la altura de las corrugaciones, 
esto sólo será necesario para evitar que al insertar los tubos 
se arrastre material de encamado. Posteriormente, estos 
huecos deberán ser rellenados bajo las campanas. 
En casos donde el tubo se instale con alineamientos 
curvos, por medio de desalineamiento de las juntas, ya 
sea por deflexión angular de las juntas o radio de curva-tura, 
debe de estar en el límite especificado por el fabri-cante. 
Para la tubería de PEAD corrugado el desalinea-miento 
máximo en juntas es de 1.0° como máximo para 
drenajes sanitarios. Para el caso de la tubería estructura 
el desalineamiento máximo en juntas es de 3.0° como 
máximo. Para el caso de la tubería de pared solida la mis-ma 
tubería cede a estas deflexiones, sin embargo se de-berá 
consultar al fabricante para ver el radio máximo de 
curvatura para cada caso. 
Deben minimizarse las cargas concentradas y asen-tamientos 
diferenciales donde quiera que el tubo cruce 
con otros servicios o estructuras, por medio de un col-chón 
suficiente entre el tubo y el punto donde se loca-liza 
la carga. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 101
Inserción de tubería 
El tubo debe mantenerse libre de agua que pueda en-torpecer 
la integridad del encamado o el junteo. El tubo 
debe estar suspendido por las cuerdas mientras se realiza 
la inserción y no debe golpear la zanja a algún equipo ac-cidentalmente, 
ni siquiera con el propósito de orientarlo 
o nivelarlo, pues tales impactos pueden dañar la inte-gridad 
de la pared del tubo a la pared interior, pudiendo 
causar un daño imperceptible. 
EI tubo debe ser ensamblado en la zanja. Es común co-locar 
la tubería con las campanas en dirección del avance 
de la instalación; siempre se debe insertar la espiga den-tro 
de la campana. Ambas -campana y espiga- deben ser 
limpiadas antes de colocar el lubricante. 
Los tubos de diámetros pequeños (de menos de 18") 
pueden instalarse usualmente empujando la junta en su 
lugar sin herramienta. La tubería de diámetros mayores 
pudiera necesitar la utilización de una barra u otro equi-po 
para colocarse en su lugar. Si se utiliza barra o equi-po, 
debe usarse un bloque de madera para evitar dañar 
la campana. Cuando se empuje una junta, asegúrese de 
que el material del encamado no entre en la campana 
por la espiga. Material, como las piedras pequeñas y la 
arena introducida en la campana mientras se unen los 
tubos, puede ocasionar fugas. Con el uso de "tirfor" a 
"tecle" a "polea" podrá controlarse la velocidad y fuerza 
de inserción, asegurándose que el empaque se mantenga 
en su posición. Por medio del empuje a tiro del brazo de 
retroexcavadora, la velocidad y fuerza de inserción no se 
controla y debe asegurase que el empaque se mantenga 
en su posición una vez acoplado el tubo. Cuando el em-paque 
se ha desplazado o rolado, deberá desacoplarse 
la junta, limpiar y lubricar nuevamente e insertar hasta 
mantener el empaque en su lugar. 
Para cerciorarse de que el empaque no se ha des-plazado 
durante la inserción, debe palparse el empa-que 
desde el interior de la junta utilizando una laina 
de plástico con las esquinas redondeadas (escantillón) 
para no dañarlo. La tubería debe acoplarse a tope, aun-que 
puede existir un máximo de separación de ¾”; sin 
embrago, es muy importante revisar que el empaque 
no se haya rolado al acoplar la tubería. De suceder esto, 
debe desacoplarse limpiar, lubricar e insertarse nueva-mente 
hasta que el empaque se mantenga en su sitio, 
si bien el rolado es poco probable usando una técnica 
adecuada de acoplamiento. 
Debe verificarse que el empaque este en su posición 
correcta y usar el lubricante recomendado por el fabri-cante. 
Es inaceptable el uso de lubricantes minerales, ya 
que degradan el empaque. 
Figura 6.26 Acoplamiento de tubería de 1500 mm empleando dos 
tecles uno cada lado 
Figura 6.27 Acoplamiento de tubería de 600 mm empleando un solo 
tecle 
102 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 6.28 Secuencia de acoplamiento y junteo en tubería estructurada 
Figura 6.29 Secuencia de acoplamiento y junteo en tubería de pared sólida 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 103
Conexiones con estructuras 
En las conexiones de la tubería con estructuras con mu-ros 
de mampostería o de concreto, debe asegurarse que 
el agua en el interior del sistema no tenga exfiltraciones 
en dichas conexiones ni infiltración de nivel freático. 
Debe colocarse una barrera que impida el paso del 
agua con empaques especialmente diseñados para ello 
o pueden emplearse aislantes en las corrugaciones que 
quedarán empotradas. Un empaque colocado en una co-rrugación 
del tubo, aproximadamente al centro del muro 
del registro con mortero, cemento arena y un aditivo es-tabilizador 
de volumen o un grout no metálico funciona-rá 
como una barrera contra el agua. 
Los pozos de visita construidos a base de mampos-tería 
deberán tener acabado interior y exterior, y de ser 
necesario algún producto que impida la infiltración o ex-filtración 
de agua, Figura 6.30(a). Al momento de reali-zar 
la conexión con el pozo, asegúrese de que los tubos 
adyacentes al muro estén bien apoyados en la cama para 
evitar dañarlos por un efecto de cortante durante el re-lleno 
de la zanja. 
Una solución más completa es el empleo de mangas 
de empotramiento de poliuretano rígido (PUR) que se 
empotran a la estructura y permiten al tubo cierto ni-vel 
de movimientos radiales y axiales, asegurando la 
hermeticidad a largo plazo al reducir los esfuerzos cor-tantes 
ante la presencia de asentamientos diferenciales 
y movimientos producidos por las cargas vivas, sismos 
o cualquier otro fenómeno vibratorio, así como facilitar 
el reemplazo de tuberías unidas a la estructura, Figura 
6.30 (b). 
Figura 6.30 Esquema de instalación de la tubería de PEAD corrugada a una estructura 
104 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 6.31 Conexión con estructura de la tubería de PEAD 
estructura y de pared solida 
Materiales de relleno 
Los materiales de relleno alrededor del tubo deben ser 
compactados a la densidad especificada y a la altura 
de relleno sobre el tubo especificada. Deben, realizar-se 
pruebas de compactación para verificar que el ma-terial 
alcance la compactación requerida, desde la zona 
de acostillado. Es necesario seguir las recomendacio-nes 
establecidos en la norma ASTM D2321. El tamaño 
máximo de las partículas es 1½” para la mayoría de los 
diámetros, tubos de menor diámetro a 8". El tamaño 
máximo no debe exceder 10% del diámetro del tubo. El 
material de relleno tampoco debe contener grumos, te-rrones, 
material congelado, escombro, ya que provoca-ran 
compactaciones no uniformes, generando excesivas 
cargas concentradas y deflexiones. 
Al colocar materiales de grano grueso de graduación 
abierta adyacente a finos, estos pueden migrar dentro 
de material de grano grueso bajo la acción de gradiente 
hidráulico del nivel freático. La migración puede causar 
perdida de soporte del tubo y deflexión continua que 
podría exceder los limites de diseño. Estos significantes 
flujos de agua suelen presentarse durante la construc-ción, 
cuando el nivel del agua está siendo controlado 
por varios métodos o después de la construcción cuan-do 
subdrenes permeables o materiales de relleno actúan 
como un "dren Francés" bajo niveles freáticos altos. La 
graduación y el tamaño del material de relleno y el ad-yacente 
deben ser compatibles. También es posible el 
empleo de geotextiles que impidan la migración en ma-teriales 
incompatibles. 
La compactación del relleno debe incluir los rincones 
entre el tubo y el encamado. 
Encamado 
Debe proporcionarse un encamado estable y unifor-me 
al tubo. Para suelos clase III, el encamado debe ser 
compactado dejando suelta una franja central igual a un 
tercio del diámetro exterior del tubo. Comúnmente se 
emplean encamados de 10 cm de espesor. En fondos de 
zanjas excavados en roca debe colocarse encamados de 
15 cm de espesor. Materiales de la clase I, II y III son 
apropiados para utilizarse como encamado. 
Acostillado y relleno inicial 
EI acostillado es la capa del relleno más importante, ya 
que provee soporte al tubo. Materiales clase IA, IB, II y 
III son adecuados para el acostillado; deben colocarse en 
capas de 15 cm y compactados de acuerdo con la clase 
de material empleado pero no menos de 90% de la den-sidad 
máxima de compactación del material. Se extiende 
hasta la mitad del tubo. La colocación y compactación 
del acostillado debe ser simétrica a cada lado del tubo. 
Debe asegurarse la colocación y compactación del ma-terial 
en los rincones zona entre el tubo y el encamado. 
EI relleno inicial debe extenderse desde medio tubo 
hasta una altura de 0.30 m para tubos menores a 48" y 
0.60 m para tubos de 120". Esta área de relleno permite 
que las cargas sean distribuidas uniformemente hacia el 
acostillado. Debe emplearse los mismos materiales para 
el acostillado, si se emplean diferentes materiales debe 
prevenirse la migración de finos con material de gradua-ción 
seleccionada o geosintéticos. Es muy importante 
obtener rellenos de rigidez similar cuando se emplean 
materiales diferentes, de lo contrario se compromete el 
desempeño estructural del sistema. Puede colocarse en 
capas de 10 a 15 cm y compactarse en función del ma-terial 
empleado, ya sea material clase IA, IB, II o III. 
Puede emplearse el relleno fluido, tomando precau-ciones 
para evitar que el tubo flote o sea desalineado al 
colocar el relleno fluido. Deben colocarse atraques sobre 
las campanas del tubo y colocar el relleno en capas de 10 
0 15 cm a velocidades lentas, dando tiempo suficiente al 
fraguado inicial de la capa antes de colocar la siguiente. AI 
emplearse este tipo de relleno debe cubrirse todo el tubo. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 105
Relleno final 
Usualmente, el material excavado puede ser utilizado 
como relleno final. EI procedimiento de colocación debe 
ser igual que el especificado para el terraplén. Si no se 
cuenta con una especificación, el relleno final se debe 
colocar en capas no mayores a 20 cm de espesor y la 
compactación estará en función de la intensidad de uso 
de la superficie. Esta capa no es una capa crítica como 
el acostillado y relleno inicial; sin embargo, si el tráfico 
cruzara la instalación, es necesario cierto grado de com-pactación 
para prevenir el asentamiento del pavimento. 
Compactación 
EI grado de compactación del material de relleno debe 
ser establecido por el ingeniero, basado en los límites de 
deflexión, rigidez del tubo, control de calidad de la ins-talación, 
así como el suelo nativo y las características de 
compactibilidad del material de relleno usado. Debe ve-rificarse 
la densidad de compactación especificada reali-zando 
pruebas de compactación en campo en la zona de 
los acostillados y relleno inicial. El grado de compacta-ción 
varía dependiendo de los requerimientos del mate-rial 
de relleno, ver recomendaciones del fabricante para 
la instalación. La cantidad de material de menor tamaño 
hasta finos exige al suelo un mayor grado de atención 
en su colocación y compactación. La piedra triturada o 
suelos de grano grueso con textura abierta usualmen-te 
no se compactan, pero requieren que su colocación 
se realice de manera que se elimine la mayor cantidad 
de vacíos posible, acomodando el material por debajo y 
alrededor del tubo. Para otros materiales, el método de 
compactación depende del grado de compactación o el 
modulo de reacción del suelo que se requiere alcanzar y 
la cantidad de finos del material. 
La compactación mecánica es necesaria en el relleno, 
para la cual existen diferentes equipos disponibles: 
Pisones manuales. Compactar el acostillado requiere 
de mecanismos pequeños para obtener la compactación 
deseada en el área confinada. Un pisón manual puede 
ser usado para compactar el acostillado. Estos enseres 
no pesan más de nueve kilógramos y la superficie de pre-sión 
no es mayor a 15 cm por 15 cm, Los apisonadores 
o apisonadores de placa emplean la acción de impacto 
para forzar al aire y agua a salir de entre las partículas 
de suelo para consolidar el relleno. Este equipo trabaja 
adecuadamente en suelos cohesivos o suelos con alto 
contenido de arcilla. Debe cuidarse que el apisonador no 
impacte directamente al tubo. Para equipos pesados de 
compactación como los Ho-Pac o similares, se requie-re 
un mínimo de 0.90 m de material de relleno entre el 
tubo y el equipo. 
Compactadores estáticos. El peso del equipo y las pa-sadas 
múltiples sobre el material logran la compactación. 
Los compactadores pata de cabra emplean los tacones 
del rodillo para concentrar el peso del equipo. Los com-pactadores 
estáticos son adecuados en suelos no cohe-sivos 
y debe utilizarse lejos del tubo. 
Compactadores vibratorios. El movimiento vibratorio 
de los rodillos o placas vibratorias "sacuden" las partí-culas 
de suelo densificando su acomodo; trabajan mejor 
con suelos no cohesivos, y pueden ser empleados cerca 
del tubo, dependiendo de su tamaño y peso, teniendo 
cuidado de no golpearlo directamente. 
La consolidación por inundación no es una práctica 
recomendable y sólo debe ser usada bajo condiciones 
controladas, analizando las características del material a 
consolidar, así como del material nativo (ambos deben 
ser compatibles). EI material nativo debe tener suficien-te 
permeabilidad para que el agua no sea retenida en la 
zanja causando inestabilidad; no es aceptable este mé-todo 
en zanjas donde el material nativo este compuesto 
de arcillas o limos. Los requerimientos para el espesor de 
las capas y el grado de compactación son los mismos que 
para cualquier otro método de compactación, por lo que 
deben realizarse pruebas rigurosas para asegurar que se 
alcance los niveles de compactación adecuados. 
Cargas durante la construcción 
Ciertos vehículos de construcción, como algunos tipos 
de pavimentadoras, no son tan pesados como la carga 
de diseño. Para casos con vehículos de construcción rela-tivamente 
ligeros, pueden circular con coberturas míni-mas 
de 0.30 ó 0.60 m para tuberías hasta de 48" y 60", 
respectivamente. 
Cargas extremadamente altas ocasionadas por vehícu-los 
de construcción pesados requieren coberturas míni-mas. 
Se recomienda al menos 0.90 m de cobertura sobre 
el tubo en instalaciones con vehículos con peso de entre 
30 y 60 toneladas. La altura de cobertura depende de 
la carga y la huella de la carga (superficie de aplicación). 
Los rodillos lisos de hasta 9.0 Ton de peso pueden 
transitar sobre la tubería con coberturas de 0.30 y 0.60 
106 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
m para tuberías hasta de 48" y 60", respectivamente, 
sin vibración y con coberturas de 1.20 m, aplicando vi-bración. 
Inspección de la instalación 
Debe verificarse el alineamiento horizontal de la tubería, 
debiendo estar centrada en la zanja y mantener anchos 
de acostillado simétricos. EI alineamiento vertical debe 
inspeccionarse verificando a simple vista que la pendien-te 
se mantenga uniforme y detectar tubos con variacio-nes 
de la pendiente de proyecto. Es conveniente que en 
la inspección de la instalación sean solicitadas pruebas de 
compactación del material de acostillado y relleno inicial, 
verificando que se alcance la compactación requerida. 
Separación de juntas y verificación de empaques 
Una vez instalado el tubo, se debe verificar que la junta 
quede unida manteniendo el mayor paralelismo posible 
entre sus bordes y asegurando que la separación máxima 
que presenta la unión sea de ¾”. El empaque deberá 
quedar alojado en la zona de la campana indicada por el 
fabricante. En tubos de 30 a 60" deberá hacerlo desde el 
interior de la junta; en tubos de diámetros menores de-berá 
hacerlo desde el exterior, revisando las marcas en-tre 
campanas y corrugaciones. Se debe de verificar que 
no se haya rolado el empaque durante la conexión. Esta 
actividad puede realizarse palpando el empaque desde 
el interior de la junta utilizando una laina de plástico con 
las esquinas redondeadas (escantillón) para no dañarlo. 
Deflexión 
La deflexión en tubos flexibles enterrados se presentará 
después de los 30 días de la instalación. Entre 90 y 95% 
de la deflexión total se presenta durante los primeros 
dos o tres días, lo cual da la oportunidad de revisar la tu-bería 
poco tiempo después de su instalación, y detectar 
algún posible procedimiento inadecuado, antes de que 
el proyecto esté terminado. La revisión se debe realizar 
una vez que el tubo ha sido colocado y en la zanja com-pactado 
el relleno, pero antes de que se coloque el pavi-mento. 
La deflexión puede ser medida directamente con 
flexómetro desde el interior de los tubos de 30" a 60'" 
En diámetros menores o donde no se tenga acceso al in-terior 
del tubo debe usarse un deflectómetro. Los tubos 
detectados con deflexiones tempranas mayores a 5% 
indicaran que no se tiene un soporte lateral adecuado y 
que el confinamiento fue colocado con un procedimien-to 
equivocado o que el material de relleno empleado no 
fue el idóneo. En estos casos deben tomarse acciones 
correctivas inmediatas, descubriendo el tubo, retirando 
del relleno colocado -incluidos los acostillados- y permi-tiendo 
al tubo recuperar su forma. Posteriormente, se 
colocara nuevamente el acostillado y relleno con un pro-cedimiento 
adecuado. 
Requerimientos de hermeticidad 
Los requerimientos de hermeticidad de las instalacio-nes 
están reguladas por las normas oficiales. La Norma 
Oficial Mexicana NOM-001-CONAGUA-1995 establece 
las especificaciones de hermeticidad para alcantarillado 
sanitario, proporciona la metodología y rangos de acep-tabilidad, 
para pruebas de estanqueidad de pozos de 
visita, prueba de hermeticidad para tuberías con agua 
(prueba hidrostática) y prueba de hermeticidad para 
tubería con aire a baja presión (prueba neumática). La 
norma ASTM F 1417 también es una referencia para 
las pruebas de aire a baja presión. La norma NOM-001- 
CONAGUA-1995 especifica que se debe mantener una 
presión de aire de 0.3 kg/cm2 a lo largo de un tramo de 
tubo durante un periodo determinado de acuerdo con el 
diámetro del tubo, con una caída máxima de presión de 
0.07 kg/cm2. A pesar de que los diámetros listados en la 
norma NOM-001-CONAGUA-1995 solo incluyen hasta 
24", 630 mm. 
6.1.3.5 Instalación de tubería de PRVF 
La versatilidad del comportamiento del suelo junto con 
la resistencia y flexibilidad de las tuberías de PRFV ofre-ce 
un potencial de características únicas para la interac-ción 
suelo-estructura lo que posibilita un rendimiento 
óptimo del sistema suelo tubería. 
A grandes rasgo deben de considerarse dos cargas que 
actúan sobre la tubería: 
1.- Cargas externas provocadas por carga de superficie, 
que ocasionan tensiones de flexión o curvatura de 
la pared en la tubería. 
2.- Presión interna que crea tensión superficial y un 
empuje no balaceado que derivan en las tensiones 
axiales. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 107
La flexibilidad de la tubería PRFV junto con el comporta-miento 
estructural natural de los suelos y una propues-ta 
estructural de relleno proporciona una combinación 
ideal para trasferir las cargas actuantes sobre la tubería. 
Figura 6.32 Parámetros que determinan el sistema Suelo Tubería 
Inspección de los tubos 
Resulta imprescindible revisar todos los tubos en el lugar 
de entrega en obra para asegurarse de que no hayan su-frido 
daño alguno durante el transporte. 
Dependiendo de la distancia del almacenamiento, la 
manipulación en obra y otros factores que puedan influir 
sobre las condiciones del tubo, se recomienda volver a 
inspeccionar cada tubo, se recomienda volver a inspec-cionar 
cada tubo inmediatamente antes de proceder a 
su instalación. 
Reparación de los tubos 
Por lo general los tubos que presentan daños menores 
pueden ser reparados en obra por personal calificado. 
Descarga y manipulación de los tubos 
Es imprescindible controlar la manipulación del material 
durante el proceso de descarga. El uso de cuerdas guía 
atadas a los tubos o a los embalajes de los mismos facili-ta 
el control manual de los tubos durante las maniobras 
de la izada y posterior manipulación. Se debe evitar que 
la tubería se golpee, se caiga o sufra impactos especial-mente 
en los extremos. 
Tubos sueltos 
Los tubos sueltos se pueden izar usando flejes flexibles, 
eslingas o cuerdas. En ningún caso se han de usar cables 
de acero o cadenas para levantarlos o soportarlos. Los 
tubos se deben de levantar usando solo un punto de su-jeción 
(Ver Figura 6.33), en caso de tener dos puntos 
para su sujeción será de acuerdo a la Figura 6.34. No se 
deben izar los tubos mediante ganchos en los extremos 
ni pasando la cuerda por el interior de la tubería de ex-tremo 
a extremo. 
Figura 6.33 
Figura 6.34 
Aun cuando las dos formas de izar la tubería son co-rrectas 
la más recomendada es la de la Figura 6.33 
Embalajes o cargas unificadas 
Las cargas unificadas o embalajes deben manipularse 
utilizando un par de eslingas tal como se muestra la Fi-gura 
6.35 No se deben izar distintos grupos de tubos 
embalados como carga no unificada como si se tratara 
de un solo grupo. Los tubos que se embalen como carga 
108 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
no unificada deben ser descargados y manipulados en 
forma separada, uno a la vez. 
Figura 6.35 
como máximo 4 metros entre sí y con una saliente de 2 
metros como máximo. También se deben fijar los tubos 
para que permanezcan estables y separados 
La altura máxima de apilado recomendado es de 2.5 m 
aproximadamente. Se deben atar los tubos al vehículo 
sobre los puntos de sujeción utilizando flejes flexibles o 
sogas (Figura 6.37), nunca utilice cables de acero o ca-denas 
sin colocar una adecuada protección al tubo para 
impedir la abrasión 
Figura 6.37 
Almacenaje de tubos en obra 
No es necesario colocar o resguardar de los rayos la tu-bería, 
puesto que esta es inerte a los rayos del sol. Como 
regla general se recomienda almacenar los tubos sobre 
maderas planas que faciliten la colaboración y posterior 
retiro de las fajas teladas de alrededor del tubo. Cuan-do 
los tubos se depositen directamente sobre el suelo 
se deberá inspeccionar la zona para cerciorase que esta 
exenta de rocas u otros escombros que puedan dañar el 
tubo. En caso de que sea necesario apilar los tubos se re-comienda 
mm de ancho como mínimo) ubicados a cada cuarto y 
con cuñas (Ver Figura 6.36). Así mismo se recomienda 
utilizar el material de estiba original de envío. 
Figura 6.36 
hacerlos obre soportes planos de madera (75 
Transporte de tubería 
Para el transporte de tubería se debe apoyar comple-tamente 
la tubería sobre maderas planas distanciadas 
Procedimiento de instalación para la tubería prfv 
El procedimiento de instalación apropiado para los tubos 
PRFV varía de acuerdo a la rigidez del tubo, el colchón 
sobre el tubo, el ancho de zanja, las características de los 
suelos nativos, las sobrecargas y materiales de relleno. El 
material nativo debe confinar adecuadamente el relleno 
de la zona del tubo para alcanzar el soporte adecuado. 
Ancho de zanja 
La Tabla 6.5 muestra los diferentes anchos de zanja para 
las tuberías PRFV, el ancho de zanja siempre debe ser 
lo suficientemente ancho como para permitir un espa-cio 
apropiado que asegure el correcto posicionamiento y 
compactación del riñón, asi como también debe permitir 
el uso y operación de equipos de compactación sin dañar 
los tubos 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 109
Tabla 6.5 ancho de zanja para tubería PRFV blando se deberá colocar una cimentación adicional para 
TUBERIA PRFV 
DN Ancho Espesor de Plantilla 
mm mm 
300 800 100 
350 850 100 
400 900 100 
450 1050 100 
500 1100 100 
600 1200 100 
700 1400 100 
750 1450 100 
800 1500 100 
900 1600 100 
1000 1700 150 
1100 1800 150 
1200 2000 150 
1300 2100 150 
1400 2200 150 
1500 2300 150 
1600 2400 150 
1700 2600 150 
1800 2700 150 
1900 2800 150 
2000 3000 150 
2100 3100 150 
2200 3300 150 
2300 3400 150 
2400 3500 150 
2500 3700 150 
2600 3800 150 
2700 3900 150 
2800 4000 150 
2900 4100 150 
3000 4200 150 
Plantilla de la tubería 
La plantilla de la tubería debe estar ubicada sobre un 
fondo firme y estable de modo que proporcione un ade-cuado 
apoyo a la tubería. Los espesores recomendados 
de plantilla son los que aparecen en la Tabla 6.5. En caso 
de que el fondo de la zanja sea inestable o demasiado 
lograr el apoyo firme que la plantilla necesita. 
Puede suceder que haya que importar el material de 
plantilla para lograr la graduación adecuada y el apoyo 
necesario, los materiales recomendados para la plantilla 
son SC1 Y SC2, es posible ocupar el material de excava-ción 
para la construcción de la plantilla siempre y cando 
cumpla con la granulometría necesaria para asegurar el 
nivel de compactación requerido. 
Por otro lado, la plantilla debe ser sobre excavada en 
cada unión para asegurar que el tubo de PRFV tenga un 
apoyo uniforme y continuo sobre la plantilla y no des-canse 
sobre los coples (Ver Figura 6.38 y 6.39) 
Figura 6.38 
Una vez asentada la tubería se deberán rellenar cui-dadosamente 
unión. 
Figura 6.39 
las sobre excavaciones en los puntos de 
Materiales de relleno 
La tabla 6.6 agrupa los materiales de relleno en diferen-tes 
categorías. SC1 y SC2 son suelos de relleno más 
fáciles de usar y precisan menos esfuerzo de compacta-ción 
para lograr un determinado nivel de compactación 
relativa. Independientemente de estas categorías y sin 
110 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
importar si el suelo de relleno es importado o no, se apli-cara 
las siguientes restricciones: 
1. Para el tamaño máximo de las partículas y rocas se 
debe respetar los límites establecidos en la tabla 6.7 
2. Los terrones no deberán ser de un tamaño mayor al 
doble del máximo de las partículas 
3. No se debe utilizar material congelado 
4. No se debe utilizar material orgánico 
5. No se debe utilizar escombros (neumáticos botella, 
metales ect.) 
El relleno sobre el tubo puede consistir en material ex-cavado 
con un máximo de partícula de hasta 300 mm 
siempre y cuando la cobertura de la tubería sea de 300 
mm. Las rocas mayores de 200 mm no deben ser arroja-das 
sobre la capa de 300 mm que cubre la clave del tubo 
desde una altura mayor a 2 metros. 
Tabla 6.6 Grupo de suelos de relleno 
Grupos de 
suelos de 
relleno 
Descripción de los suelos de relleno 
SC1 
Rocas trituradas con <15% de arena, un 
máximo de 25% que pase por el tamiz de 10 
mm y un máximo de 5% de material fino. 
SC2 
Suelos limpios de grano grueso con <12% de 
material fino 
SC3 
Suelos de grano grueso con 12% de material 
fino o más. 
Suelos arenosos o de grano fino con menos de 
70% de material fino. 
SC4 
Suelos de grano fino con más de 70% de 
material fino. 
Tabla 6.7 Tamaño máximo de partículas de relleno 
DN Tamaño máximo 
≤450 13 
500-600 19 
700-900 25 
1000-1200 32 
≥1300 40 
Tipos de instalación 
Para u sistema Suelo-Tubería se recomiendan dos tipos 
de instalación estándar. La selección de cada una de ellas 
depende las características del suelo nativo, los materia-les 
de relleno, la profundidad a la que debe enterrarse 
el tubo, las condiciones de sobrecarga, la rigidez de la 
tubería y las condiciones de operación. 
Instalación tipo 1 
Se deberá construir la plantilla de la tubería siguiendo 
las indicaciones mencionadas anteriormente para su 
construcción. Posteriormente se deberá rellenar la zona 
de la tubería (hasta 300 mm sobre lomo de tubo) con 
material de relleno especificando y compactando según 
niveles requeridos. Ver Figura 6.40 
Figura 6.40 Instalacion Tipo 1 
Nota: Para aplicaciones de baja presion (PN <1 Bar)sin cargas por trafico, no es necesario 
compactar sobre los 300 mm sobre lomo de tubo 
Instalación tipo 2 
Al igual que en la instalación Tipo 1, se deberá construir 
la plantilla de la tubería siguiendo las indicaciones men-cionadas 
anteriormente para su construcción. Posterior-mente 
se deberá rellenar la tubería hasta un 60% del 
diámetro del tubo con el material de relleno y nivel de 
compactación especificado. Posteriormente el material 
de relleno restante hasta 300 mm sobre lomo de tubo 
podrá ejecutarse con una granulometría distinta con un 
nivel de compactación distinto al colocado primeramen-te. 
Ver Figura 6.41 
Figura 6.41 Instalacion Tipo 2 
Nota: la Configuracion de rellno Tipo 2 no es adecuada para situaciones de carga por tráfico pesado. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 111
Relleno de la zanja del tubo 
Se recomienda rellenar inmediatamente después del 
proceso de enchufado a fin de prevenir dos peligros: la 
flotación del tubo debido a lluvias copiosas y los movi-mientos 
térmicos por la diferencia de temperaturas diur-nas 
y nocturnas. 
La correcta selección, ubicación y compactación del 
relleno de la zona de tubería es de gran importancia a fin 
de controlar la deflexión vertical y asegurar el funciona-miento 
de la tubería. El material de relleno del riñón en 
la zona que se encuentra la plantilla y la parte inferior 
externa del tubo debe insertarse y compactarse antes de 
colocar el resto del relleno (Ver Figura 6.42) 
Figura 6.42 Arriñodado de Tubería 
Se debe controlar el espesor de la capa a compactar 
así como la energía utilizada en el método de compacta-ción, 
el relleno correcto se realiza normalmente en capas 
de 100 mm a 300 mm dependiendo del material de re-lleno 
y el método de compactación. Cuando se utiliza 
grava o roca triturada como material de relleno gene-ralmente 
será adecuado una capa de hasta 300 mm, los 
suelos de grano fino necesitan un mayor esfuerzo de 
compactación y el espesor de la capa debe ser limitada. 
Los rellenos SC1 y SC2 son relativamente fáciles de 
usar y muy confiables como materiales de relleno, estos 
suelos tienen baja sensibilidad a la humedad y el relleno 
se puede compactar fácilmente utilizando una placa vi-bratoria 
en capas de 200 a 300 mm. Se pueden aceptar 
los suelos de rellenos SC3 y se encuentran a menudo 
listos para usarse como materiales de relleno para la tu-bería. 
Lo anterior debido a que muchos suelos nativos en 
los que se instala la tubería son SC3 y por tanto el suelo 
extraído puede ser directamente reutilizado como relle-no 
para la zona de tubería. Por otro lado es de notarse 
que este tipo de suelos son muy sensibles a la humedad. 
Las características del tipo de suelo SC3 dependen en 
gran parte de la fracción fina que los compone, por tanto 
el control de la humedad es necesario cuando se com-pacta 
el suelo para lograr la densidad deseada con una 
razonable energía de compactación. La compactación se 
puede lograr utilizando un compactador manual de im-pacto 
en capas de 100 a 200 mm. 
El relleno tipo SC4 solamente se puede usar como 
relleno de la zona de tubería observando las siguientes 
precauciones: 
1.- Se debe controlar el contenido de humedad del ma-terial 
2.- No se debe usar en fondos inestables o con agua 
estancada en la zona de tubería 
3.- Las técnicas de compactación pueden requerir de 
una considerable cantidad de energía y por lo tanto 
se deben tener en cuenta las limitaciones prácticas 
de la compactación relativa y la rigidez del suelo 
restante. 
4.- Cuando compacte utilice capas de 100 y 150 mm 
con un compactador manual de impacto tal como 
un Whacker o un piso neumático. 
5.- Las pruebas de compactación se deberán realizar 
periódicamente a fin de asegurar la compactación 
requerida 
Cuando el relleno alcanza el diámetro horizontal del 
tubo (springline) toda la compactación deberá comenzar 
de los lados de la zanja y avanzar hacia el tubo. El relleno 
de la zona de la tubería se debe ubicar y compactar de 
tal modo que cause que el tubo se ovalice en dirección 
vertical (aumento del diámetro vertical) dicha ovaliza-ción 
no deberá exceder del 1.5% del diámetro del tubo 
de acuerdo con las mediciones realizadas al alcanzar el 
relleno a lomo de tubo. 
La cantidad de ovalización inicial obtenida se relacio-nara 
con la energía necesaria para lograr la compacta-ción 
relativa que se necesita. Los altos niveles de energía 
necesarios para rellenos SC3 y SC4 pueden sobrepasar 
los límites, si esto ocurre se deberá instalar tubería con 
mayor rigidez u otro material de relleno o ambas cosas 
Estas recomendaciones se resumen en la Tabla 6.8 
112 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Tabla 6.8 Recomendaciones para la compactacion de relleno de la zona de tubo 
Tipo de suelo 
de relleno 
Compactador de 
impacto 
Compactador de 
placa vibratoria 
Recomendaciones 
SC1 300 mm Dos pasadas deberían proporcionar una buena compactación 
SC2 200-250 mm 
Dos a cuatro pasadas, dependiendo de la altura y la densidad 
requerida 
SC3 100-200 mm 
La altura de la capa y el numero de pasadas dependen de la densidad 
necesaria. 
Usar con contenido óptimo de humedad o niveles cercanos al 
mismo. 
Controlar la compactación 
SC4 100-150 mm 
Puede requerir una importante energía de compactación 
El contenido de humedad deber ser óptimo. 
Verificar la compactación. 
Compactación sobre el tubo 
La instalación tipo requiere que se compacten 300 mm 
sobre lomo de tubo. El relleno de la zanja en aéreas suje-tas 
a cargas de transito se suele compactar para minimi-zar 
asentamientos de superficie. La Tabla 6.9 muestra la 
altura minima de cobertura sobre el tubo. Se debe tener 
cuidado de evitar en exsecivo esfuerzo de compactacion 
sobre la clave del tubo, sin embargo este material por 
ningun maotivo debera dejarse suelto. Y por tanto se 
debera de compactar hasta lacanzar los niveles de com-pactacion 
requeridos. 
Tabla 6.9 Cobertura mínima para compactación sobre 
lomo de tubo 
Peso del equipo 
(Kg) 
Cobertura mínima del tubo (mm) 
Impacto Vibrado 
<50 -- -- 
50-100 250 150 
100-200 350 200 
200-500 450 300 
500-1000 700 450 
1000-2000 900 600 
2000-4000 1200 800 
4000-8000 1500 1000 
8000-12000 1800 1200 
12000-18000 2200 1500 
Instalación de tubería 
Los tubos PRFV por lo general se ensamblan utilizan-do 
coples con junta tipo REKA. Los tubos y coples se 
pueden suministrar por separado, también se pueden 
entregar con el cople instalado en un extremo del tubo. 
Si los coples no se entregan previamente ensamblados, 
se recomienda que se monten en el lugar de almacena-miento 
o en el sitio de instalación antes de que el tubo 
sea montado en los soportes. 
Otros sistemas de unión como bridas, juntas mecáni-cas 
y uniones por laminación pueden ser también usadas 
para la unión de tuberías. 
Los pasos 1 a 4 se deben seguir en todos los montajes 
que utilicen coples de PRFV con junta tipo REKA, aun 
para instalación visible o aérea. 
PASO 1 Limpieza del cople 
Limpie completamente las ranuras del acople y los em-paques 
de caucho para asegurarse de que estén libres de 
suciedad y aceites (ver Figura 6.43) 
Figura 6.43 Limpieza del cople 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 113
PASO 2 Instalación de empaques de sello 
Introduzca el empaque de sello en la ranura dejando bu-cles 
del empaque fuera de la ranura (generalmente de 
dos a cuatro bucles). 
No utilice ningún lubricante en la ranura o en el em-paque 
de sello en esta etapa del ensamble. No obstante, 
puede utilizar agua para humedecer el empaque de sello 
y la ranura para facilitar el posicionamiento y la inserción 
del empaque de sello. (Ver Figura 6.44). 
Figura 6.44 Instalación de Sellos 
Introduzca cada bucle del empaque en el interior 
de la ranura, ejerciendo una presión uniforme en todo 
momento. Una vez instalado el empaque de sello, hale 
cuidadosamente en dirección radial alrededor de la cir-cunferencia 
para distribuir la compresión del empaque. 
Verifique además que ambos lados del empaque sobre-salgan 
uniformemente de la ranura a lo largo de toda la 
circunferencia. 
En caso de que no sea así, puede golpear el empaque 
de sello con un mazo de caucho para introducirlo correc-tamente. 
PASO 3 Lubricación de empaques 
Aplique una fina capa de lubricante suficiente sobre los 
empaques (ver Figura 6.45). 
Figura 6.45 Lubricacion de Sellos 
PASO 4 Limpieza y lubricación de espigas 
Limpie los espigos de los tubos a fondo para eliminar 
cualquier tipo de suciedad, grasa, arena, etc. Inspeccione 
la superficie de sellado de la espiga, para detectar daños. 
Aplique una fina capa de lubricante en los espigos desde 
el extremo del tubo hasta la posición donde se encuen-tra 
pintada la franja negra de alineación. Tome las pre-cauciones 
necesarias para mantener limpios los espigos 
y los acoples una vez lubricados (ver Figura 6.46). 
Figura 6.46 Limpieza de espigas 
Es muy importante utilizar el lubricante adecuado. 
Nunca utilice lubricantes derivados del petróleo. 
Si el cople no viene montado previamente, se debe 
montar en el tubo en un lugar limpio y seco antes de 
unir los tubos. Esto se logra colocando una abrazadera o 
eslinga alrededor del tubo a una distancia de 1 a 2 me-tros 
del espigo sobre el cual se realizará el montaje del 
acople. Asegúrese de que el espigo del tubo se ubique al 
menos a 100 mm sobre el nivel del suelo para evitar que 
se ensucie. 
Presione el acople hacia el extremo del espigo del 
tubo en forma manual y coloque un tirante de 100 
x 50mm cruzando el cople. Utilice dos tiracables o apa-rejos 
a palanca conectados entre el tirante y la abraza-dera 
y tire del cople hasta colocarlo en posición; es decir, 
hasta que este alineado con la línea de ayuda (ver Figura 
6.47) Los siguientes pasos (5 a 7) se aplican al montaje 
de tubos con abrazaderas o eslingas y tira cables o apare-jos 
a palanca. Se pueden utilizar otras técnicas que pue-dan 
ayudar a lograr el objetivo siempre que cumplan con 
las indicaciones de este manual. En especial, la inserción 
de los extremos de los espigos del tubo se debe limitar a 
la línea de ayuda para montaje y se debe evitar cualquier 
daño al tubo y los coples. 
114 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Figura 6.47 Montaje de Cople en tubo de PRFV 
PASO 5 Colocación de la tubería 
La tubería con el acople montado es alineado sobre los so-portes 
de la tubería. Previamente se deberá sobre excavar 
la plantilla en la unión de la tubería (cople) para asegurar 
un apoyo uniforme de la misma sobre la plantilla. 
PASO 6 Ajuste de la abrazaderas 
La abrazadera (o eslinga) A se fija sobre cualquier pun-to 
del primer tubo o puede quedar posicionada desde la 
unión anterior. Ajuste la abrazadera (o eslinga) B sobre el 
tubo a ser montado en una posición conveniente (Figu-ra 
6.48). El contacto de la abrazadera con el tubo debe 
contar con protección para evitar daños al tubo y ejercer 
una resistencia de alta fricción con la superficie del tubo. 
Si no se dispone de abrazaderas, se pueden usar eslingas 
de nylon o de soga tomándose las debidas precauciones 
para mantener la alineación del acople. 
Figura 6.48 Montaje de tubo PRFV con abarzadera o eslinga 
PASO 7 Unión de coples 
Los tiracables se colocan uno a cada lado del tubo y se 
conectan a las abrazaderas. Luego se tira del tubo hasta 
colocarlo en posición dentro del cople, hasta que alcance 
la línea de ayuda para el montaje o toque el tope central 
de montaje. La abrazadera A luego se mueve hacia el 
próximo tubo a ser montado. 
El montaje aproximado de fuerza puede ser calculado de 
la siguiente manera: 
Fuerzas del montaje en ton = (DN en mm/1000) x2 
Deflexión angular de los coples 
La máxima deflexión angular en cada cople, tomando en 
cuenta la vertical y la horizontal combinadas, no debe 
exceder de los valores indicados en la Tabla 6.10. Esto 
puede ser utilizado para acomodar los cambios graduales 
en la direccion de la tuberia. La alineacion de los tubos, 
al ser unidos debe ser recta y por lo tanto debera aplicar 
la deflexiona ngular necesaria despues de ser ensambla-dos. 
La desviacion maxima y su radio de curbatura se 
muestran en la Tabla 6.11 
Figura 6.10 Deflexión angular en el cople con doble 
sello 
Diametro 
nominal del 
tubo (mm) 
Presión (PN) en bares 
Hasta 16 
20 25 
Angulo de deflexión 32 
máx. (grados) 
DN ≤ 500 3.0 2.5 2.0 1.5 
500<DN≤900 2.0 1.5 1.3 1.0 
900<DN≤1800 1.0 0.8 0.5 0.5 
DN > 1800 0.5 NA NA NA 
Tabla 6.11 Desviación y radio de curvatura 
Angulo de 
deflexión 
(grados) 
Máxima desviación 
(mm) 
Longitud del tubo 
Radio de Curvatura 
(m) 
Longitud del tubo 
3m 6m 12m 3m 6m 12m 
3.0 157 314 628 57 115 229 
2.5 136 261 523 69 137 275 
2.0 105 209 419 86 172 344 
1.5 78 157 313 114 228 456 
1.3 65 120 240 132 265 529 
1.0 52 105 209 172 344 688 
0.8 39 78 156 215 430 860 
0.5 26 52 104 344 688 1376 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 115
6.1.4 Relleno de la zanja 
Se debe llevar a cabo considerando las recomendaciones 
del fabricante de la tubería, ya sea ésta rígida o flexible, 
siguiendo los cuidados para efectuar con seguridad la 
prueba de hermeticidad NOM–CONAGUA-001 Vigente. 
En ambos casos el relleno debe realizarse tan pronto 
como sea instalada y probada la tubería. De esta manera 
se disminuye el riesgo de que la tubería sufra algún des-perfecto. 
6.1.4.1 Relleno de la zanja en tuberías rígidas 
El procedimiento para el relleno de la zanja en líneas de 
alcantarillado con tubería rígida comprende las siguien-tes 
etapas: 
Relleno parcial en tuberías rígidas 
Una vez colocada la tubería sobre la plantilla de la zanja, se 
llevará a cabo la prueba de hermeticidad de la instalación 
conforme a la norma NOM-CONAGUA-001-vigente. 
Efectuada y aprobada la prueba de hermeticidad se 
procederá a un correcto acostillado (relleno lateral) a 
todo lo largo del tubo con material granular fino. Se 
deberá usar la herramienta adecuada para que el mate-rial 
quede perfectamente compactado entre la tubería 
y las paredes de la zanja. Para el acostillado del tubo se 
usará un pisón de cabeza angosta (Figura 6.49a). El re-lleno 
se continuará hasta la mitad del tubo con el mis-mo 
material granular fino compactándolo en capas que 
no excedan de 15 cm de espesor utilizando un pisón 
de cabeza plana o un apisonador mecánico. El material 
utilizado se debe compactar de 88 a 93 % de la Prueba 
Proctor estándar. 
Para verificar la compactación de los rellenos se to-marán 
suficientes muestras de cada tramo comprendi-do 
entre dos pozos de visita que aseguren el 100% de 
cumplimiento del nivel de compactación. La cantidad de 
muestras y el lugar donde se tomen dentro de cada tra-mo 
que se supervise será a juicio y bajo la responsabili-dad 
de la empresa supervisora. 
Si la empresa encargada de supervisar los trabajos 
detecta que el nivel de compactación no cumple con lo 
especificado, el responsable de la construcción de la obra 
debe determinar la causa, retirar el relleno que no cum-ple 
y repetir el trabajo de compactación hasta alcanzar el 
porcentaje anteriormente indicado. 
Relleno final de tuberías rígidas 
En lugares libres de tráfico vehicular, después de llevar a 
cabo el relleno compactado, el relleno final se realiza uti-lizando 
tierra sin cribar, pero de calidad aceptable (libre 
de rocas mayores a 30 centímetros). 
Este relleno puede hacerse por volteo a mano ó volteo 
mecánico, dejando un lomo ó borde sobre el nivel del 
terreno para que asiente naturalmente (Figura 6.49b). 
Si la excavación se hace en calles pavimentadas todo el 
relleno debe ser compactado de 88 a 93% de la Prueba 
Proctor estándar, con material cribado de la excavación o 
material traído de banco, como el tepetate (Figura 6.49c). 
Figura 6.49 Procedimiento de relleno de zanjas 
116 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
6.1.4.2 Relleno de la zanja en tuberías flexibles 
El procedimiento para el relleno de la zanja en líneas de 
alcantarillado con tubería flexible comprende las siguien-tes 
etapas: 
Relleno parcial en tuberías flexibles 
Una vez colocada la tubería sobre la plantilla de la zanja, 
se procederá a un correcto acostillado (relleno lateral) 
a todo lo largo del tubo con material granular fino, de-jando 
todas las campanas de tubos y conexiones visibles 
(Figura 6.50). Se deberá usar la herramienta adecuada, 
como un pizón de cabeza angosta (Figura 6.49a), para 
que el material quede perfectamente compactado entre 
la tubería y las paredes de la zanja. El relleno se conti-nuará 
hasta una altura de 30 cm arriba del lomo de la 
tubería (Figura 6.50), con el mismo material granular 
fino compactándolo en capas que no excedan de 15 cm 
de espesor utilizando un pisón de cabeza plana o un api-sonador 
mecánico. 
El material utilizado se debe compactar de 88 a 93 % 
de la Prueba Proctor estándar. 
Para verificar la compactación de los rellenos se to-marán 
suficientes muestras de cada tramo comprendi-do 
entre dos pozos de visita que aseguren el 100% de 
cumplimiento del nivel de compactación. La cantidad de 
muestras y el lugar donde se tomen dentro de cada tra-mo 
que se supervise será a juicio y bajo la responsabili-dad 
de la empresa supervisora. 
Si la empresa encargada de supervisar los trabajos 
detecta que el nivel de compactación no cumple con lo 
especificado, el responsable de la construcción de la obra 
debe determinar la causa, retirar el relleno que no cum-ple 
y repetir el trabajo de compactación hasta alcanzar el 
porcentaje anteriormente indicado. 
Efectuado el relleno parcial se llevará a cabo la prue-ba 
de hermeticidad de la línea conforme a la norma 
Figura 6.50 Relleno parcial de tuberías flexibles 
NOM-CONAGUA-001-Vigente. Aprobada la prueba de 
hermeticidad se procederá a realizar el relleno final. 
Relleno final en tuberías flexibles 
En lugares libres de tráfico vehicular, después de llevar a 
cabo el relleno compactado, el relleno final se realiza uti-lizando 
tierra sin cribar, pero de calidad aceptable (libre 
de rocas mayores a 30 centímetros). 
Este relleno puede hacerse por volteo a mano ó volteo 
mecánico, dejando un lomo ó borde sobre el nivel del 
terreno para que asiente naturalmente (Figura 6.49b). 
Si la excavación se hace en calles pavimentadas todo el 
relleno debe ser compactado de 88 a 93% de la Prueba 
Proctor estándar, con material cribado de la excavación o 
material traído de banco, como el tepetate (Figura 6.49c). 
6.1.5 Pruebas de campo en líneas de 
alcantarillado construidas con tubería 
rígida 
6.1.5.1 Prueba de hermeticidad 
Esta prueba de campo puede realizarse desde que la tu-bería 
ha sido asentada y alineada en el fondo de la zanja 
y debe llevarse a cabo conforme a lo especificado en la 
NOM-CONAGUA-001-vigente. 
6.1.6 Pruebas de campo en líneas de 
alcantarillado construidas con tubería 
flexible 
6.1.6.1 Prueba de hermeticidad 
Para efectuar esta prueba el relleno de la zanja debe 
estar compactado a una altura mínima de 30 cm sobre 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 117
el lomo del tubo y las campanas de tubos y conexiones 
descubiertas (Figura 6.50). La prueba debe llevarse a 
cabo conforme a lo especificado en la NOM-CONAGUA- 
001-vigente. 
6.1.6.2 Prueba de flexión diametral 
Una importante característica de las tuberías flexibles es 
su habilidad de flexionarse diametralmente, u ovalarse 
ante cargas, sin reducir sus propiedades mecánicas. Al 
recibir cargas y ovalarse un tubo flexible enterrado es ca-paz 
de transmitir parte de estas cargas hacia el material 
que lo rodea (Figura 6.51). Sin embargo, debe asegurar-se 
que esta característica, medida a través del porcentaje 
de flexión diametral (%Δy), se mantenga dentro de va-lores 
admisibles que son el resultado de una correcta ins-talación, 
principalmente de la calidad de compactación 
del material del relleno y que se reflejan dentro de las 
primeras semanas después de que el tubo fue instalado. 
Figura 6.51 Interacción con el suelo de tuberías flexibles 
El objetivo de esta prueba es entonces medir la flexión 
diametral que presenta un tubo recién instalado para 
comprobar que esté dentro del rango admisible; de no 
cumplirse, hacer que el responsable de la obra corrija los 
tramos mal instalados y su procedimiento constructivo 
para asegurar la calidad de la obra y evitar problemas 
cuando la red ya esté funcionando. 
El porcentaje de flexión diametral (%Δy), se calcula 
de la siguiente manera: 
Donde: 
%Δy D Δy 
D = ⎛ − 
⎝ ⎜ 
⎞ 
⎠ ⎟ 
•100 
D es el diámetro interior del tubo sin cargas 
Δy, es el valor de la flexión diametral 
D-Δy, es igual al diámetro interior real medido física-mente 
en un tubo enterrado (con cargas) 
De acuerdo con los procedimientos de diseño y los es-tudios 
realizados en diferentes países, una tubería plás-tica 
recién instalada puede flexionarse diametralmente 
hasta el 5% de su diámetro interior durante las siguien-tes 
cuatro semanas. Pasados varios meses está flexión, 
considerada como la máxima permisible para ese pe-riodo, 
es de 7.5% (límite de servicio), después de dos 
años de instalación éste valor puede llegar a ser hasta del 
10% y prácticamente mantenerse constante durante la 
vida útil del sistema. 
Para la revisión de la deflexión diametral en campo 
existen escantillones metálicos (también llamados man-driles) 
de diámetro exterior igual al diámetro interior 
del tubo menos la flexión diametral máxima permisible, 
para los diferentes diámetros interiores comerciales de 
la tubería. Si el escantillón pasa de un extremo a otro 
de la línea que se prueba, la flexión diametral del tubo 
esta dentro de sus valores admisibles. Si se atora el es-cantillón 
(y la línea no presenta otros problemas como 
estar desalineada), entonces el tubo está flexionado dia-metralmente 
arriba del valor permisible y deberá ser co-rregido 
el grado de compactación del relleno de la zanja. 
Esta prueba es útil cuando por alguna circunstancia no 
fue posible supervisar la instalación de una línea o se tie-nen 
dudas sobre la calidad de los trabajos. 
Además del escantillón, se utilizan cámaras de video 
y cuando es posible y seguro el ingreso del personal se 
toman medidas directamente con reglas de extensión o 
flexómetro. 
Actualmente se desarrollan equipos electrónicos para 
medir con precisión las flexiones diametrales. 
118 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
6.2 Recomendaciones de 
operación 
En este apartado se describen las operaciones y equipos 
utilizados en el mantenimiento de un sistema de alcan-tarillado 
sanitario. 
6.2.1 Mantenimiento preventivo y 
correctivo 
Con la finalidad de mantener en buen estado de conser-vación 
un sistema de alcantarillado sanitario, resulta ne-cesario 
elaborar un plan de mantenimiento preventivo, 
para lo cual se requiere contar con planos actualizados 
de las redes de alcantarillado, en donde se especifiquen 
diámetros, profundidades, elevaciones de los brocales, 
sentidos de escurrimiento y la ubicación de las descargas 
de aguas negras en canales, arroyos, ríos, etc. 
En estos planos se deberá marcar las zonas de la red 
que han presentado problemas y que requieren mante-nimiento 
preventivo o correctivo. Con esta información 
se podrá elaborar un programa y un presupuesto anual 
de mantenimiento. 
El mantenimiento preventivo puede comprender las 
siguientes acciones: 
• Inspección periódica 
• Lavados 
• Limpieza con equipo manual o hidroneumático 
• Acarreos 
6.2.1.1 Desazolve con equipo manual 
Deberá contemplar el tipo de tubería instalada a fin de 
evitar daños a la tubería, debido a que la herramienta 
manual básica para desazolve manual es la varilla de 
acero, que es resistente a los ácidos y flexible, lo que le 
permite ingresar a la tubería con facilidad para extraer 
algún tapón que la esté obstruyendo. Cada varilla mide 
un metro de longitud y se unen entre sí mediante co-ples 
con rótula integrada. Existen en el mercado varillas 
de diferentes tipos (aleaciones), espesores y longitudes. 
Los accesorios para el manejo de las varillas consisten en 
llaves, barras y manerales. Para extraer taponamientos 
se utilizan tirabuzones. 
Para lograr un rendimiento mayor con este sistema, se 
utiliza la rotosonda de reversión instantánea que consis-te 
en un motor que hace girar las varillas a velocidades 
de hasta 125 RPM. 
Un equipo para extraer todo tipo de sedimentación 
son las máquinas desazolvadoras accionadas con mo-tor 
de gasolina o diesel, con arrancador eléctrico. Están 
montadas sobre un chasis de acero, provisto de tres llan-tas 
neumáticas. Cuentan con dos tambores, uno con ca-pacidad 
para enrollar 304 m con un cable de acero de 13 
mm, y otro para enrollar 152 m con un cable de acero 
de 6 mm. 
Existe otro equipo semimanual llamado supersondea-dora, 
el 'cual introduce automáticamente las varillas gi-ratorias 
en el interior de la tubería a través de una man-guera 
de hule con acero reforzado. 
6.2.1.2 Desazolve con equipo hidroneumático 
Para el desazolve con este sistema, se emplea un camión 
provisto de tanques de agua, tanques de Iodos, tubos 
de succión y conectores. Para su operación cuenta con 
un sistema eléctrico, microfiltro, sello de vacío, bomba 
de desplazamiento positivo (soplador), bombas de agua 
de triple émbolo, bombas de vacío con válvulas de alivio 
de presión, toma de fuerza de eje dividido, sistema de 
drenaje automático y seguros hidráulicos. 
Para el desazolve de las tuberías, se introduce la 
manguera de! equipo por un pozo de visita, y en se-guida, 
se lanza el chorro de agua a alta presión para re-mover 
el taponamiento que obstruye el flujo de aguas 
negras. El Iodo resultante se extrae por medio del tubo 
de succión colocado en el mismo pozo o en otro que 
esté aguas abajo. Dependiendo del equipo utilizado, los 
Iodos se pueden bombear al tanque de Iodos del mis-mo 
camión, o retirarlos del lugar por medio de palas, 
carretillas o cubetas. 
Mantenimiento para tuberias PRFV. 
El mantenimiento de tuberías PRFV puede comprender 
las siguientes acciones: 
a) Inspección periódica 
b) Desazolve con equipo manual en pozos de visita 
c) Limpieza con equipo manual o hidroneumático (ca-bezales 
de chorro a presión) 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 119
Este tipo de mantenimiento deberá sujetarse a las si-guientes 
recomendaciones: 
a) la presión máxima del agua en las boquillas de cho-rro 
debe ser limitada a 120 kg/cm2, bajo esta pre-sión 
se puede llevar a cabo una adecuada limpieza y 
remoción de obstrucciones, dada la superficie inte-rior 
lisa de las tuberías de prfv. 
b) Se deben usar deslizadores con varias guías para 
elevar las boquillas de chorro de agua sobre la su-perficie 
del tubo. 
c) El ángulo de descarga de las boquillas de chorro de 
agua debe ser entre 6º y 15º en relación al eje de la 
tubería de prfv. 
d) El numero de orificios de chorro debe ser de 8 o 
mas y la medida o diámetro de las boquillas debe ser 
mayor a 2.0 mm. 
e) La superficie externa del cabezal deberá ser lisa y 
con un peso mínimo de 4.5 kg. 
f) El largo del cabezal deberá ser mínimo de 17 cm. 
para tuberías de diámetros menores a 800 mm se 
usaran cabezales mas livianos (peso de 2.5 kg) 
g) La velocidad de avance o retroceso del cabezal den-tro 
de la tubería deberá ser menor a 30 m/s 
120 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
Bibliografía 
HANDBOOK OF PVC PIPE, Design & Construction, 
Uni-Bell PVC Pipe, Association, 4a edición. 
Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Araceli Sánchez 
Segura, Instituto Politécnico Nacional 
APUNTES DE HIDRAULICA II, Gilberto Sotelo Ávila, 
UNAM, Facultad de Ingeniería, División de Ingeniería 
Civil, Topografía y Geodésica, Departamento de 
Hidráulica. 
NMX-B-177-1990.- TUBOS DE ACERO CON O 
SIN COSTURA, NEGROS Y GALVANIZADOS POR 
INMERSION EN CALIENTE. 
ANSI/API SPECIFICATION 5L-04.- Specification for 
Line Pipe. 
ANSI/API SPECIFICATION 5L / ISO 3183:2007 
(Modified), Petroleum and natural gas industries- Steel 
pipe for pipelines transportation systems. 
ISO 559.- International Standard.- Steel tubes for water 
and sewage 
ASTM A53/A 53M – 07.- Standard Specification for 
Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded 
and Seamless. 
Manual de diseño de Agua Potable, Alcantarillado y 
Saneamiento.- Manual para las Instalaciones de Agua 
Potable, Agua Tratada, Drenaje Sanitario y Drenaje 
Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de 
las zonas Urbanas del Estado de Querétaro_ CEA 
QUERETARO. (Coeficiente de Manning) 
NRF-026-PEMEX-2008.- Protección con 
Recubrimientos Anticorrosivos para Tuberías Enterradas 
y/ó Sumergidas. 
ANSI /AWWA C200-97.- Standard For STEEL WATER 
PIPE 
ANSI / AWWA A100-97.- Standard For Water Wells. 
BURIED PIPE DESIGN A.P. Moser, Second Edition (Mc. 
Graw Hill.- Professional Engineering) 
Steel Pipe – A Guide for Design and Installation.- 
MANUAL OF WATER SUPPLY PRACTICES M11 _ 
AWWA. 
Concrete Pipe Design Manual ACPA – páginas 6-10. 
Manual of Practice No. 9 ASCE WPCF – páginas 128- 
129. 
Concrete Pipe News Vol. 6, No. 10, Oct. 1954 “El tubo 
de concreto resiste la abrasión” 
Pedido especial de La Ciudad de Los Ángeles, Ingeniero 
del Municipio. Materiales para drenaje pluvial: diseño de 
drenaje pluvial – velocidades máximas. 
Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 121
Apéndice Informativo 
Normas Mexicanas aplicables 
Aplicación Producto Norma 
Alcantarillado 
Tubo pared lisa, 
serie inglesa 
NMX-E-211/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) 
(PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, utilizados para 
sistemas de alcantarillado. – Serie inglesa. - Especificaciones. 
Conexiones 
pared lisa, serie 
inglesa 
NMX-E-211/2-CNCP-2005 Industria del plástico-Tubos y conexiones-Conexiones 
de poli(cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de material 
elastomérico, utilizadas para sistemas de alcantarillado- Especificaciones 
Tubo pared lisa, 
serie métrica 
NMX-E-215/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) 
(PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, utilizados para 
sistemas de alcantarillado- Serie métrica - Especificaciones. 
Conexiones 
pared lisa, serie 
métrica 
NMX-E-215/2-1999-SCFI Industria del plástico - Tubos y conexiones - Conexiones 
de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de 
material elastomérico, serie métrica, empleados para sistema de alcantarillado – 
Especificaciones. 
Tubo de pared 
estructurada, 
de concreto y 
fibrocemento 
NMX-E-222/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) 
(PVC) sin plastificante, de pared estructurada longitudinalmente, con junta hermética 
de material elastomérico, utilizadas en sistemas de alcantarillado – Serie Métrica – 
Especificaciones 
NMX-E-229-SCFI-1999 Industria del plástico - Tubos y conexiones - Tubos de poli 
(cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante de pared estructurada para la conducción 
de agua, por gravedad - Especificaciones. 
NMX-C-039-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Fibrocemento – Tubos 
para alcantarillado – Especificaciones y métodos de prueba 
NMX-C-401-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Tubos – Tubos de 
concreto simple con junta hermética – Especificaciones y métodos de prueba 
NMX-C-402-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Tubos – Tubos de 
concreto reforzado con junta hermética – Especificaciones y métodos de prueba 
122 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
www.gobiernofederal.gob.mx 
www.semarnat.gob.mx 
www.conagua.gob.mx

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Manual de Alcantarillado

  • 1. Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento Alcantarillado Sanitario
  • 2. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Diciembre de 2009 www.coangua.gob.mx Alcantarillado sanitario Comisión Nacioal del Agua
  • 3. ADVERTENCIA Se autoriza la reproducción sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y citando la fuente. Esta publicación forma parte de los productos generados por la Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Coordinación General de Atención Institucional, Comunicación y Cultura del Agua de la Comisión Nacional del Agua. Título: Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Autor: Comisión Nacional del Agua Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo C.P. 04340, Coyoacán, México, D.F. Tel. (55) 5174-4000 www.conagua.gob.mx Editor: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaña, C.P 14210, Tlalpan, México, D.F. Participación El presente manual fue elaborado con la participación de las siguientes empresas y asociaciones: 3PC, S.A. de C.V. Amitech México, S.A. de C.V. Asociación de Fabricantes de Tuberías de Concreto, A.C. (ATCO) Instituto Mexicano de Fibro Industrias, A.C. (INFI) Asociación Mexicana de Industrias de Tuberías Plásticas, A.C. (AMITUP) Asociación Nacional de Empresas de Agua y Saneamiento de México, A.C. (ANEAS) Asociación Nacional de Fabricantes de Tuberías de Polietileno, A.C. (ANFATUP) Cámara Nacional de la Industria del Hierro y del Acero (CANACERO) Centro de Normalización y Certificación de Productos, A.C. (CNCP) Certificación Mexicana, S.C. (CERTIMEX) Rotoplas, S.A de C.V. Sociedad de Fabricantes Nacionales de Tuberías de Polietileno y Polipropileno, S.C. (SOFANTUP) Información La información y datos asentados en el presente Manual son responsabilidad de la CONAGUA y de las empresas y asociaciones participantes Impreso en México Distribución gratuita. Prohibida su venta. Queda prohibido el uso para fines distintos al desarrollo social.
  • 4. Mensaje Para dar soporte al Objetivo Estratégico del Plan Na-cional de Desarrollo 2007-2012, que se refiere a in-crementar la cobertura de servicios de agua potable y saneamiento del país, así como apoyar el logro del Ob-jetivo 2 del Programa Nacional Hídrico 2007-2012, de incrementar el acceso y calidad de los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento, con sus líneas es-tratégicas de incrementar el número de habitantes con servicios de agua potable y alcantarillado en comunida-des rurales y urbanas, induciendo la sostenibilidad de los servicios a las poblaciones, la CONAGUA en apoyo a los organismos operadores de agua potable, alcantarillado y saneamiento actualiza diferentes aspectos del Manual de Agua Potable Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS) con el propósito de brindar el servicio a los ingenieros, técnicos y operadores responsables del diseño, cons-trucción, operación y mantenimiento de los sistemas de agua potable, alcantarillado y saneamiento.
  • 5. Contenido Introducción...............................................................................................................................................1 Definiciones...............................................................................................................................................2 1. Características.......................................................................................................................................5 1.1 Sistemas de alcantarillado..........................................................................................................................5 1.1.1 Clasificación .........................................................................................................................................5 1.1.2 Red de atarjeas......................................................................................................................................8 1.1.3. Colectores e interceptores.................................................................................................................10 1.1.4 Emisores...............................................................................................................................................10 1.1.4.1 Emisores a gravedad.....................................................................................................................10 1.1.4.2 Emisores a presión .......................................................................................................................10 1.1.5 Modelos de configuración para colectores, interceptores y emisores.............................................10 1.1.5.1 Modelo perpendicular ..................................................................................................................10 1.1.5.2 Modelo radial................................................................................................................................11 1.1.5.3 Modelo de interceptores..............................................................................................................11 1.1.5.4 Modelo de abanico........................................................................................................................11 2. Componentes de un sistema de alcantarillado.....................................................................................12 2.1 Tuberías .....................................................................................................................................................12 2.1.1 Acero....................................................................................................................................................13 2.1.1.1 Protección de superficie interior y exterior de tubería de acero ...............................................19 2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR).............................................................................19 2.1.2.1 Cemento .......................................................................................................................................19 2.1.2.2 Refuerzo (armazón)......................................................................................................................19 2.1.2.3 Agregados......................................................................................................................................19 2.1.2.4 Agua...............................................................................................................................................20 2.1.3 Concreto reforzado con revestimiento interior(CRRI)......................................................................26 2.1.4 Poliéster Reforzado con fibra de vidrio(PRFV).................................................................................27 2.1.5 Poli(cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y estructurada).............................................................29 2.1.5.1 Tipos de pared estructurada en tubería de poli(cloruro de vinilo)(PVC)..................................30 2.1.5.2 Información específica de la tubería poli(cloruro de vinilo) (PVC)............................................31 2.1.6. Tuberías de fibrocemento(FC)...........................................................................................................36 2.1.7. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)................................................................................39 2.2 Obras accesorias........................................................................................................................................42 2.2.1 Descarga domiciliaria...........................................................................................................................42 2.2.2 Pozos de visita.....................................................................................................................................49
  • 6. 2.2.2.1 Pozos prefabricados de materiales plásticos...............................................................................51 2.2.2.2 Pozos prefabricados de poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV)...................................52 2.2.2.3 Pozos construidos en sitio............................................................................................................54 2.2.3 Estructuras de caída............................................................................................................................58 2.2.4 Sifones invertidos................................................................................................................................58 2.2.5 Cruces elevados...................................................................................................................................60 2.2.6 Cruces subterráneos con carreteras y vías de ferrocarril...................................................................60 2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales...............................................................................61 2.3 Estaciones de bombeo..............................................................................................................................61 2.3.1 Cárcamo de bombeo............................................................................................................................61 2.3.2 Subestación eléctrica...........................................................................................................................61 2.3.3 Equipo de bombeo...............................................................................................................................62 2.3.4 Motor eléctrico....................................................................................................................................63 2.3.5 Controles eléctricos.............................................................................................................................63 2.3.6 Arreglo de la descarga.........................................................................................................................63 2.3.7 Equipo de maniobras...........................................................................................................................63 3. Diseño hidráulico..................................................................................................................................64 3.1 Generalidades.............................................................................................................................................64 3.1.1 Topografía ...........................................................................................................................................64 3.1.2 Planos...................................................................................................................................................65 3.1.2.1 Planos topográficos......................................................................................................................65 3.1.2.2 Plano de pavimentos y banquetas...............................................................................................65 3.1.2.3 Plano actualizado de la red...........................................................................................................65 3.1.2.4 Plano de agua potable..................................................................................................................65 3.1.2.5 Planos de uso actual del suelo.....................................................................................................65 3.1.2.6 Plano predial..................................................................................................................................65 3.1.2.7 Plano de uso futuro del suelo.......................................................................................................65 3.1.2.8 Planos de infraestructura adicional existente.............................................................................66 3.1.3 Gastos de diseño..................................................................................................................................66 3.1.3.1 Gasto medio..................................................................................................................................66 3.1.3.2 Gasto mínimo................................................................................................................................67 3.1.3.3 Gasto máximo instantáneo..........................................................................................................67 3.1.3.4 Gasto máximo extraordinario ......................................................................................................68 3.1.4 Variables hidráulicas............................................................................................................................68 3.1.4.1 Velocidades ..................................................................................................................................68 3.1.4.2 Pendientes.....................................................................................................................................68 3.1.4.3 Diámetros......................................................................................................................................70 3.1.5 Profundidades de zanjas......................................................................................................................70 3.1.5.1 Profundidad mínima......................................................................................................................70 3.1.5.2 Profundidad máxima.....................................................................................................................70 3.1.6 Obras accesorias...................................................................................................................................71 3.1.6.1 Pozos de visita...............................................................................................................................71 3.1.6.2 Estructuras de caída......................................................................................................................73
  • 7. 3.1.7 Conexiones...........................................................................................................................................73 3.2 Diseño hidráulico.......................................................................................................................................76 3.2.1 Formulas para el diseño.......................................................................................................................76 3.2.2 Metodología para el diseño hidráulico...............................................................................................77 3.2.2.1 Planeación general........................................................................................................................77 3.2.2.2 Definición de áreas de proyecto..................................................................................................77 3.2.2.3 Sistema de alcantarillado existente.............................................................................................77 3.2.2.4 Revisión Hidráulica de la red existente........................................................................................77 3.2.2.5 Proyecto .......................................................................................................................................77 3.3 Red de atarjeas...........................................................................................................................................78 3.4 Colectores e interceptores........................................................................................................................78 3.5 Emisores.....................................................................................................................................................79 3.5.1 Emisores a gravedad............................................................................................................................79 3.5.1.1 Gastos de diseño...........................................................................................................................79 3.5.2 Emisores a presión ..............................................................................................................................79 3.5.2.1 Diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas..........................................................................79 3.5.2.2 Diseño de la tubería a presión......................................................................................................79 4. Estructura de descarga.........................................................................................................................80 4.1 Aspectos por considerar en el proyecto...................................................................................................80 4.2 Sitios de vertido previo tratamiento........................................................................................................80 4.2.1 Vertido en corrientes superficiales.....................................................................................................80 4.2.2 Vertido en terrenos.............................................................................................................................81 4.2.3 Vertido en el mar.................................................................................................................................81 4.2.4 Vertido en lagos y lagunas..................................................................................................................82 4.2.5 Recarga de aguas subterráneas por medio de pozos de absorción...................................................82 5. Hermeticidad........................................................................................................................................83 6. Recomendaciones de construcción y operación...................................................................................84 6.1 Recomendaciones de construcción...........................................................................................................84 6.1.1 Excavación de zanja.............................................................................................................................84 6.1.1.1 Ancho de zanja..............................................................................................................................85 6.1.1.2 Sistemas de protección de zanjas................................................................................................85 6.1.2 Plantilla o cama....................................................................................................................................86 6.1.3 Instalación de tubería..........................................................................................................................86 6.1.3.1 Instalación de tuberías de concreto simple y reforzado.............................................................87 6.1.3.2 Instalación de tuberías de fibrocemento.....................................................................................94 6.1.3.3 Instalación de tuberías de poli(cloruro de vinilo) (PVC)............................................................95 6.1.3.4 Instalación de tubería de polietileno de alta densidad (PEAD)..................................................96 6.1.3.5 Instalación de tubería de PRVF...................................................................................................107 6.1.4 Relleno de la zanja..............................................................................................................................116 6.1.4.1 Relleno de la zanja en tuberías rígidas........................................................................................116 6.1.4.2 Relleno de la zanja en tuberías flexibles.....................................................................................117
  • 8. 6.1.5 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería rígida.................................117 6.1.5.1 Prueba de hermeticidad...............................................................................................................117 6.1.6 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería flexible..............................117 6.1.6.1 Prueba de hermeticidad...............................................................................................................117 6.1.6.2 Prueba de flexión diametral .......................................................................................................118 6.2 Recomendaciones de operación..............................................................................................................119 6.2.1 Mantenimiento preventivo y correctivo...........................................................................................119 6.2.1.1 Desazolve con equipo manual.....................................................................................................119 6.2.1.2 Desazolve con equipo hidroneumático......................................................................................119 Bibliografía...............................................................................................................................................121 Apéndice informativo. Normas Mexicanas Aplicables............................................................................123
  • 10. Introducción En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios en general se inician con un precario abastecimiento de agua potable y van satisfaciendo sus necesidades con base en obras escalonadas en bien de su economía. Como consecuencia se presenta el problema del desalo-jo de las aguas servidas o aguas residuales. Se requiere así la construcción de un sistema de alcantarillado sa-nitario para conducir las aguas residuales que produce una población, incluyendo el comercio, los servicios y a la industria a su destino final. Un sistema de alcantarillado sanitario está integrado por todos o algunos de los siguientes elementos: atar-jeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tra-tamiento, estaciones de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas servidas podrá ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta el reúso o la recarga de acuíferos, dependiendo del tra-tamiento que se realice y de las condiciones particulares de la zona de estudio. Los desechos líquidos de un núcleo urbano, están constituidos, fundamentalmente, por las aguas de abas-tecimiento después de haber pasado por las diversas actividades de una población. Estos desechos líquidos, se componen esencialmente de agua, más sólidos orgá-nicos e inorgánicos disueltos y en suspensión mismos que deben cumplir con la norma oficial mexicana NOM- 002-SEMARNAT vigente, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales provenientes de la industria, activi-dades agroindustriales, de servicios y del tratamiento de aguas residuales a los sistemas de drenaje y alcantarilla-do urbano o municipal. El encauzamiento de aguas residuales evidencía la im-portancia de aplicar lineamientos técnicos, que permitan elaborar proyectos de alcantarillado sanitario, eficien-tes, seguros, económicos y durables, considerando que deben ser auto limpiantes, autoventilantes e hidráulica-mente herméticos a la ex filtración e infiltración. Los lineamientos que aquí se presentan, son producto de la recopilación de publicaciones técnicas elaboradas y aplicadas en el país, por las distintas dependencias, organismos, asociaciones y cámaras relacionadas con la normativa del sector. Como en todo proyecto de ingeniería, para el sistema de alcantarillado sanitario, se deben plantear las alterna-tivas necesarias, definiendo a nivel de esquema las obras principales que requieran cada una de ellas. Se deben considerar los aspectos constructivos y los costos de in-versión para cada una de ellas con el propósito de selec-cionar la alternativa que asegure el funcionamiento y la durabilidad adecuada con el mínimo costo integral en el horizonte del proyecto. El periodo de diseño para un sistema de alcantarillado sanitario debe definirse de acuerdo a los lineamientos establecidos para cada proyecto por las autoridades lo-cales correspondientes. En el dimensionamiento de los diferentes componen-tes de un sistema de alcantarillado, se debe analizar la conveniencia de programar las obras por etapas, exis-tiendo congruencia entre los elementos que lo integran y entre las etapas que se propongan para este sistema, considerando en todo momento que la etapa construida pueda entrar en operación, y la cobertura del sistema de distribución del agua potable. El diseño hidráulico debe realizarse para la condición de proyecto, pero siempre considerando las diferentes etapas de construcción que se tengan definidas. Los equipos electro-mecánicos en las estaciones de bombeo (cuando se requieran) y en la planta de trata-miento, deben obedecer a un diseño modular, que per-mita su construcción por etapas y puedan operar en las mejores condiciones de flexibilidad, de acuerdo con los gastos mínimos, medios y máximos determinados a tra-vés del período de diseño establecido para el proyecto. En el diseño de un sistema de alcantarillado sanitario se debe conocer la infraestructura existente en la localidad (agua potable, ductos de gas, teléfono, energía eléctrica, alcantarillado pluvial, etc.) para evitar que las tuberías di-señadas coincidan con estas instalaciones, y asegurar que, en los cruces con la red de agua potable, la tubería del alcantarillado siempre se localice por debajo de ésta. Reconociendo la importancia del tratamiento de las aguas residuales para su reutilización es indispensable contar con sistemas de alcantarillado pluvial y sanitario independientes que garanticen la operación adecuada de ambas redes y de las plantas de tratamiento. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 1
  • 11. Definiciones Aguas residuales domésticas.- Son aquellas provenien-tes de inodoros, regaderas, lavaderos, cocinas y otros elementos domésticos. Estas aguas están compuestas por sólidos suspendidos (generalmente materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente materia inorgánica), nutrientes, (nitrógeno y fosforo) y organismos patógenos. Aguas residuales industriales.- Se originan de los de-sechos de procesos industriales o manufactureros y, de-bido a su naturaleza, pueden contener, además de los componentes antes mencionados en las aguas domés-ticas, elementos tóxicos tales como plomo, mercurio, níquel, cobre, solventes, grasas y otros, que requieren ser removidos en vez de ser vertidos al sistema de al-cantarillado Aguas de lluvias.- Provienen de la precipitación pluvial y, debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y suelos, y la atmosfera pueden contener una gran canti-dad de sólidos suspendidos; algunos metales pesados y otros elementos químicos tóxicos. Acero.- es la aleación de hierro y carbono, donde el car-bono no supera el 2,1% en peso de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Albañal interior.- Es la tubería que recoge las aguas re-siduales de una edificación y termina generalmente en un registro. Alcantarillado sanitario.- Un sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras complementa-rias, necesarias para recibir, conducir, ventilar y evacuar las aguas residuales de la población. De no existir estas redes de recolección de agua, se pondría en grave peligro la salud de las personas debido al riesgo de enfermeda-des epidemiológicas y, además, se causarían importantes pérdidas materiales. Atarjea.- Es la tubería que recoge las aguas residuales de las descargas domiciliarias o albañal exterior para entre-garlas al colector por medio de un pozo. Brocal.- Dispositivo sobre el que se asienta una tapa, que permite el acceso y cierre de un pozo de visita en su parte superior o a nivel de piso, el cual se apoya por fuera de la boca de acceso del pozo de visita. Cabeza de atarjea.- Extremo inicial de una atarjea. Colector.- Es la tubería que recoge las aguas residuales de las atarjeas. Puede terminar en un interceptor, en un emisor o en la planta de tratamiento. No es conveniente conectar los albañales (tuberías de 15 y 20 cm) directa-mente a un colector de diámetro mayor a 76 cm, debido a que un colector mayor a este diámetro generalmente va instalado profundo; en estos casos el diseño debe prever atarjeas paralelas “madrinas” a los colectores, en las que se conecten los albañales de esos diámetros, para luego conectarlas a un colector, mediante un pozo de visita. Concreto reforzado con revestimiento interior.- Se compone de los mismos materiales que el concreto re-forzado, y adicionalmente, en el momento de su fabrica-ción, se le coloca una camisa de material plástico lamina-do, hecha de PVC o polietileno de alta densidad, cuyos anclajes internos lograran una adherencia mecánica y permanente al concreto. Concreto reforzado.- Se compone de un aglutinante, Cemento, agua, y agregados (arena y grava) para formar una masa semejante a una roca una vez que la mezcla ha fraguado, debido a la reacción química entre el cemento y el agua, con material de refuerzo, normalmente acero de alta resistencia, para mejorar la resistencia del los ele-mentos fabricados con estos materiales. Concreto simple.- Se compone de un aglutinante, Ce-mento y agua, y agregados (arena y grava) para formar una masa semejante a una roca una vez que la mezcla ha fraguado, debido a la reacción química entre el cemento y el agua. Conducción por bombeo (presión).- La conducción por bombeo es necesaria cuando se requiere adicionar 2 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 12. energía para obtener el gasto de diseño. Este tipo de conducción se usa generalmente cuando la elevación del agua es menor a la altura piezométrica requerida en el punto de entrega. El equipo de bombeo proporciona la energía necesaria para lograr el transporte del agua. Conducción por bombeo-gravedad.- Si la topografía del terreno obliga al trazo de la conducción a cruzar por partes más altas que la elevación de la superficie del agua, conviene analizar la colocación de un tanque in-termedio en ese lugar. La instalación de dicho tanque ocasiona que se forme una conducción por bombeo-gravedad, donde la primera parte es por bombeo y la segunda por gravedad Conducción por gravedad.- Una conducción por grave-dad se presenta cuando la elevación del agua es mayor a la altura piezométrica requerida o existente en el punto de entrega del agua, el transporte del fluido se logra por la diferencia de energías disponible. Contaminación de un cuerpo de agua.- Introducción o emisión en el agua, de organismos patógenos o sustan-cias tóxicas, que demeriten la calidad del cuerpo de agua. Cruce elevado.- Estructura utilizada para cruzar una de-presión profunda como es el caso de algunas cañadas o barrancas de poca anchura. Descarga domiciliaria o albañal exterior.- Instalación que conecta el último registro de una edificación (alba-ñal interior) a la atarjea o colector. Emisor.- Es el conducto que recibe las aguas de un co-lector o de un interceptor. No recibe ninguna aportación adicional en su trayecto y su función es conducir las aguas negras a la caja de entrada de la planta de trata-miento. También se le denomina emisor al conducto que lleva las aguas tratadas (efluente) de la caja de salida de la planta de tratamiento al sitio de descarga. Estructuras de caída escalonada.- Son estructuras con caída escalonada cuya variación es de 50 en 50 cm hasta 2.50 m como máximo; están provistas de una chimenea a la entrada de la tubería con mayor elevación de planti-lla y otra a la salida de la tubería con la menor elevación de plantilla. Se emplean en tuberías con diámetros de 0.91 a 3.05 m. Estructura de descarga.- Obra de salida o final del emisor que permite el vertido de las aguas residuales a un cuerpo receptor; puede ser de dos tipos, recta y esviajada. Fibrocemento.- Es un material utilizado en la construc-ción, constituido por una mezcla de cemento y fibras de refuerzo, para mejorar la resistencia de los elementos fa-bricados con estos materiales. Flujo por gravedad.- Movimiento de un flujo debido una diferencia de altura. Flujo por presión.- Movimiento de un flujo debido al empleo de una bomba que genera un aumento de pre-sión después de pasar el fluido por ésta o cuando la tu-bería trabaja por gravedad a tubo lleno generando un gradiente hidráulico. Flujo por vacío.- Movimiento de un flujo debido a una variación de presiones, dentro del conducto se genera una presión por debajo de la presión atmosférica nega-tiva (vacío), y cuando el fluido es sometido por un lado a una presión positiva el fluido se conducirá a la sección de vacío. Interceptor.- Es la tubería que intercepta las aguas ne-gras de los colectores y termina en un emisor o en la planta de tratamiento. En un modelo de interceptores, las tuberías principales(colectores) se instalan en zonas con curvas de nivel mas o menos paralelas y sin gran-des desniveles, y se descargan a una tubería de mayor diámetro (interceptor) generalmente paralelo a alguna corriente natural. Poli(cloruro de vinilo) (PVC).- Polímero termoplásti-co, orgánico obtenido por polimerización del cloruro de vinilo. Poliéster.- Es un material termoplástico que pertenece a la familia de los Estirénicos, distinguiéndose por su ele-vada transparencia y brillo principalmente. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 3
  • 13. Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV).- Es una tubería compuesta de tres materias primas básicas. La primera son dos tipos de refuerzo de fibra de vidrio (fibra de vidrio cortada y fibra de vidrio continua) para lograr resistencia circunferencial y axial; Arena silícica que es utilizada para aumentar la rigidez y se aplica al eje neutro y finalmente la resina en el revestimiento interno y externo del tubo. Polietileno de alta densidad (PEAD).- Polímero termo-plástico, perteneciente a la familia de los polímeros ole-finicos, obtenido por polimerización del etileno. Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita comu-nes, especiales o pozos caja a los cuales lateralmente se les construye una estructura que permite la caída en tu-berías de 20 y 25 cm de diámetro con un desnivel hasta de 2.00 m. Pozos con caída.- Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea a los cuales, en su interior se les construye una pantalla que funciona como deflector del caudal que cae. Se construyen para tuberías de 30 a 76 cm de diámetro y con un desnivel hasta de 1.50 m. Sifón invertido.- Obra accesoria utilizada para cruzar al-guna corriente de agua, depresión del terreno, estructu-ra, conducto o viaductos subterráneos, que se encuen-tren al mismo nivel en que debe instalarse la tubería. Tapa.- Dispositivo que asienta sobre el brocal Tratamiento.- Es la remoción en las aguas residuales, por métodos físicos, químicos y biológicos de materias en suspensión, coloidal y disuelta. Tubería flexible.- Son aquellas que se deflexionan por lo menos un 2% sin sufrir daño estructural. Materiales de las tuberías flexibles: acero, aluminio, PVC, polietileno, polipropileno, poliéster reforzado con fibra de vidrio. Tubería rígida.- Se considera tubería rígida aquella que no admite deflexión sin sufrir daño en su estructura. Ma-teriales de las tuberías rígidas: concreto, fibrocemento, hierro fundido y barro. Vida útil.- Tiempo en el cual los elementos de un siste-ma operan económicamente bajo las condiciones origi-nales del proyecto aprobado y de su entorno. 4 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 14. 1. Características 1.1 Sistemas de alcantarillado 1.1.1 Clasificación Los sistemas de alcantarillado pueden ser de dos tipos: convencionales o no convencionales. Los sistemas de al-cantarillado sanitario han sido ampliamente utilizados, estudiados y estandarizados. Son sistemas con tuberías de grandes diámetros que permiten una gran flexibilidad en la operación del sistema, debida en muchos casos a la incertidumbre en los parámetros que definen el caudal: densidad poblacional y su estimación futura, manteni-miento inadecuado o nulo. Los sistemas de alcantari-llado 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, en especial del caudal, mantenimiento intensivo y, en gran medida, de la cultura en la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que éstos pueden tener. 1. Los sistemas convencionales de alcantarillado se clasifican en: Alcantarillado separado: es aquel en el cual se independiza la evacuación de aguas residuales y lluvia. a) Alcantarillado sanitario: sistema diseñado para recolectar exclusivamente las aguas residuales domésticas e industriales. b) Alcantarillado pluvial: sistema de evacuación de la escorrentía superficial producida por la precipitación. Alcantarillado combinado: conduce simultánea-mente las aguas residuales, domesticas e industria-les, y las aguas de lluvia. 2. Los sistemas de alcantarillado no convencionales se clasifican según el tipo de tecnología aplicada y en ge-neral se limita a la evacuación de la aguas residuales. a) Alcantarillado simplificado: un sistema de al-cantarillado sanitario simplificado se diseña con los mismos lineamientos de un alcantari-llado convencional, pero teniendo en cuenta la posibilidad de reducir diámetros y disminuir distancias entre pozos al disponer de mejores equipos de mantenimiento. b) Alcantarillado condominiales: Son los alcan-tarillados que recogen las aguas residuales de un pequeño grupo de viviendas, menor a una hectárea, y las conduce a un sistema de alcan-tarillado convencional. c) Alcantarillado sin arrastre de sólidos. Conoci-dos también como alcantarillados a presión, son sistemas en los cuales se eliminan los só-lidos de los efluentes de la vivienda por medio de un tanque interceptor. El agua es transpor-tada luego a una planta de tratamiento o sis-tema de alcantarillado convencional a través de tuberías de diámetro de energía uniforme y que, por tanto, pueden trabajar a presión en algunas secciones. El tipo de alcantarillado que se use depende de las ca-racterísticas de tamaño, topografía y condiciones econó-micas del proyecto. Por ejemplo, en algunas localidades pequeñas, con determinadas condiciones topográficas, se podría pensar en un sistema de alcantarillado sanita-rio inicial, dejando correr las aguas de lluvia por las calles, lo que permite aplazar la construcción de un sistema de alcantarillado pluvial hasta que sea una necesidad. Unir las aguas residuales con las aguas de lluvia, alcan-tarillado combinado, es una solución económica inicial desde el punto de vista de la recolección, pero no lo será tanto cuando se piense en la solución global de sanea-miento que incluye la planta de tratamiento de aguas Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 5
  • 15. residuales, por la variación de los caudales, lo que gene-ra perjuicios en el sistema de tratamiento de aguas. Por tanto hasta donde sea posible se recomienda la separa-ción de los sistemas de alcantarillado de aguas residuales y pluviales. Un sistema de alcantarillado por vacío consiste en un sistema de tuberías, herméticas, que trabajan con una presión negativa, vacío, que conducen las aguas de de-secho a una estación de vacío, de donde son conducidas a un colector que las llevara a una planta de tratamiento o a un vertedero. Un sistema de alcantarillado por vacío consta de cua-tro componentes principales: • Las líneas de gravedad de las casas a la caja de válvula. • La válvula de vacío y la línea de servicio. • Las líneas de vacío. • La estación de vacío. Las líneas de gravedad que se instalan comúnmente como parte de un sistema convencional por gravedad son adecuadas para su uso como parte del sistema de al-cantarillado por vacío. Las líneas de gravedad de 4” o 6” se instalan generalmente con una pendiente del 2% del edificio hacia la línea colectora, las cuales deberán contar con una línea de aire. Las líneas por gravedad deberán construirse con tubería PVC RD-21, las cuales descargan en un tanque de colector, donde se encuentra la caja de la válvula de vacío. La válvula de vacío debe operar sin electricidad. A me-dida que el nivel de las aguas negras en el tanque se ele-va, presuriza el aire contenido en la manguera del sensor. El aire a presión opera la unidad controlador/sensor a través de una válvula de tres fases que aplica vacío de la línea al operador de la válvula. Este abre la válvula y activa un temporizador ajustable en el controlador. Des-pués de un período de tiempo preestablecido la válvula se cierra. Una vez que las aguas negras han sido eva-cuadas, a través de las líneas colectoras, una cantidad preestablecida de aire es admitida para proveer la fuerza de propulsión para las aguas negras. Las líneas colectoras de PVC de 3”, 4”, 6”, 8” y 10” se instalan en un perfil en forma de diente de sierra. Las líneas colectoras principales conectan las cajas de válvu-la a la estación colectora. Es común utilizar tubería PVC Hidráulica Cédula 40, RD-21 o RD-26, cementadas o con anillo de hule. En este último caso se recomienda un sello de hule tipo Doble-Reiber y solicitar del fabricante que el sello y la tubería hayan sido diseñadas para su uso en sistemas por vacío. El material debe ser certificado por el fabricante estableciendo que la tubería y las jun-tas operarán a un vacío de 24 pulgadas de mercurio y soportan una prueba de vacío a 24 pulgadas de mercurio por un período de 4 horas con una pérdida no mayor de 1% por hora. La estación colectora central es el corazón del siste-ma de drenaje por vacío. La maquinaria instalada es si-milar a la de una estación convencional de rebombeo. El equipo principal comprende un tanque colector, bombas de vacío y bombas de descarga. Las bombas de descar-ga transfieren las aguas residuales del tanque colector, a través de un emisor, a la planta de tratamiento. El tanque colector se fabrica con placa de acero o fi-bra de vidrio. Las bombas de descarga de aguas negras - normal-mente bombas centrífugas horizontales de cárcamo seco-deben diseñarse para manejar el flujo máximo de diseño. Las bombas de vacío - normalmente bombas de pa-letas deslizantes y sello de aceite- deben poder propor-cionar un rango último de vacío cercano a 29” Hg. La potencia de los motores está en función del gasto total pero se encuentra regularmente en el rango de 10 a 25 H.P. Bajo condiciones normales de operación estas bom-bas deben trabajar de 2 a 3 horas diarias. Para áreas con gastos inusualmente altos se instala un tanque de reserva de vacío entre el tanque colector y las bombas de vacío - normalmente con un volumen de 400 galones - que realiza las siguientes funciones: • Reduce la posibilidad de que las bombas de vacío reciban agua en condiciones críticas de operación. • Actúa como una reserva de emergencia. • Reduce la frecuencia de arranques de las bombas de vacío. Se usará un sistema dual de bombas de vacío de ani-llo líquido o de paletas deslizantes. Cada bomba deberá poder manejar el volumen de aire de diseño en un ran-go de vacío de 16 a 20 pulgadas de mercurio. Deberá instalarse una válvula check entre el tanque colector y 6 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 16. las bombas de vacío. Finalmente cada bomba de vacío deberá contar con una tubería de expulsión de aire indi-vidual hacia fuera de la estación. Las bombas de vacío deben diseñarse para manejar el flujo de las válvulas de vacío ajustadas a una propor-ción aire-líquido 2:1. (en tiempo de admisión). Deberá aumentarse un factor que toma en cuenta la expansión del aire en la tubería. Se recomienda un tamaño mínimo de 150 CFM a fin de mantener las velocidades altas del sistema y permitir una más fácil operación del sistema en caso de algún mal funcionamiento del mismo. Las bombas de descarga deben diseñarse para ma-nejar el gasto máximo extraordinario. El tamaño de las bombas de descarga debe calcularse conforme a los pro-cedimientos normales de diseño para líneas a presión. Sin embargo debe considerarse una carga adicional de 23 pies para vencer la presión negativa de 20” Hg. en el tanque colector. Las bombas deben de contar con sistema de doble se-llo presurizado y lubricado conforme a las especificacio-nes normales del fabricante y deberán ser del tipo cen-trífugas horizontales con impulsor inatascable aunque pueden utilizarse bombas sumergibles. Las bombas de descarga deberán contar con válvulas check y válvulas de cierre que les permitan ser aisladas para operaciones de mantenimiento. Deberá instalarse una línea ecualizadora de 1”- de preferencia con tubería transparente- en cada bomba de descarga. Su propósito es eliminar el aire de la bomba e igualar el vacío a ambos lados del impulsor. Esto permite Tabla 1.1 Cuadro de desempeño del sistema de alcantarillado sanitario por vacío Característica de desempeño Tubería y conexiones Pruebas mecánicas Pruebas químicas Sistema Hermeticidad del sistema (ASTM-D-2665) *Norma vigente o la que la sustituya Alcantarillado sanitario por vacío Requerimiento Método de prueba* Especificaciones NMX-E-145/1-SCFI-2002 NMX-E-145/3-SCFI-2002 (ASTM-D-1784) (ASTM-D-2665) Dimensiones NMX-E-021-SCFI-2001 Presión hidráulica interna por largo periodo NMX-E-013-1998-SCFI (ASTM-D-2241) Resistencia al aplastamiento NMX-E-014-SCFI-1999 Presión hidráulica interna a corto periodo NMX-E-016-SCFI-1999 (ASTM D 1599) Resistencia al Impacto NMX-E-029-SCFI-2000 Hermeticidad de la unión espiga campana en tubos y conexiones NMX-E-129-SCFI-2001 (ASTM-D-2672) (ASTM-D-3139) Reversión térmica NMX-E-179-1998-SCFI Temperatura de ablandamiento Vicat NMX-E-213-199-SCFI Determinación de metales por adsorción atómica NMX-AA-051-SCFI-2001 Contenido de metales pesados NMX-BB-093-1989 Extracción de metales pesados por contacto con agua NMX-E-028-1991 Compuestos de Poli(cloruro de vinilo) PVC NMX-E-031-SCFI-2000 Resistencia al cloruro de metileno de los tubos de plásticos NMX-E-131-1999-SCFI Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 7
  • 17. a la bomba arrancar sin tener que bombear contra la pre-sión negativa en el tanque colector. Se recomienda PVC transparente para las líneas ecualizadoras de manera que cualquier pequeña obstrucción o fuga sea claramen-te visible para el operador. El volumen de operación del tanque colector es la acumulación de aguas negras requerido para el arranque de la bomba de descarga. Normalmente su tamaño se calcula para que a flujo mínimo, la bomba opere cada 15 minutos. El volumen del tanque colector es de (tres) veces el volumen de operación con un tamaño mínimo de 1,000 galones. Al diseñar el tanque colector, la suc-ción de las bombas de descarga deberá colocarse en la parte más baja del tanque y lo más alejada posible de las descargas de aguas negras provenientes de las líneas de vacío. Los codos de las líneas de vacío dentro del tanque deberán ser girados en ángulo de modo que descarguen lejos de la succión de las bombas de descarga. 1.1.2 Red de atarjeas La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y transpor-tar las aportaciones de las descargas de aguas residuales domésticas, comerciales e industriales, hacia los colecto-res e interceptores. La red está constituida por un conjunto de tuberías por las que son conducidas las aguas residuales captadas. El ingreso del agua a las tuberías es paulatino a lo largo de la red, acumulándose los caudales, lo que da lugar a ampliaciones sucesivas de la sección de los conductos en la medida en que se incrementan los caudales. De esta manera se obtienen en el diseño las mayores secciones en los tramos finales de la red. No es admisible dise-ñar reducciones en los diámetros en el sentido del flujo cuando se mantiene la pendiente de la tubería siendo caso contrario cuando la pendiente se incrementa podrá diseñarse un diámetro menor siempre cubriendo el gasto de diseño y los límites de velocidad. La red se inicia con la descarga domiciliaria o albañal, a partir del paramento exterior de las edificaciones. El diá-metro del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm, siendo éste el mínimo recomendable, sin embargo, esta dimensión puede variar en función de las disposiciones de las autoridades locales. La conexión entre albañal y atarjea debe ser hermética y la tubería de interconexión debe de tener una pendiente mínima del 1%. En caso de que el diámetro del albañal sea de 10 cm, se debe consi-derar una pendiente de 2 %. A continuación se tienen las atarjeas, localizadas ge-neralmente al centro de las calles, las cuales van reco-lectando las aportaciones de los albañales. El diámetro mínimo que se utiliza en la red de atarjeas de un sistema de drenaje separado es de 20 cm, y su diseño, en general debe seguir la pendiente natural del terreno, siempre y cuando cumpla con los límites máximos y mínimos de velocidad y la condición mínima de tirante. La estructura típica de liga entre dos tramos de la red es el pozo de visita, que permite el acceso del exterior para su inspección y maniobras de limpieza; también tie-ne la función de ventilación de la red para la eliminación de gases. Las uniones de la red de las tuberías con los pozos de visita deben ser herméticas. Los pozos de visita deben localizarse en todos los cruceros, cambios de dirección, pendiente y diámetro y para dividir tramos que exceden la máxima longitud re-comendada para las maniobras de limpieza y ventilación (ver apartado 2.2.2). Las separaciones máximas entre pozos de visita se in-dican en el apartado 3.1.6.1 Con objeto de aprovechar al máximo la capacidad de los tubos, en el diseño de las atarjeas se debe dimensio-nar cada tramo con el diámetro mínimo, que cumpla las condiciones hidráulicas definidas por el proyecto. Para realizar un análisis adecuado de la red de atarjeas, se requiere considerar, en forma simultánea, las posibles alternativas de trazo y funcionamiento de colectores, emisores y descarga final, como se describe en las sec-ciones correspondientes. Modelos de configuración de atarjeas y características técnicas El trazo de atarjeas generalmente se realiza coinci-diendo con el eje longitudinal de cada calle y de la ubi-cación de los frentes de los lotes. Los trazos más usuales se pueden agrupar en forma general en los siguientes tipos: a) Trazo en bayoneta Se denomina así al trazo que iniciando en una cabe-za de atarjea tiene un desarrollo en zigzag o en escalera (ver Figura 1.1). 8 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 18. Características técnicas Reducir el número de cabezas de atarjeas y permite un mayor desarrollo de las atarjeas, con lo que los conduc-tos adquieren un régimen hidráulico establecido, logran-do con ello aprovechar adecuadamente la capacidad de cada uno de los conductos. Requiere de terrenos con pendientes suaves más o menos estables y definidas. Para este tipo de trazo, en las plantillas de los pozos de visita, las medias cañas usadas para el cambio de direc-ción de las tuberías que confluyen, son independientes y con curvatura opuesta, no debiendo tener una diferencia mayor de 0.50 m entre las dos medias cañas. Figura 1.1 Trazo de la red de atarjeas en bayoneta b) Trazo en peine Se forma cuando existen varias atarjeas con tendencia al paralelismo, empiezan su desarrollo en una cabeza de atarjea, descargando su contenido en una tubería común de mayor diámetro, perpendicular a ellas (ver Figura1.2). Figura 1.2 Trazo de la red de atarjeas en peine Características técnicas Garantiza aportaciones rápidas y directas de las cabe-zas de atarjeas a la tubería común de cada peine, y de éstas a los colectores, propiciando rápidamente un régi-men hidráulico establecido. Tiene una amplia gama de valores para las pendientes de las cabezas de atarjeas, lo cual resulta útil en el diseño cuando la topografía es muy irregular. Debido al corto desarrollo que generalmente tienen las atarjeas antes de descargar a un conducto mayor, en la mayoría de los casos aquellas trabajan por abajo de su capacidad, ocasionando que se desaproveche parte de dicha capacidad. c) Trazo combinado Corresponde a una combinación de los dos trazos an-teriores y a trazos particulares obligados por los acciden-tes topográficos de la zona (ver Figura 1.3). Figura 1.3 Trazo combinado en red de atarjeas Aunque cada tipo de trazo tiene características parti-culares respecto a su uso, el modelo de bayoneta tiene cierta ventaja sobre otros modelos, en lo que se refiere al aprovechamiento de la capacidad de las tuberías. Sin embargo este no es el único punto que se considera en la elección del tipo trazo, pues depende fundamentalmen-te de las condiciones topográficas del sitio en estudio. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 9
  • 19. 1.1.3. Colectores e interceptores Son las tuberías que tienen aportación de los colectores 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 intercepto-res deben ser en lo posible una réplica subterránea del drenaje superficial natural. 1.1.4 Emisores Son el conducto que recibe las aguas de uno o varios co-lectores o interceptores. No recibe ninguna aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su trayec-to y su función es conducir las aguas residuales a la plan-ta de tratamiento o a un sistema de reúso. También se le denomina emisor al conducto que lleva las aguas tratadas (efluente) de la planta de tratamiento al sitio de descarga. El escurrimiento debe ser por gravedad, excepto en donde se requiere el bombeo para las siguientes condiciones: • Elevar las aguas residuales de un conducto profun-do a otro más superficial, cuando constructivamen-te no es económico continuar con las profundidades resultantes. • Conducir las aguas residuales de una cuenca a otra. • Entregar las aguas residuales a una planta de trata-miento o a una estructura determinada de acuerdo a condiciones específicas que así lo requieran. 1.1.4.1 Emisores a gravedad Las aguas residuales de los emisores que trabajan a gra-vedad generalmente se conducen por ductos cerrados, o bien por estructuras diseñadas especialmente cuando las condiciones de proyecto (gasto, profundidad, etc.) lo ameritan. 1.1.4.2 Emisores a presión Cuando la topografía no permite que el emisor sea a gra-vedad, en parte o en su totalidad, será necesario recurrir a un emisor a presión. También la localización de la plan-ta de tratamiento o del sitio de vertido, puede obligar a tener un tramo de emisor a bombeo. En estos casos es necesario construir una estación de bombeo para elevar el caudal de un tramo de emisor a gravedad, a otro tramo que requiera situarse a mayor elevación o bien alcanzar el nivel de aguas máximas ex-traordinarias del cuerpo receptor, en cuyo caso el tramo de emisor a presión puede ser desde un tramo corto has-ta la totalidad del emisor. El tramo a presión debe ser diseñado hidráulicamen-te debiendo estudiarse las alternativas necesarias para establecer su localización más adecuada, tipo y clase de tubería, así como las características de la planta de bom-beo y la estructura de descarga. En casos particulares, en los que exista en la localidad zonas sin drenaje natural, se puede utilizar un emisor a presión para transportar el agua residual del punto más bajo de esta zona, a zonas donde existan colectores que drenen por gravedad. 1.1.5 Modelos de configuración para colectores, interceptores y emisores 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 funda-mentalmente depende de: a) La topografía predominante b) El trazo de las calles c) El o los sitios de vertido d) La disponibilidad de terreno para ubicar la planta o plantas de tratamiento. En todos los casos deben de realizarse los análisis de alternativas que se requieran, tanto para definir los sitios y números de bombeos a proyectar, como el número de plantas de tratamiento y sitios de vertido, con objeto de asegurar el proyecto de la alternativa técnico-económica más adecuada, con lo cual se elaboran los planos genera-les y de alternativas. A continuación se describen los modelos de configu-ración más usuales. 1.1.5.1 Modelo perpendicular En el caso de una comunidad paralela a una corriente, con terreno con una suave pendiente hacia ésta, la mejor 10 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 20. forma de colectar las aguas residuales se logra colocando tuberías perpendiculares a la corriente (ver Figura 1.4). Figura 1.4 Modelo Perpendicular Adicionalmente debe analizarse la conveniencia de co-nectar los colectores, con un interceptor paralelo a la co-rriente, para tener el menor número de descargas. 1.1.5.2 Modelo radial En este modelo las aguas residuales fluyen hacia el exte-rior de la localidad, en forma radial a través de colectores (ver Figura 1.5). Figura 1.5 Modelo radial 1.1.5.3 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 princi-pales (colectores) se conectan a una tubería mayor (in-terceptor) que es la encargada de transportar las aguas residuales hasta un emisor o una planta de tratamiento (ver Figura 1.6). Figura 1.6 Modelo de Interceptores 1.1.5.4 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 (ver Figura 1.7). Figura 1.7 Modelo de abanico Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 11
  • 21. 2. Componentes de un sistema de alcantarillado Una red de alcantarillado sanitario se compone de va-rios elementos certificados, tales como de tuberías, conexiones, anillos y obras accesorias: descargas domi-ciliarias, pozos de visita, estructuras de caída, sifones y cruzamientos especiales. Por otra parte en los sistemas a presión se utilizan estaciones de bombeo para el des-alojo de las aguas residuales. 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 al-cantarillado sanitario y su instalación deben cumplir con la norma oficial mexicana NOM-001-CONA-GUA- 1995 Sistema de alcantarillado sanitario – Espe-cificaciones de hermeticidad. Cuando alguno de los elementos que conforma la red de alcantarillado sanitario carezca de norma mexicana para regular su calidad se debe asegurar que éstos cum-plen con las especificaciones internacionales o en su de-fecto con las del país de origen (Art. 53 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización). En este subcapítulo se hace una descripción de cada uno de los componentes de una red de alcantarillado sanitario, sus tipos, características técnicas en base a la información recopilada con los fabricantes. 2.1 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 alcantari-llado, intervienen diversas características tales como: re-sistencia mecánica, resistencia estructural del material, durabilidad, capacidad de conducción, características de los suelos y agua, economía, facilidad de manejo, coloca-ción e instalación, flexibilidad en su diseño y facilidad de mantenimiento y reparación. Las tuberías para alcantarillado sanitario se fabrican de diversos materiales, tales como: 2.1.1 Acero (Tablas 2.1, 2.2., 2.3 y 2.4) 2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR) (Tablas 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9 y 2.10) 2.1.3 Concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI) 2.1.4 Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) (Tablas 2.11 y 2.12) 2.1.5 Poli (cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y es-tructurada) (Tablas 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17, 2.18, 2.19, 2.20, 2.21 y 2.22) 2.1.6 Fibrocemento (FC) (Tablas 2.23 y 2.24) 2.1.7 Polietileno de alta densidad (PEAD) (Pared só-lida corrugada y estructurada) (Tablas 2.25 y 2.26) En los sistemas de alcantarillado sanitario a presión se pueden utilizar diversos tipos de tuberías para con-ducción de agua potable, siempre y cuando reúnan las características para conducir aguas residuales. A continuación, se detallan las características de las tuberías de alcantarillado mencionadas y de los siste-mas de unión entre tuberías de los diversos materiales utilizados. 12 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 22. 2.1.1 Acero Tabla 2.1 Información general de la tubería de acero Material Tipo de tubo Norma aplicable Diámetros nominal (mm) Sistema de unión Longitud total (m) Acero Sin Costura NMX-B-177 ASTM A 53/A 60 3 mm a 508 mm Soldadura 14 5 m máx. Con costura recta (longitudinal) NMX-B-177 NMX-B-184 ISO 3183 (API 5L) Grados B X42 HASTA X60 ASTM A 53/A Y B AWWA C 200 50 mm a 600 mm Soldadura bridas coples o ranuras (moldeadas o talladas) con junta mecánica 6 15 a 12 30 m Costura helicoidal NMX-B-177 NMX-B-182 ISO 3183 (API 5L) ASTM A 53/A ASTM A 134 AWWA C 200 219 mm a 3048 mm soldadura bridas coples o ranuras (moldeadas o talladas) con junta mecánica 6 a 13 m Tabla 2.2 Propiedades de la tubería de acero al carbono Parámetro Símbolo Valor Módulo de Elasticidad de Young E 206 800 MPa Relación de Poisson v 0.30 Momento de Inercia sección circular I I = Π/64 (Do4 – Di4) Rigidez de la tubería PS 6.7 EIpared /r3 Momento de inercia de la sección transversal de la pared de la tubería por unidad de longitud (b), en cm4/cm = cm3 Ipared Ipared = t3/12 Módulo de Sección S S = [Π/(32 x Do)] (Do 4 – Di 4) Do .- Diámetro exterior de la tubería, Di .- Diámetro interior de la tubería, Π .- Pi = 3.1416, r.- radio promedio de la tubería, cm, t.- espesor de pared de la tubería, cm. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 13
  • 23. Tabla 2.3 Información específica de la tubería de acero Diámetroexterior nominal Rigidez Area Modulo de la Diámetro Peso Area de Momento de espesor transeversal elástico de tubería= Tamaño interior teórico metal inercia interna la sección [6.7 E I] / r3 paredmm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 3.91 52.48 5.44 6.927 21.631 27.665 9.18 307.93 4.78 50.74 6.54 8.337 20.220 32.363 10.73 589.48 50 60.30 5.54 49.22 7.48 9.531 19.027 36.090 11.97 957.00 6.35 47.60 8.45 10.763 17.795 39.699 13.17 1506.19 7.14 46.02 9.36 11.924 16.636 42.882 14.28 2238.07 3.96 65.08 6.74 8.589 33.265 51.343 14.07 174.31 4.37 64.26 7.40 9.422 32.432 55.698 15.26 238.47 4.78 63.44 8.04 10.284 31.609 59.890 16.41 317.75 65 73.00 5.16 62.68 8.63 10.997 30.857 63.632 17.43 406.47 5.49 62.02 9.14 11.644 30.210 66.773 18.29 496.76 6.35 60.30 10.44 13.296 28.558 74.501 20.41 798.83 7.01 58.98 11.41 14.533 27.321 79.999 21.92 1107.27 4.78 79.34 9.92 12.632 49.440 112.095 25.22 169.48 5.49 77.92 11.29 14.386 47.686 125.651 28.27 263.39 80 88.9 6.35 76.20 12.93 16.468 45.604 141.107 31.75 420.44 7.14 74.62 14.40 18.340 43.732 154.412 34.74 615.19 7.62 73.66 15.27 19.458 42.614 162.094 36.47 761.11 4.78 104.74 12.91 16.446 86.162 247.06 43.23 76.80 5.56 103.18 14.91 18.994 83.615 281.47 49.25 123.48 6.02 102.26 16.07 20.478 82.130 301.05 52.68 158.74 100 114.3 6.35 101.60 16.90 21.535 81.073 314.78 55.08 188.01 7.14 100.02 18.87 24.037 78.587 346.56 59.21 273.23 7.92 98.46 20.78 26.469 76.140 376.50 65.88 381.18 8.56 97.18 22.32 28.436 74.173 400.03 70.00 490.05 14 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 24. Tamaño nominal Diámetroexterior espesor Diámetro interior Peso teórico Area de metal Area transeversal interna Momento de inercia Modulo elástico de la sección Rigidez de la tubería= [6.7 E Ipared] / r3 mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 125 139.7 4.78 130.14 16.09 20.261 133.019 461.60 66.08 41.08 5.56 128.58 18.61 23.431 129.849 527.91 75.58 65.78 6.55 126.60 21.77 27.399 125.880 608.66 87.14 107.46 7.14 125.42 23.62 29.735 123.545 655.02 93.78 144.34 7.92 123.86 26.05 32.789 120.491 714.33 102.27 200.52 8.74 122.22 28.57 35.958 117.321 774.32 110.85 274.57 9.52 120.66 30.94 38.934 114.345 829.18 118.71 361.25 150 168.3 4.78 158.74 19.27 24.555 197.908 821.43 97.62 23.07 5.56 157.18 22.31 28.426 194.037 942.16 111.96 36.84 6.35 155.60 25.36 32.308 190.156 1060.83 126.06 55.68 7.11 154.08 28.26 36.005 186.459 1171.63 139.23 79.27 7.92 152.46 31.32 39.905 182.559 1286.16 152.84 111.24 8.74 150.82 34.39 43.811 178.652 1398.45 166.18 151.81 9.52 149.26 37.28 47.488 174.976 1501.91 178.48 199.09 200 219.1 4.78 209.54 25.26 32.184 344.846 1848.81 168.76 10.25 5.16 208.78 27.22 34.681 342.349 2006.03 181.23 12.96 5.56 207.98 29.28 37.300 339.730 2127.49 194.20 16.31 6.35 206.40 33.31 42.442 334.588 2403.42 219.39 24.56 7.04 205.02 36.31 46.901 330.129 2639.30 240.92 33.80 7.92 203.26 41.42 52.545 324.485 2933.29 267.64 48.72 8.18 202.74 42.55 54.203 322.827 3018.70 275.55 53.88 8.74 201.62 45.34 57.760 319.270 3221.11 292.15 66.25 9.52 200.06 49.20 62.681 314.349 3448.60 314.80 86.58 10.31 198.48 53.08 67.627 309.403 3694.08 337.20 111.22 11.13 196.84 57.08 72.719 304.311 3942.76 359.90 141.59 12.70 193.70 64.64 82.350 294.680 4401.85 401.81 215.19 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 15
  • 25. Diámetroexterior nominal Rigidez Area Modulo de la Diámetro Peso Area de Momento de espesor transeversal elástico de tubería= Tamaño interior teórico metal inercia interna la sección [6.7 E I] / r3 paredmm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 4.78 263.44 31.62 40.278 545.073 3623.27 265.44 5.23 5.16 262.68 34.08 43.419 541.932 3894.92 285.34 6.60 5.56 261.88 36.67 46.715 538.636 4178.33 306.10 8.30 6.35 260.30 41.75 53.194 532.156 4730.48 346.56 12.47 7.09 258.82 46.49 59.229 526.122 5238.65 383.78 17.51 250 273.0 7.80 257.40 51.01 64.986 520.365 5718.10 418.91 23.50 8.74 255.52 56.96 72.559 512.791 6340.76 464.52 33.42 9.27 254.46 60.29 76.805 508.546 6685.83 489.80 40.11 11.13 250.74 71.87 91.565 493.785 7863.16 576.06 70.92 12.70 247.60 81.52 103.855 481.495 8816.98 645.93 107.28 4.78 314.24 37.62 47.907 775.557 6095.93 376.52 3.11 5.16 313.48 40.55 51.654 770.334 6557.30 405.02 3.92 5.56 312.68 43.63 55.588 767.876 7039.35 434.80 4.93 6.35 311.10 49.71 63.329 760.135 7980.58 492.93 7.39 7.14 309.52 55.75 71.030 752.434 8907.57 550.19 10.59 7.92 307.96 61.69 78.596 744.868 9809.02 605.87 14.56 300 323.8 8.38 307.04 65.18 83.039 740.425 10334.25 638.31 17.32 8.74 306.32 67.90 86.508 736.956 10742.03 663.50 19.72 9.52 304.76 73.78 93.995 729.469 11615.73 717.46 25.67 10.31 303.18 79.70 101.539 721.925 12487.06 771.28 32.86 11.13 301.54 85.82 109.328 714.136 13377.18 826.26 41.66 12.70 298.40 97.43 124.124 699.340 15041.38 929.05 62.84 5.56 344.48 47.99 61.143 932.006 9366.95 526.83 3.70 6.35 342.90 54.69 69.672 923.477 10626.43 597.66 5.55 7.14 341.32 61.35 78.163 914.986 11868.62 667.53 7.95 7.92 339.76 67.90 86.508 906.641 13078.28 736.59 10.92 8.74 338.12 74.76 95.239 897.910 14332.13 806.08 14.78 350 355.6 9.52 336.56 81.25 103.506 889.643 15508.00 872.22 19.23 10.31 334.98 87.79 111.839 881.310 16682.40 938.27 24.59 11.13 333.34 94.55 120.447 872.702 17883.95 1005.85 31.16 11.91 331.78 100.94 128.597 864.552 19010.54 1069.21 38.44 12.70 330.20 107.39 136.811 856.338 20135.50 1132.48 46.93 16 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 26. Tamaño nominal Diámetroexterior espesor Diámetro interior Peso teórico Area de metal Area transeversal interna Momento de inercia Modulo elástico de la sección Rigidez de la tubería= [6.7 E Ipared] / r3 mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 400 406.4 5.56 395.28 54.96 70.016 1227.158 14064.76 692.16 2.47 6.35 393.70 62.64 79.807 1217.368 15969.34 785.89 3.69 7.14 392.12 70.30 89.558 1207.616 17851.12 878.50 5.28 7.92 390.56 77.83 99.148 1198.026 19686.89 968.84 7.25 8.74 388.92 85.71 109.188 1187.986 21593.24 1062.66 9.81 9.52 387.36 93.17 118.699 1178.475 23384.35 1150.80 12.75 11.13 384.14 108.49 138.210 1158.964 27013.56 1329.41 20.62 11.91 382.58 115.86 147.604 1149.570 28739.31 1414.34 25.42 12.70 381.00 123.30 157.080 1140.094 30465.80 1499.30 31.01 450 457 6.35 444.30 70.60 89.901 1550.40 22826.48 998.97 2.58 7.14 442.72 79.24 100.908 1539.39 25532.93 1117.41 3.69 7.92 441.16 87.75 111.738 1528.56 28176.84 1233.12 5.07 8.74 439.52 96.66 123.814 1517.22 30926.26 1353.45 6.85 9.52 437.96 105.10 133.832 1506.47 33513.15 1466.66 8.89 10.31 436.38 113.62 144.682 1495.62 36105.18 1580.10 11.36 11.13 434.74 122.43 155.903 1484.40 38766.03 1696.54 14.37 11.91 433.18 130.78 166.537 1473.76 41269.29 1806.10 17.70 12.70 431.60 139.20 177.268 1463.03 43777.23 1915.85 21.57 500 508 5.56 496.88 68.89 87.763 1939.07 27697.56 1090.46 1.25 6.35 495.30 78.55 100.075 1926.76 31485.21 1239.58 1.87 7.14 493.72 88.19 112.348 1914.49 35236.80 1387.28 2.68 7.92 492.16 97.67 124.427 1902.41 38905.72 1531.72 3.67 8.74 490.52 107.60 137.085 1889.75 42725.36 1682.10 4.96 9.52 488.96 117.02 149.086 1877.75 46323.29 1823.75 6.43 10.31 487.38 126.53 161.201 1865.63 49932.42 1971.21 8.21 11.13 485.74 136.37 173.736 1853.10 53641.67 2111.88 10.38 11.91 484.18 145.70 185.619 1841.22 57135.28 2249.42 12.78 12.70 482.60 155.12 197.616 1829.22 60639.42 2387.38 15.57 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 17
  • 27. Tamaño nominal Diámetroexterior espesor Diámetro interior Peso teórico Area de metal Area transeversal interna Momento de inercia Modulo elástico de la sección Rigidez de la tubería= [6.7 E Ipared] / r3 mm mm mm Kg/m cm2 cm2 cm4 cm3 Mpa 600 610 6.35 597.30 94.46 120.42 2802.05 54857.79 1798.62 1.08 7.14 595.72 106.08 135.23 2787.25 61442.58 2014.51 1.53 7.92 594.16 117.51 149.81 2772.67 67892.82 2225.99 2.10 8.74 592.52 129.50 165.09 2757.38 74619.28 2446.53 2.84 9.52 590.96 140.88 179.59 2742.88 80965.99 2654.62 3.68 10.31 589.38 152.37 194.24 2728.23 87343.05 2863.71 4.69 11.13 587.74 164.26 209.40 2713.07 93908.24 3078.96 5.93 11.91 586.18 175.54 223.78 2698.69 100102.39 3282.05 7.29 12.70 584.60 186.94 238.31 2684.16 106325.75 3486.09 8.88 Nota 1: Coeficiente de mannig del tubo de acero con recubrimiento (revestido): 0.011 Nota 2: Coeficiente de mannig del tubo sin recubrimiento (revestido) ó tubo galvanizado: 0.014 Tabla 2.4 Especificaciones técnicas de la tubería de acero al carbono, soldada por resistencia eléctrica de alta frecuencia (HFW) fabricada bajo ISO 3183 (API 5L), NMX-B-177 Requerimientos de tensión Especificación Grado de acero Limite elástico, Min., MPa Resistencia a la última tensión Min., MPa ISO 3183 (API 5L) L245 (B) 245 415 L290 (X42) 290 415 L320 (X46) 320 435 L360 (X52) 360 460 L390 (X56) 390 490 L415 (X60) 415 520 NMX B-177 B 241 414 18 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 28. 2.1.1.1 Protección de superficie interior y exterior de tubería de acero Recubrimiento exterior Recubrimiento Anticorrosivo exterior a base de resi-na epóxica adherida por fusión (FBE.- Fusion Bonded Epoxic) cumpliendo con las Normas CAN/CSA Z245.20, AWWA C-213 y NRF-026-PEMEX. Certificación: API Especificación Q1, ISO 9001:2008. Recubrimiento Anticorrosivo exterior Tricapa a base de Polietileno (3LPE.- Three Layer Polyethylene), cum-ple con Normas CAN/CSA Z245.21, DIN 30670 y NRF- 026-PEMEX. Certificación: API Especificación Q1, ISO 9001:2008. Protección interior y exterior Galvanizado de tubería de acero por Inmersión en caliente según ISO 3183 (API 5L) / ASTM A53 y NMX-B-177. Recubrimientos a base de alquitrán de hulla para el interior y exterior de tuberías de acero, de acuerdo a AWWA C203 Y C210. Recubrimiento interior y exterior de tubería de acero a base de Resinas Epóxicas adheridas por Fusión (FBE) cumpliendo con AWWA C-213 Y NRF-026-PEMEX Integridad de ductos de acero a largo plazo Para asegurar la integridad y funcionamiento continuo durante largos períodos de tiempo, de los ductos de tu-bería de acero enterrados en el subsuelo, es necesario además del uso de los recubrimientos que funcionan como protección pasiva, el uso de la protección catódica ó activa. Protección catódica Los sistemas de protección catódica invierten la fuerza electroquímica corrosiva creando un circuito externo en-tre el ducto a ser protegido y un ánodo auxiliar (metal de sacrificio) inmerso en agua ó enterrado en el suelo a una distancia predeterminada de la tubería. La corriente directa aplicada al circuito es descargada desde la super-ficie del ánodo y viaja a través del electrolito circundante a la superficie de la tubería (cátodo). 2.1.2 Concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR) La tubería de concreto se compone principalmente de un aglutinante de cemento, agregados, acero y agua, a continua-ción se describen las características principales de cada uno 2.1.2.1 Cemento El cemento Tipo RS es un tipo especial de cemento des-tinado para las estructuras expuestas a la severa acción del sulfato. Posee una tasa menor de evolución de resis-tencia que la del cemento portland normal. El tipo RS es un cemento con un contenido máximo permitido de C3A del 5 por ciento, lo que le proporciona una mejor resistencia al sulfato que el cemento tipo portland. 2.1.2.2 Refuerzo (armazón) El tubo de concreto se fabrica con o sin armazón de acero conforme a los requerimientos y especificaciones aplica-bles del proyecto en cuestión. La mayor parte del tubo de concreto se fabrica con el refuerzo de acero. La cantidad de refuerzo de acero es sugerida en las normas NMX-C- 402-ONNCEE-2004 o se determina por medio de un di-seño especial. El tipo de armazón empleado depende de los procesos de producción y de la disponibilidad 2.1.2.3 Agregados Los agregados son material granular de composición mi-neral, tal como arena, grava o piedra triturada. Los agre-gados se combinan con un medio de cementación para formar el concreto. Los agregados deberán tener la sufi-ciente resistencia para desarrollar la fuerza completa de la matriz de cementación y de las características adecuadas para que el material de enlace se adhiera a la superficie. Los agregados se clasifican en términos generales en fino y grueso. El agregado fino consiste de material que varia desde un tamaño que pasa en la criba de 9.5 mm hasta un material que pasa por una criba de 150 μm. El agregado grueso varía desde el máximo tamaño para la arena a un límite superior variable, determinado por el grueso de la pared del tubo y por consideraciones de la producción. El tamaño máximo normalmente empleado en la fabricación del tubo es de 19-25 mm. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 19
  • 29. Tabla 2.5 Información general de la tubería de concreto simple (CS) y concreto reforzado (CR) Material Tipo Norma Concreto Simple Junta Hermética Concreto Reforzado Junta Hermética Para tubería de concreto reforzado con recubrimiento interior, el coeficiente de Manning es de 0.009. 2.1.2.4 Agua Diámetro nominal (cm) NMX-401-ONNCCE 15 20 125 25 30 38 45 61 NMX-402-ONNCCE 30 38 45 61 76 Anillo de Hule Esp. Caja 91 Anillo de Hule Esp. Caja 107 Anillo de Hule Esp. Caja 122 Anillo de Hule Esp. Caja 152 Anillo de Hule Esp. Caja 183 Anillo de Hule Esp. Caja 213 Anillo de Hule Esp. Caja 244 Anillo de Hule Esp. Caja 305 Anillo de Hule Esp. Caja El agua que se añade al cemento produce una reacción química conocida como hidratación. La característica físicas de esta reacción es la formación de un gel en el momento en que el cemento se expone al agua. Este gel se forma por la penetración del agua en las partícu-las del cemento lo cual causa un ablandamiento, y es-tablece una suspensión coloidal. La absorción del agua por los gripos de partículas del cemento es la verdadera hidratación. Sólo una pequeña cantidad de agua se requiere para la hidratación, pero se requiere de agua adicional para producir una mezcla funcional. Existe, sin embargo, una relación entre la cantidad de agua utilizada y la resisten-cia del concreto resultante. La cantidad de agua deberá estar limitada a aquella que producirá el concreto con la calidad requerida. Este no es comúnmente un factor del concreto que se use con el tubo de concreto prefabrica-do Coeficiente de Manning Sistema de unión Longitud máxima (cm) 0.012 Anillo de Hule Espiga-campana 250 0.012 Anillo de Hule Espiga-campana 250 250 ya que la mayoría del proceso de fabricación utiliza mezclas relativamente secas. El agua que se utiliza para mezclar el concreto deberá estar libre de ácidos, álcalis y aceite, a menos que las pruebas o por experiencia se indique que el agua que se considera para el uso y que contiene algunos de estos materiales, es satisfactoria. Se deberá evitar el empleo del agua que contenga material orgánico ya que podría intervenir con la hidratación del cemento. La mayoría de las especificaciones requieren que el agua para la mezcla sea también potable. 20 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 30. Figura 2.1 Tubo con espiga-campana Figura 2.2 Tubo con espiga-caja Tabla 2.6 Clasificación de la tubería de concreto simple (CS) Diámetro Espesor recomendado de pared (mm) Carga mínima de ruptura Nominal (Dn) en mm Real (Dr) (mm) Grado 1 Resistencia mínima del concreto 27 6 MPa (280 kgf/cm2) Grado 2 Resistencia mínima del concreto 34 5 MPa (350 kgf/cm2) kN/m (kgf/cm2) kN/m (kgf/cm2) 100 101 23 14.7 (1.490) 20.6 (2 100) 150 152 27 16.2 (1 640) 20.6 (2 100) 200 203 29 19.0 (1 930) 21.9 (2 235) 250 254 33 20.5 (2 080) 22.7 (2 310) 300 305 47 21.5 (2 230) 24.8 (2 530) 380 381 53 25.6 (2 600) 28.9 (2 950) 450 457 61 29.4 (2 980) 34.1 (3 480) 600 610 75 35.2 (3 570) 43.8 (4.470) Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 21
  • 31. 22 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Grados de los tubos de concreto reforzado Tabla 2.7 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 1 Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 50 N/m/mm (5.1 kgf/m/mm) Carga M para producir una ruptura: 75 N/m/mm (7,6 kgf/m/mm) Diámetro interno Refuerzo cm2/m de pared de tubo Resistencia del concreto 27.6 MPa (280 kgf/cm2) Resistencia en kgf/m Método de los tres Pared A Pared B Pared C apoyos Nom (Dn) mm Real (Dr) mm Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espeso de Pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Carga para la grieta Carga máxima Jaula interior Jaula Exterior Jaula interior Jaula exterior Jaula interior Jaula exterior 300 305 44 1.5 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 1 555 2 318 380 381 47 1.5 ------ ------ 57 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 1 943 2 896 450 457 50 1.5 ------ 1.5 63 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 2 330 3 473 610 610 63 2.8 ------ 2.3 76 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 3 111 4 636 760 762 70 3.2 ------ 3.0 89 3.0 ------ 2.5 ------ ------ ------ ------ 3 886 5 791 910 914 76 3.0 2.1 3.2 101 2.5 1.9 2.8 120 1.48 1.48 1.69 4 661 6 946 1 070 1 067 89 3.4 2.5 3.8 114 3.2 2.5 3.6 133 2.12 1.69 2.33 5 441 8 109 1 220 1 219 101 4.4 3.4 4.9 127 3.8 3.0 4.2 146.1 2.96 2.33 3.17 6 217 9 264 1 370 1 371 114 5.3 3.2 5.9 140 4.7 2.7 5.0 1 587 3.60 2.12 4.02 6 992 10 419 1 520 1 524 127 6.4 4.7 7.0 152 5.3 4.0 5.9 171.5 4.65 3.60 5.08 7 772 11 582 1 830 1 829 152 8.7 6.4 9.5 178 7.4 5.5 8.3 196.9 6.35 4.87 6.98 9 328 13 900 2 130 2 134 ------ ------ ------ ------ 203 9.7 7.2 10.3 ------ ------ ------ ------ 10 218 16 218
  • 32. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 23 Tabla 2.8 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 2 Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 70 N/m/mm (7.1 kgf/m/mm) Carga M para producir una ruptura: 100 N/m/mm (10.2 kgf/m/mm) Diámetro Interno Refuerzo cm2/m de pared de tubo Resistencia del concreto 27.6 MPa (280 kgf/m/mm) Resistencia en kgf/m Método de Pared A Pared B Pared C los tres apoyos Nom (Dn) mm Real (Dr) mm Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Carga para la grieta Carga Jaula Jaula Jaula Jaula máxima interior exterior interior exterior 300 305 44 1.5 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 165 3 111 380 381 49 1.5 ------ ------ 57 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 705 3 886 450 457 51 1.5 ------ 1.5 63 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 3 244 4 661 610 610 63 3.6 ------ 3.0 76 1.5 ------ 1.5 ------ ------ ------ ------ 4 331 6 222 760 762 70 4.0 ------ 3.8 89 3.8 ------ 3.2 ------ ------ ------ ------ 5 410 7 772 910 914 76 4.4 3.4 4.7 101 3.6 2.8 4.0 120.7 1.69 1.48 1.9 6 489 9 322 1 070 1 067 89 5.3 4.0 5.9 114 4.4 3.4 4.9 133.4 2.54 1.90 2.75 7 576 10 883 1 220 1 219 101 6.8 5.1 7.4 127 5.1 3.8 5.7 146.1 3.39 2.54 3.81 8 655 12 434 1 370 1 371 114 8.4 6.05 8.89 140 6.14 4.60 6.77 159.0 4.45 3.28 4.87 9 734 13 948 1 520 1 524 127 9.3 7.0 10.4 152 7.2 5.5 8.0 171.5 5.29 4.02 5.92 10 820 15 545 1 830 1 829 152 12.1 9.1 13.3 178 10.4 7.8 11.4 ------ ------ ------ ------ 12 986 18 655
  • 33. 24 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Tabla 2.9 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 3 Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 95.8N/m/mm (9.8kgf/m/mm) Carga M para producir una ruptura: 144.0 N/m/mm (14.7 kgf/m/mm) Diámetro interno Refuerzo cm2/m de pared de tubo Resistencia del concreto 34.5 MPa (350 kgf/cm2) Resistencia en kgf/m Método de los tres Pared A Pared B Pared C apoyos Nom (Dn) mm Real (Dr) mm Espesor de pared (mm) Refuerzo cicular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Carga para la grieta Carga Jaula Jaula Jaula Jaula Jaula Jaula máxima interior Exterior interior exterior interior exterior 300 305 44 3.2 ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 2 989 4 483 380 381 47 3.4 ------ ------ 57 2.1 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 3 733 5 600 450 457 51 3.6 ------ 3.2 63 3.0 ------ 2.3 ------ ------ ------ ------ 4 479 6 718 610 610 63 6.1 ------ 5.7 76 5.7 ------ 4.9 95 1.48 1.48 1.69 5 978 8 967 760 762 70 8.0 ------ 7.4 89 7.4 ------ 5.9 108 1.90 1.48 2.12 7 468 11 201 910 914 a ------ ------ ------ 101 6.3 4.7 7.0 120 2.96 2.12 3.17 8 957 13 436 1 070 1 067 a ------ ------ ------ 114 7.4 5.5 8.3 133 4.23 3.17 4.65 10 457 15 685 1 220 1 219 a ------ ------ ------ 127 8.9 6.8 9.9 146 5.50 4.23 6.14 11 946 17 919 1 370 1 371 a ------ ------ ------ 140 10.58 6.35 11.64 159 7.20 4.23 8.04 13 436 20 154 1 520 1 524 a ------ ------ ------ 152 12.5 9.5 14.0 171 8.67 7.40 9.73 14 935 22 403 1 830 1 829 a ------ ------ ------ 178 16.7 12.7 18.6 196 12.91 9.73 14.39 17 924 26 886
  • 34. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 25 Tabla 2.10 Requisitos de diseño para tubos de concreto reforzado Grado 4 Carga M para producir la primera grieta de 0.25 mm 144 N/m/mm (14.7 kgf/m/mm) Carga M para producir una ruptura: 180.0 N/m/mm (18.3 kgf/m/mm) Diámetro Interno Refuerzo cm2/m de pared de tubo Resistencia del concreto 41.4 MPa (420 kgf/m/mm) Resistencia en kgf/m Método de los Pared A Pared B Pared C tres apoyos Nom (Dn) mm Real (Dr) mm Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Espesor de pared (mm) Refuerzo circular cm2/m Refuerzo elíptico Carga para la grieta Carga Jaula Jaula Jaula Jaula máxima interior exterior interior exterior 300 305 a ------ ------ ------ 51 1.5 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 4 483 5 581 380 381 a ------ ------ ------ 57 2.1 ------ ------ ------ ------ ------ ------ 5 600 6 972 450 457 a ------ ------ ------ 63 3.0 ------ 3.4 ------ ------ ------ ------ 6 717 8 363 610 610 a ------ ------ ------ 76 5.7 ------ 5.1 95 2.44 1.90 2 8 967 11 163 760 762 a ------ ------ ------ 89 7.4 6.6 9.7 108 3.81 2.96 4 11 201 13 944 910 914 a ------ ------ ------ 101 6.3 8.0 11.9 120 5.71 4.23 6 13 435 16 726 1 070 1 067 a ------ ------ ------ 114 7.4 9.5 14.2 133 7.62 5.71 8 15 685 19 526 1 220 1 219 a ------ ------ ------ 127 8.9 11.6 17.1 146 9.94 7.40 11 17 919 22 307 1 370 1 371 a ------ ------ ------ 140 10.58 ------ ------ 159 12.28 7.41 13.55 20 153 25 089 1 520 1 524 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 171 14.81 11.21 16 22 403 27 889 1 830 1 829 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 197 20.95 15.66 23 26 886 33 470 2 130 2 134 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 31 369 39 052 2 440 2 438 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 35 838 44 615 3 050 3 048 a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ a ------ ------ ------ 44 805 55 778
  • 35. 2.1.3 Concreto reforzado con revestimiento interior(CRRI) La tubería de concreto reforzado con revestimiento in-terior (CRRI) se fabrica bajo las mismas especificacio-nes a las tablas del tubo de concreto reforzado, y bajo la norma NMX-C-402-2004-ONNCCE. Este puede ser de revestimiento interior de PVC (Policloruro de vini-lo) o PEAD (Polietileno de alta densidad). El espesor mínimo del revestimiento deberá ser de 1.5 mm para ambos materiales y el tubo deberá ser unido entre sus extremidades interiores con una banda de unión y sol-dadura por ambos extremos de la banda, ya sea por ter-mofusión en caso del PVC o extrusión para el PEAD. El recubrimiento le da al concreto una protección adicio-nal y permanente contra el desgaste en ambientes al-tamente corrosivos, además de lograr un menor coefi-ciente de fricción de hasta 0.009. Este revestimiento se ancla mecánicamente al concreto al momento de su fabricación mediante unas anclas adheridas a la lámina plástica y el concreto queda ahogado en dicho anclaje, cuya forma puede variar dependiendo del fabricante. Se puede especificar este recubrimiento a 360 grados o menos, pudiendo dejar al descubierto la parte interna inferior si es requerido cuando los métodos de limpieza y desazolve así se requiera. Figura 2.3 Tubería de concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI) 26 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 36. 2.1.4 Poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) Tabla 2.11 Información general de la tubería de PRFV Material Tipo Norma Diámetro nominal Sistema de unión Longitud total PRFV Tubos de poliéster reforzado con fibra de vidrio para sistemas a presión de alcantarillado e industrial NMX-E- 254/1- CNCP DN 300 – DN 3000 Se tienen cuatro sistemas de unión: Sistema de acoplamiento (Unión mediante cople de doble empaque tipo reka), Sistemas de unión rígida (Bridas, juntas mecánicas Viking Johnson, Dresser), Sistemas de unión flexible (Juntas mecánicas Straub, Teekay, Arpol) y finalmente se tiene el sistema de unión por laminación directa. La longitud puede ser la requerida de acuerdo al proyecto pero también se tienen medidas comerciales de 3.0 m, 6.0 m y 12.0 m Tubos de poliéster reforzado con fibra de vidrio para uso en sistemas de alcantarillado a gravedad (flujo libre) NMX-E- 254/2- CNCP DN 300 – DN 3000 Se tienen cuatro sistemas de unión: Sistema de acoplamiento (Unión mediante cople de doble empaque tipo reka), Sistemas de unión rígida (Bridas, juntas mecánicas Viking Johnson, Dresser), Sistemas de unión flexible (Juntas mecánicas Straub, Teekay, Arpol) y finalmente se tiene el sistema de unión por laminación directa. La longitud puede ser la requerida de acuerdo al proyecto pero también se tienen medidas comerciales de 3.0 m, 6.0 m y 12.0 m Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 27
  • 37. Tabla 2.12 Información específica de la tubería de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio Tubería PRFV sistemas de alcantarillado Datos tubería Rigidez 2500 Rigidez 5000 Rigidez 10000 DN CL DEmax DEmin Peso Coef de Manning PN 01 Peso Coef de Manning PN 01 Peso Coef de Manning PN 01 Eht Espesor Eht Espesor Eht Espesor Max Min kg/m (Gpa) mm kg/m (Gpa) mm kg/m (Gpa) mm 300 125 324.50 323.50 8.13 350 125 376.40 375.40 11.08 15.08 4.69 14.24 12.36 5.89 17.26 13.29 7.11 400 125 427.30 426.30 14.47 13.46 5.32 18.52 11.64 6.69 22.35 12.49 8.04 450 125 478.20 477.20 18.36 12.25 5.96 23.54 10.69 7.53 28.23 11.90 9.02 500 125 530.10 529.10 22.89 11.29 6.64 29.19 10.09 8.37 34.89 11.39 9.99 600 155 617.00 616.00 31.44 10.48 7.75 39.35 10.07 9.63 47.96 10.61 11.71 700 155 719.00 718.00 42.40 10.40 8.92 53.21 10.06 11.12 65.68 10.12 13.68 750 155 770.00 769.00 48.72 10.38 9.50 61.03 10.07 11.83 75.55 10.11 14.61 800 155 821.00 820.00 55.04 10.35 10.08 68.85 10.08 12.54 85.42 10.10 15.53 900 155 923.00 922.00 69.45 10.25 11.26 86.74 10.05 14.01 107.40 10.15 17.32 1000 155 1025.00 1024.00 85.63 10.12 12.46 106.35 10.13 15.44 132.78 10.15 19.25 1100 155 1127.00 1126.00 103.00 10.00 13.7 128.00 10.10 16.90 160.00 10.00 21.20 1200 155 1229.00 1228.00 122.33 10.10 14.78 151.96 10.17 18.32 190.54 10.09 22.95 1300 155 1331.00 1330.00 143.57 10.05 15.98 179.24 10.12 19.92 223.44 10.03 24.82 1400 155 1433.00 1432.00 165.79 0.009 10.08 17.12 207.17 10.13 21.36 258.58 10.03 26.65 1500 155 1535.00 1534.00 189.10 10.21 18.20 238.15 10.05 22.88 295.64 10.10 28.43 1600 155 1637.00 1636.00 215.60 10.12 19.43 269.97 10.08 24.30 336.79 10.02 30.33 1700 155 1739.00 1738.00 245.02 10.02 20.76 304.81 10.04 25.80 379.04 10.07 32.12 1800 155 1841.00 1840.00 274.13 10.02 21.91 341.41 10.02 27.28 424.91 10.03 33.99 1900 155 1943.00 1942.00 304.26 10.07 23.03 379.46 10.05 28.71 473.18 10.02 35.83 2000 155 2045.00 2044.00 336.93 10.04 24.21 419.49 10.07 30.14 522.72 10.07 37.60 2200 155 2249.00 2248.00 406.70 10.04 26.54 507.23 10.04 33.10 632.04 10.04 41.30 2400 155 2453.00 2452.00 483.14 10.03 28.86 601.76 10.08 35.97 749.92 10.09 44.90 2500 170 2555.00 2554.00 524.59 10.03 30.03 654.00 10.06 37.45 815.39 10.06 46.77 2600 170 2657.00 2656.00 566.03 10.03 31.19 706.24 10.04 38.94 880.87 10.03 48.65 2700 170 2759.00 2758.00 610.19 10.05 32.33 762.00 10.04 40.39 950.77 10.03 50.48 2800 170 2861.00 2860.00 654.34 10.08 33.46 817.76 10.05 41.84 1020.67 10.03 52.32 2900 170 2963.00 2962.00 703.11 10.05 34.66 877.77 10.05 43.30 1095.28 10.03 54.13 3000 170 3065.00 3064.00 751.87 10.02 35.86 937.79 10.04 44.76 1169.90 10.04 55.95 17.37 4.07 10.39 0.009 14.04 5.07 12.65 0.009 14.59 6.12 28 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 38. 2.1.5 Poli(cloruro de vinilo) (PVC) (pared sólida y estructurada) Tabla 2.13 Información general de la tubería de poli(cloruro de vinilo) (PVC) Material Tipo Norma Diámetros nominales (mm) Sistema de unión Long. Total (m) PVC Pared sólida NMX-215/1- SCFI 110 mm a 800 mm A) espiga-campana con anillo de material elastomérico (Sistema Rieber) 6 B) termofusión a tope (bajo formulación especial de PVC) 12 PVC Pared sólida NMX-211/1- SCFI 100 mm a 300 mm A) espiga-campana con anillo de material elastomérico (Sistema Rieber) 6 B) termofusión a tope (bajo formulación especial de PVC) 12 PVC Pared sólida ASTM-D-3034 100 mm (4 pulgadas) a 375 mm (15 pulgadas) Espiga-campana con anillo de material elastomérico (Sistema Rieber) 6.1 útiles PVC Pared Estructurada Longitudinalmente NMX-222/1- SCFI 160 mm a 800 mm Espiga campana con anillo de materila elastomerico ( Sisitema Rieber) 6 PVC Pared Estructurada con perfiles abiertos en el exterior y superficie interna lisa NMX-229-SCFI 150 mm a 3050 mm Cementada (fusión química) 6 a 10 PVC Pared Estructurada anularmente NTC 3722-1 110 mm a 900 mm Casquillo con anillo de material elastomerico en la espiga 6 PVC Pared Estructurada Perfil Abierto - Interior liso ASTM-794 200 mm (8 pulgadas) a 375 mm (15 pulgadas) Espiga-campana con anillo de material elastomérico 4.3 útiles PVC Pared Corrugada Doble Pared - Interior liso ASTM-794 300 mm (12 pulgadas) a 900 mm (36 pulgadas) Espiga-campana con anillo de material elastomérico 4.3 útiles PVC Pared Estructurada Perfil Cerrado - Interior liso ASTM F1803 750 mm (30 pulgadas) a 1500 mm (60 pulgadas) Espiga-campana con anillo de material elastomérico 4.3 útiles Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 29
  • 39. 2.1.5.1 Tipos de pared estructurada en tubería de poli(cloruro de vinilo)(PVC) Figura 2.4 Tubería de pared estructurada de perfil abierto Figura 2.5 Tubería de pared estructurada corrugada de doble pared Figura 2.6 Tubería de pared estructurada de perfil cerrado Figura 2.7 Tubería de pared estructurada de perfil abierto helicoidal Figura 2.8 Detalle del refuerzo metálico Figura 2.9 Perfil de estructurado longitudinalmente 30 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 40. 2.1.5.2 Información específica de la tubería poli(cloruro de vinilo) (PVC) Tabla 2.14 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared sólida serie métrica (NMX-E-215/1-SCFI) Serie 25 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 160 160 153.8 3.1 2.34 6 0.1 0.009 200 200 192.2 3.9 3.69 250 250 240.2 4.9 5.79 315 315 302.6 6.2 9.22 355 355 341 7 11.74 400 400 384.4 7.8 14.74 450 450 432.4 8.8 18.71 500 500 480.4 9.8 23.15 630 630 605.4 12.4 36.61 800 800 768.6 15.7 61.06 Serie 20 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 110 110 104.6 2.7 1.40 6 0.19 0.009 160 160 152.2 3.9 2.93 200 200 190.2 4.9 4.61 250 250 237.8 6.1 7.17 315 315 299.6 7.7 11.40 355 355 337.6 8.7 14.52 400 400 280.4 9.8 18.43 450 450 428 11 23.27 500 500 475.6 12.2 28.68 630 630 599.2 15.4 45.61 800 800 761 19.5 75.48 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 31
  • 41. Serie 16.5 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Manning (n) Nominal Exterior Interno 110 110 103.6 3.2 1.65 6 0.3 0.009 160 160 150.6 4.7 3.52 200 200 188.2 5.9 5.52 250 250 235.4 7.4 8.54 315 315 296.6 9.3 13.56 355 355 334.2 10.4 17.27 400 400 376.6 11.8 21.89 450 450 423.6 13.2 27.78 500 500 470.8 14.7 34.15 630 630 593.2 18.5 54.22 Tabla 2.15 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared solida serie inglesa (NMX-E-211/1-SCFI) Tipo 51 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 100 107.1 102.9 2.1 1.09 6 0.1 0.009 150 159.4 152.6 3.1 2.43 200 213.4 204.4 4.2 4.35 250 266.7 255.6 5.2 6.79 300 317.5 304.4 6.2 9.62 Tipo 41 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 100 107.1 101.9 2.6 1.36 6 0.19 0.009 150 159.4 151.0 3.9 3.00 200 213.4 202.2 5.2 5.38 250 266.7 252.9 6.5 8.40 300 317.5 301.2 7.7 11.91 32 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 42. Tipo 35 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Manning (n) Nominal Exterior Interno 100 107.1 100.98 3.1 1.56 6 0.32 0.009 150 159.4 149.8 4.6 3.51 200 213.4 200.8 6.1 6.31 250 266.7 250.5 7.6 9.88 300 317.5 298.2 9.1 14.14 Tabla 2.16 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared solida, serie inglesa (ASTM-D-3034) RD 35 Diámetro (mm) Espesor (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 4” 107.1 101 3.1 1.56 6.1 0.32 0.009 6” 159.4 150.3 4.6 3.51 8” 213.4 201.2 6.1 6.31 10” 266.7 251.5 7.6 9.88 12” 317.5 299.4 9.1 14.14 15” 388.6 366.4 11.1 21.12 Tabla 2.17 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada longitudinalmente, serie métrica (NMX-E-222/1-SCFI) Diámetro (mm) Espesor (1) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 160 160 151.8 4.1 2.06 6 0.19 0.009 200 200 189.8 5.1 3.29 250 250 237.2 6.4 4.65 315 315 298.8 8.1 7.30 400 400 379.4 10.3 13.04 450 450 427 11.5 16.69 500 500 474.4 12.8 18.08 630 630 597.6 16.2 26.88 800 800 759.2 20.4 39.92 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 33
  • 43. Tabla 2.18 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada con perfiles abiertos en el exterior y superficie interna lisa, serie inglesa (NMX-E-229-SCFI) Autosoportante Diámetro (mm) Espesor (2) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 160 173.3 160 0.7 1.40 6 0.013 0.0092 200 213.3 200 0.7 1.70 250 263.3 250 0.7 2.10 300 319.8 300 1.2 4.20 315 334.8 315 1.2 4.50 350 369.8 350 1.2 5.00 400 419.8 400 1.2 5.70 450 469.8 450 1.2 6.40 500 530.5 500 1.8 9.40 600 635.6 600 1.9 13.80 630 665.6 630 1.9 14.50 700 735.6 700 1.9 16.10 800 835.6 800 1.9 18.40 900 947.6 900 3.2 38.50 1000 1047.6 1000 3.2 43.00 1200 1247.6 1200 3.2 51.50 1400 1447.6 1400 3.2 60.10 1500 1554.7 1500 4.5 81.20 Con refuerzo metalico Diámetro (mm) Espesor (2) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 600 647.8 600 1.8 20.8 6 0.013 0.0092 700 747.8 700 1.8 24.3 800 847.8 800 1.8 28.0 900 965.1 900 1.9 40.6 1000 1065.1 1000 1.9 45.0 1200 1265.1 1200 1.9 54.0 1400 1465.1 1400 1.9 63.0 1500 1566.8 1500 3.2 96.5 1600 1666.8 1600 3.2 103.0 1800 1866.8 1800 3.2 116.0 34 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 44. 2000 2066.8 2000 3.2 128.6 6 0.013 0.0092 2200 2266.8 2200 3.2 141.5 2300 2366.8 2300 3.2 148.0 2400 2469.4 2400 4.5 180.0 2500 2569.4 2500 4.5 187.0 2600 2669.4 2600 4.5 194.4 2800 2869.4 2800 4.5 209.4 3050 3119.4 3050 4.5 230.0 Tabla 2.19 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada anularmente, serie métrica (NTC 3722-1) Diámetro (mm) Espesor (3) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior Interno Manning (n) 110 107 99 1.0 0.77 6 0.24 0.009 160 155 140 1.2 1.32 200 193 180 1.4 2.00 250 245 225 1.7 3.30 315 308 278 1.9 4.82 400 393 363 2.2 8.12 450 490 450 2.8 11.24 0.19 600 645 585 3.5 17.54 750 820 750 4.1 28.89 900 985 900 5.0 39.98 Tabla 2.20 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado, pared estructurada, perfil abierto-interior liso (ASTM-F-794) Serie 46 Diámetro (mm) Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 8” --- 199.7 1.5 3.7 4.3 0.32 0.009 10” --- 249.6 1.8 5.2 12” --- 296.8 2.2 7.3 15” --- 363.3 2.7 10.9 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 35
  • 45. Tabla 2.21 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared corrugada doble pared-interior liso (ASTM-F-794) Serie 46 Diámetro (mm) Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 12” --- 296.8 1.4 5.9 4.3 0.32 0.009 15” --- 363.3 2 10.0 18” --- 444.8 2.1 13.6 21” --- 524.7 2.4 18.2 24” --- 594.7 2.8 27.0 30” --- 746.5 3.3 39.0 36” --- 898.4 3.9 54.0 Tabla 2.22 Clasificación de tuberías de PVC para alcantarillado pared estructurada perfil cerrado-interior liso (ASTM F 1803) Serie 46 Diámetro (mm) Espesor (4) (mm) Peso(6) (kg/m) Longitud total (m) Rigidez mínima del tubo (mpa) Coeficiente de Nominal Exterior (5) Interno Manning (n) 30” --- 747.0 3.2 45.4 4.3 0.32 0.009 33” --- 823.1 3.6 56.8 36” --- 899.0 3.8 72.3 42” --- 1050.9 4.6 99.1 48” --- 1202.9 5.3 132.2 54” --- 1355.1 5.7 160.9 60” --- 1507.2 6.1 178.8 NOTA (1): El espesor indicado es el espesor total de la pared de la tubería. NOTA (2): El espesor indicado es el de la pared interna del tubo. NOTA (3): El espesor indicado corresponde al espesor del valle de la tubería (conjunto pared interna y corrugación externa). NOTA (4): El espesor indicado corresponde a la pared interna de la tubería. NOTA (5): El diámetro exterior varía entre los diversos fabricantes. NOTA (6): Los pesos indicados son aproximados ya que varían entre los diversos fabricantes 2.1.6. Tuberías de fibrocemento(FC) Tabla 2.23 Información general de la tubería de fibrocemento (FC) Material Tipo Norma Diámetros nominal (mm) Sistema de unión Longitud total (m) Fibrocemento Alcantarillado Clase “B” NMX-C-039-ONNCCE Desde 150 mm. Hasta 1500 mm. Por Cople y anillos de hule Nominalmente 5.00 m. 36 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 46. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 37 Tabla 2.24 Información específica de tubería fibrocemento (FC) Tabla de dimensiones para tubería de fibrocemento JUNTA SIMPLEX Clase Concepto en mm (en caso contrario se indican las unidades) Diámetro nominal en mm (pulgadas) 150 (6) 200 (8) 250 (10) 300 (12)350 (14) 400 (16) 450 (18) 500 (20) 600 (24) 750 (30) 900 (36) 1050 (42) B-6 D2 264.0 314.0 366.0 420.0 473.0 527.0 632.0 793.0 953.0 1130.0 D9 271.0 322.0 374.0 428.0 481.0 535.0 641.0 802.0 962.0 1134.0 D7 302.0 355.0 416.0 473.0 530.0 587.0 699.0 871.0 1041.0 1265.0 D8 268.0 318.0 370.0 424.0 477.0 531.0 636.0 797.0 957.0 1136.0 Z 285.0 340.0 396.0 449.0 502.0 560.0 670.0 834.0 997.0 Peso Tubo (Kg/m) 17.2 21.5 27.3 36.4 45.3 56.9 79.9 126.8 181.3 288.2 Peso Cople (Kg/m) 6.6 8.5 14.2 17.3 23.3 27.3 36.7 60.6 82.4 119.7 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 1500.0 1800.0 2100.0 2400.0 2700.0 3000.0 3600.0 4500.0 5400.0 6300.0 B-7.5 D2 214.0 265.0 315.0 369.0 423.0 477.0 530.0 637.0 799.0 960.0 1130.0 D9 221.0 272.0 323.0 377.0 431.0 485.0 538.0 646.0 808.0 969.0 1144.0 D7 250.0 305.0 358.0 422.0 480.0 538.0 594.0 709.0 883.0 1056.0 1265.0 D8 218.0 269.0 319.0 373.0 427.0 481.0 534.0 641.0 803.0 964.0 1136.0 Z 237.0 288.0 340.0 401.0 452.5 509.0 563.0 675.0 840.0 1004.0 Peso Tubo (Kg/m) 13.9 18.0 22.5 30.8 40.5 51.4 62.0 90.0 141.9 202.6 324.0 Peso Cople (Kg/m) 4.5 7.1 9.0 15.3 18.9 25.3 29.5 40.1 66.2 91.2 119.7 Resistencia mínima de ruptura 1500.0 1875.0 2250.0 2625.0 3000.0 3375.0 3750.0 4500.0 5625.0 6750.0 7875.0 por aplastamiento (Kg/m) B-9 D2 164.0 215.0 266.0 318.0 372.0 426.0 480.0 534.0 642.0 804.0 967.0 1130.0 D9 171.0 222.0 273.0 326.0 380.0 434.0 488.0 542.0 651.0 813.0 976.0 1153.0 D7 198.0 253.0 308.0 364.0 428.0 486.0 544.0 603.0 719.0 894.0 1071.0 1265.0 D8 168.0 219.0 270.0 322.0 376.0 430.0 484.0 538.0 646.0 808.0 971.0 1136.0 Z 187.5 237.0 292.0 343.0 403.0 455.0 509.0 567.0 680.0 845.0 1011.0 Peso Tubo (Kg/m) 10.6 14.6 18.9 25.6 34.4 44.5 56.0 68.7 100.2 154.7 224.0 356.4 Peso Cople (Kg/m) 3.3 4.9 7.5 9.8 16.4 20.1 26.9 32.4 43.5 71.9 100.2 119.7 Resistencia mínima de ruptura 1350.0 1800.0 2250.0 2700.0 3150.0 3600.0 4050.0 1500.0 5400.0 6750.0 8100.0 9450.0 por aplastamiento (Kg/m)
  • 47. 38 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Tabla de dimensiones para tubería de fibrocemento JUNTA SIMPLEX Clase Concepto en mm (en caso contrario se indican las unidades) Diámetro nominal en mm (pulgadas) 150 (6) 200 (8) 250 (10) 300 (12)350 (14) 400 (16) 450 (18) 500 (20) 600 (24) 750 (30) 900 (36) 1050 (42) B-12.5 D2 165.0 216.0 268.0 322.0 377.0 432.0 487.0 542.0 651.0 816.0 981.0 1157.0 D9 172.0 223.0 275.0 330.0 385.0 440.0 495.0 550.0 660.0 825.0 990.0 1167.0 D7 201.0 257.0 314.0 373.0 439.0 499.0 559.0 619.0 739.0 920.0 1100.0 1317.0 D8 169.0 220.0 272.0 326.0 381.0 436.0 491.0 546.0 655.0 820.0 985.0 1163.0 Z 187.5 240.5 292.0 349.0 406.5 461.0 516.0 575.0 689.0 857.0 1025.0 Peso Tubo (Kg/m) 11.1 15.3 20.6 29.7 40.4 52.8 66.8 82.5 118.8 185.6 267.2 407.4 Peso Cople (Kg/m) 3.6 5.3 8.4 11.2 18.7 23.1 31.2 37.1 51.1 85.4 117.7 147.6 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 1875.0 2500.0 3125.0 3750.0 4375.0 5000.0 5625.0 6250.0 7500.0 9375.0 11250.0 13125.0 Tabla de dimensiones para Tubería de Fibrocemento JUNTA REKA Clase Concepto en mm(en caso contrario se indican las unidades) Diámetro nominal en mm (pulgadas) 1000 (40) 1200 (48) 1300 (52) 1400 (56) 1500 (60) B-6 D2 1062.0 1276.0 1383.0 1490.0 1596.0 D9 1068.0 1282.0 1389.0 1496.0 1602.0 D7 1164.0 1398.0 1512.0 1626.0 1738.0 D8 1066.0 1280.0 1387.0 1494.0 1600.0 Peso Tubo (Kg/m) 220.9 319.7 375.9 436.7 497.0 Peso Cople (Kg/m) 107.3 177.3 218.9 248.8 278.3 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 6000.0 7200.0 7800.0 8400.0 9000.0 B-7.5 D2 1070.0 1286.0 1393.0 1501.0 1609.0 D9 1076.0 1292.0 1399.0 1507.0 1615.0 D7 1180.0 1418.0 1532.0 1648.0 1764.0 D8 1074.0 1290.0 1397.0 1505.0 1613.0 Peso Tubo (Kg/m) 247.9 360.1 419.7 488.6 562.7 Peso Cople (Kg/m) 117.3 194.5 238.9 272.4 308.1 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 7500.0 9000.0 9750.0 10500.0 11250.0
  • 48. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 39 B-9 D2 1078.0 1295.0 1403.0 1511.0 1620.0 D9 1084.0 1301.0 1409.0 1517.0 1626.0 D7 1196.0 1436.0 1552.0 1668.0 1786.0 D8 1082.0 1299.0 1407.0 1515.0 1624.0 Peso Tubo (Kg/m) 275.0 396.8 463.8 536.1 618.7 Peso Cople (Kg/m) 127.5 210.2 259.2 294.2 333.8 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 9000.0 10800.0 11700.0 12600.0 13500.0 B-12.5 D2 1093.0 1313.0 1423.0 1533.0 1643.0 D9 1099.0 1319.0 1429.0 1539.0 1649.0 D7 1226.0 1472.0 1592.0 1712.0 1832.0 D8 1097.0 1317.0 1427.0 1537.0 1647.0 Peso Tubo (Kg/m) 326.4 470.9 553.0 641.7 737.0 Peso Cople (Kg/m) 147.1 242.5 301.0 343.5 388.8 Resistencia mínima de ruptura por aplastamiento (Kg/m) 12500.0 15000.0 16250.0 17500.0 18750.0 NOTA: En referencia a la clase de la tubería, el dígito indica las toneladas sobre metro cuadrado que soporta la tubería (Carga Externa de Trabajo); y de igual manera, de forma conservadora se puede considerar que la mitad de este valor indica la profundidad máxima de enterramiento de la tubería, a partir de la corona o clave del tubo, hasta el nivel del terreno natural y/o pavimento, y podrá variar de acuerdo a las condiciones que se presenten en obra (Tipo de terreno, encamado, ancho de zanja, posibles cargas vivas dinámicas, entre otras). El coeficiente de Manning para la tubería de Fibrocemento es de 0.010 2.1.7. Tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) Tabla 2.25 Información general de la tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) Material Tipo Norma Diámetros nominales mm (in) Sistema de unión Longitud útil m Polietileno alta densidad Pared corrugada NMX-E-021-CNCP NMX-E-029-CNCP NMX-E-205-CNCP NMX-E-208-CNCP 75 a 1500 (3 a 60) Espiga-campana o cople con anillo de hule 5.60 – 6.20 Pared estructurada ASTM-F-894-06 750 a 3000 (30 a 120) Por termofusión y / o roscafusión 6.10 – 12.0 Pared sólida NMX-E-216-SCFI 100 a 900 (4 a 48) Por termofusión o electrofusión 6.00 – 15.0
  • 49. 40 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Tabla 2.25 Información general de la tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) Material Tipo Diámetros nominales Diámetros interiores (mínimo) Longitud util Clasificación Manning RSC 40 RSC 63 RSC 100 RSC 160 Peso (mínimo) Rigidez (mínima) Peso (mínimo) Rigidez (mínima) Peso (mínimo) Rigidez (mínima) Peso (mínimo) Rigidez (mínima) [mm] [plg] [mm] [m] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] [kg/m] [MPa] n POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD PARED ESTRUCTURADA 750 30” 737 6.10 - 12.00 41.00 0.054 41.92 0.085 42.84 0.134 44.68 0.212 0.012 900 36” 885 49.60 0.045 52.355 0.071 55.11 0.112 60.62 0.178 1050 42” 1033 54.37 0.038 61.445 0.061 68.52 0.097 82.67 0.156 1200 48” 1181 78.94 0.033 82.665 0.053 86.39 0.085 93.84 0.136 1350 54” 1328 80.44 0.029 90.12 0.048 99.80 0.076 119.16 0.122 1500 60” 1476 104.26 0.026 119.155 0.043 134.05 0.068 163.84 0.109 1680 66” 1623 149.62 0.025 158.96 0.038 168.30 0.062 186.98 0.099 1830 72” 1771 204.79 0.023 210.375 0.036 215.96 0.057 227.13 0.092 1980 78” 1919 217.92 0.021 225.89 0.033 233.86 0.053 249.80 0.084 2130 84” 2066 265.89 0.020 267 0.030 268.11 0.048 270.33 0.077 2290 90” 2214 277.37 0.018 288.395 0.029 299.42 0.046 321.47 0.074 2440 96” 2361 339.35 0.018 344.26 0.026 349.17 0.043 358.99 0.068 2740 108” 2656 436.87 0.016 452.155 0.024 467.44 0.038 498.01 0.061 3050 120” 2952 575.89 0.014 592.065 0.022 608.24 0.034 640.59 0.055
  • 50. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 41 Material Tipo Diámetros nominales Longitud util Clasificación Manning RD-21 RD-26 RD-32.5 RD-41 Diámetros interiores Peso Rigidez Diámetros interiores Peso Rigidez Diámetros interiores Peso Rigidez Diámetros interiores Peso Rigidez [mm] [plg] [m] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] [mm] [Kg/m] [MPa] n POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD PARED SOLIDA 150 6” 6.00 - 15.00 151.31 4.07 1.10 154.53 3.34 0.90 157.30 2.68 0.70 159.56 2.14 0.60 0.009 200 8” 196.95 6.90 1.10 201.19 5.63 0.90 204.80 4.54 0.70 207.77 3.63 0.60 250 10” 245.49 10.72 1.10 250.80 8.75 0.90 255.22 7.06 0.70 258.95 5.63 0.60 300 12” 291.16 15.08 1.10 297.46 12.31 0.90 302.74 9.93 0.70 307.11 7.93 0.60 350 14” 319.68 18.18 1.10 326.62 14.84 0.90 332.38 11.97 0.70 337.24 9.56 0.60 400 16” 365.38 23.75 1.10 373.28 29.38 0.90 379.91 15.63 0.70 385.39 12.48 0.60 450 18” 411.05 30.06 1.10 419.94 24.53 0.90 427.38 19.79 0.70 433.55 15.80 0.60 500 20” 456.74 37.11 1.10 466.60 30.28 0.90 474.88 24.43 0.70 481.71 19.50 0.60 550 22” 502.36 44.90 1.10 513.23 36.64 0.90 522.35 29.56 0.70 529.89 23.59 0.60 600 24” 548.06 53.44 1.10 559.89 43.60 0.90 569.85 35.18 0.70 578.10 28.08 0.60 650 26” 593.73 62.71 1.10 606.55 51.17 0.90 617.32 41.28 0.70 626.26 32.95 0.60 700 28” 639.42 72.73 1.10 653.21 59.35 0.90 664.79 47.88 0.70 674.42 38.22 0.60 750 30” 685.06 83.49 1.10 699.87 68.13 0.90 712.29 54.06 0.70 722.58 43.87 0.60 900 36” 822.10 120.23 1.10 839.83 98.10 0.90 854.74 79.15 0.70 867.13 63.18 0.60 Para profundidades mayores a 2 metros o algún otro método de instalación diferente al enterrado directo, consulte al fabricante.
  • 51. 2.2 Obras accesorias Comúnmente usadas para mantenimiento y operación del sistema de alcantarillado son: 2.2.1 Descarga domiciliaria 2.2.2 Pozos de visita 2.2.3 Estructuras de caída 2.2.4 Sifones invertidos 2.2.5 Cruces elevados 2.2.6 Cruces subterráneos con carreteras y vías de ferrocarril 2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales. A continuación se hace una descripción de sus caracte-rísticas y funciones. 2.2.1 Descarga domiciliaria La descarga domiciliaria o “albañal exterior”, es una tu-bería que permite el desalojo de las aguas servidas, del registro domiciliario a la atarjea. El diámetro del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm., siendo éste el mínimo recomendable, sin em-bargo, esta dimensión puede variar en función de las dis-posiciones de las autoridades locales. La conexión entre albañal y atarjea debe ser hermética y la tubería de inter-conexión debe de tener una pendiente mínima del 1%. En caso de que el diámetro del albañal sea de 10 cm., se debe considerar una pendiente de 2%. Se debe garantizar que la conexión del albañal a la atarjea, sea hermética. Dependiendo del tipo de material de la atarjea o colec-tor, se debe de seleccionar de preferencia el mismo ma-terial en la tubería de albañal y en las piezas especiales, así como el procedimiento de conexión correspondiente. A continuación se describen los procedimientos de ins-talación y las piezas usadas en las diferentes conexiones domiciliarias según el tipo de material. a) En tubería de concreto En tubería de concreto para efectuar la conexión del al-bañal con la atarjea existe la norma mexicana NMX-C- 417-ONNCCE vigente que establece las especificaciones que deben cumplir los elementos que componen a las descargas domiciliarias prefabricadas de concreto simple que cuentan con junta hermética y que se destinen a los sistemas de alcantarillado sanitario. Contando con dos piezas principales que son: el codo hermético y la des-carga domiciliaria (Figura 2.10). Figura 2.10 Codo hermético Estas piezas prefabricadas permiten la descarga del al-bañal a la atarjea manteniendo la hermeticidad, ya que no hay necesidad de romper la tubería como se usaba anteriormente (Figura 2.11 y 2.12). Figura 2.11 Descarga Domiciliaria en Yee o Silleta de concreto 42 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 52. Tabla 2.27 Medidas de descarga domiciliaria de Tee o Silleta de concreto Medidas (cms) 20 x 15 25 x 15 30 x 15 30 x 20 LU Longitud util (cms) 50.0 60.0 60.0 60.0 LT Longitud total (cms) 57.0 67.0 67.0 67.0 DIS Diámetro interior superior (cms) 20.0 25.0 30.0 30.0 DII Diámetro interior inferior (cms) 20.0 25.0 30.0 30.0 DIE Diámetro interior entrada (cms) 15.0 15.0 15.0 20.0 Figura 2.12 Codo de concreto con junta hermética Figura 2.13 Descarga domiciliaria con tubería de fibrocemento Tabla 2.28 Medidas de codo de concreto con junta hermética Medidas (cms) 15 20 Grados inclinación 45.0 45.0 H Altura total 70.0 76.0 DIE Diámetro interior espiga(cms) 15.0 20.0 DEE Diámetro exterior espiga (cms) 19.8 25.8 DIE Diámetro interior campana (cms) 21.4 28.0 DEC Diámetro exterior campana (cms) 27.0 34.7 b) En tubería de fibrocemento Para la conexión domiciliaria en tubería de fibrocemen-to, se emplean: el “slant” a 45 grados con campana (para unir con anillo) y extremo de apoyo para unir a la atarjea o colector con pasta epóxica; y el codo de 45 grados con espiga y campana para su acoplamiento al albañal con anillo de hule (ver Figura 2.13). Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 43
  • 53. c) En tubería de poli(cloruro de vinilo) (PVC) En este tipo de conexión, se utiliza una silleta de PVC a 45 grados 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. La silleta se acopla a la atarjea por cementación, o bien, se sujeta por medio de un par de abrazaderas o cinturones de material resistente a la corrosión en este segundo caso, la silleta está provista de un anillo de hule con el que se logra la hermeticidad con la atarjea. Existe la posibilidad de utilizar “Y” redu-cidas en lugar de silletas, pero se requiere conocer, antes de instalar las atarjeas, donde se conectaran las descar-gas domiciliarias (ver Figuras 2.14 a 2.17). Figura 2.14 Descarga domiciliaria con tubería de PVC Figura 2.15 Descarga con silleta Clic y tubo Figura 2.16 Descarga con silleta Cementar 900 44 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 54. Figura 2.17 Descarga con silleta Cementar 450 d) En tubería de polietileno de alta densidad Existen diferentes métodos para realizar las descargas domiciliarias estas varían dependiendo el tipo de tubería, su método de instalación es principalmente mecánico y en algunos casos se puede utilizar termofusion o solda-dura de aporte, a continuación se enlistan dependiendo el tipo de tubería. Figura 2.18 Descarga domiciliaria con tubería de polietileno con tubería corrugada Figura 2.19 Descarga domiciliaria tee en yee Figura 2.20 Descarga domiciliaria con yee doble Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 45
  • 55. Figura 2.21 Descarga domiciliaria con bota de inserción Figura 2.22 Descarga domiciliaria con silleta Tubería estructurada Generalmente este tipo de tubo se instala en colectores en donde no se te tipo de tubería no requiere de inser-ciones a la línea, pero si fuera necesario se instala una bota de inserción o con tubería y soldadura de aporte. Figura 2.23 Descarga con tubería de aporte 46 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 56. e) En tuberia de poliester reforzado con fibra de vidrio (PRFV) 1.- YEE PRFV 45° Este accesorio realiza la conexión a la línea de drenaje mediante el sistema de cople y junta tipo REKA (Ver fi-gura 2.27). Con este sistema se garantiza una conexión segura y planificada de los sistemas de alcantarillado, además permite tener una descarga construida con ma-teriales homogéneos (Tubería y accesorios de PRFV) en toda la estructura de descarga sanitaria. Figura 2.24 Descarga con bota de inserción Tubería de pared sólida Figura 2.25 Silleta slan Figura 2.26 Bota de inserción Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 47
  • 57. DN dn DN n 300 100 400 250 300 150 400 300 300 200 450 100 300 250 450 150 350 100 450 200 350 150 450 250 350 200 450 300 350 250 500 100 350 300 500 150 400 100 500 200 400 150 500 250 400 200 500 300 DN Indica el diámetro principal de la línea de atarjea dn Indica diámetro nominal de la descarga Figura 2.27 YEE PRFV 45° para descarga sanitaria 2.- Otra forma de conexión para la descarga sanitaria so-bre la tubería PRFV es utilizando una silleta cuyo asiento es de PRFV y ramal de PVC con extremo campana para unir al albañal (Ver figura 2.28). Los diámetros de esta silleta pueden ser desde 10 cm hasta 30 cm, la inclina- Figura 2.28 Silleta PRFV para descarga sanitaria ción de este ramal puede ser a diferentes grados y no necesariamente a 45º, permitiendo con esto mayor faci-lidad para el instalador. La hermeticidad de la silleta con la tubería de PRFV se da mediante el uso de tornillos y sellos O-Ring 48 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 58. f) Descargas domiciliarias conectadas a diferentes materiales En los programas de desarrollo social y de mejoramien-to de imagen urbana es común la unión de descargas domiciliarias plásticas (nuevas) a atarjeas existentes de concreto; o la reconstrucción de atarjeas y descargas do-miciliarias (con materiales plásticos), y su conexión a las descargas domiciliarias existentes de concreto o barro (al nivel de la guarnición de la banqueta o al paramento del predio). Para estos casos, existen conexiones de poliuretano rígido (PUR) que permiten realizar estas uniones hermé-ticas a través de un procedimiento. Unión de albañal plástico (nuevo) al albañal existente (concreto o barro). Este caso se presenta cuando la unión se realiza antes o al llegar al paramento del predio. 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 cemen-to- arena en proporción 1:1 y aditivos para aumentar la adherencia y la impermeabilidad. Ver figura 2.29. Figura 2.29 Interconexión de PUR (tubería de plástico y concreto) Unión de albañal plástico (nuevo) a la atarjea existente (concreto). En este caso el accesorio que se emplea es el slant de PUR. La ceja de material plástico y la cubierta de PUR per-miten que a través de un procedimiento sistematizado y supervisable se realice la unión como un entronque rami-ficado a 45 o a 90°. El sello se logra utilizando mezcla de cemento-arena en proporción 1:1 y aditivos para aumen-tar la adherencia e impermeabilidad. Ver figura 2.30 Figura 2.30 Slan de Poliuretano 2.2.2 Pozos de visita Los pozos de visita son estructuras que permiten la ins-pección, ventilación y limpieza de la red de Alcantarilla-do, se utilizan para la unión de dos o más tuberías y en todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente, así como para las ampliaciones o reparaciones de las tu-berías incidentes (de diferente material o tecnología.) Los pozos de visita pueden ser prefabricados o cons-truidos en sitio de la obra, los pozos construidos en sitio de la obra se clasifican en: a) Pozos de visita tipo común. b) Pozos de visita tipo especial. c) Pozos tipo caja. d) Pozos comunes. e) Pozos tipo caja de flexión. f) Pozos con caída. g) Pozos con caída libre. h) Pozos con caída adosada i) Pozos con caída escalonada Los componentes esenciales de los pozos de visita (ver Figura 2.31) pueden ser: a) Base, que incluye campanas de entrada de tubería, es-pigas de salida de tubería, medias cañas, y banqueta; b) Cuerpo, el cual puede ser monolítico o contar con extensiones para alcanzar la profundidad deseada mediante escalones, c) Cono de acceso (concéntrico o excéntrico), d) Brocal e) Tapa Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 49
  • 59. Figura 2.31 Componentes del Pozos de visita Pozos de visita prefabricados Los materiales utilizados en la construcción de los po-zos de visita prefabricados son varios, se encuentran los prefabricados de polietileno, concreto, poliéster reforza-do con fibra de vidrio, concreto polimérico (polyconcre-to), etc., sin embargo e independiente del material de fabricación de éstos, se debe asegurar la hermeticidad de la estructura y de la(s) uniones con la tubería (ver figura 2.32). Estos pozos se entregan en obra como una unidad completa o en secciones (para ser ensamblados en obra), pero deben quedar instalados como una sola unidad (por las características de los materiales con los que se fabrican los pozos prefabricados, se asegura una fácil maniobra e instalación). Los pozos de visita prefabricados (fabricados) de con-creto deben cumplir las especificaciones establecidas en la norma mexicana NMX-C-413-ONNCCE y los pozos de visita prefabricados de cualquier otro material deben de cumplir las especificaciones establecidas en un docu-mento normativo, conforme lo establecido en la Ley Fe-deral sobre Metrología y Normalización. Figura 2.32 Sistemas de unión campana a tubo plástico. Este importante elemento se fabrica con las prepara-ciones necesarias para poder conectarse a las tuberías de la red de alcantarillado, mediante el empleo de anillo de material elastomérico en las uniones. Las acometidas laterales al cuerpo principal se pueden realizar “in situ” perforando directamente el cuerpo y uniendo general-mente con sello elastomérico (ver Figura 2.33). Igual-mente de esta forma, se pueden producir estructuras disipadoras de energía ó Pozos Adosados En el caso específico de los pozos de concreto, las per-foraciones incidentes se deben hacer en fábrica. 50 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 60. Figura 2.33 Instalación de acometidas laterales “In situ”, realizadas mediante taladro de las piezas del pozo prefabricado con una sierra corona. 2.2.2.1 Pozos prefabricados de materiales plásticos Los pozos de polietileno de alta densidad son integral-mente “sellados” en su parte inferior con el cuerpo (base) del mismo material. El proceso de manufactura permite la flexibilidad de incorporar las “medias cañas” de acuerdo a las necesidades de flujo hidráulico del pro-yecto siguiendo las guías de diseño hidráulico estableci-das. Permite limpieza por medios mecánicos tradiciona-les o con mayor facilidad, mediante “Jet Stream” de baja y alta presión y/o “Vactor”. Figura 2.34. Figura 2.35 Ensamble de un pozo de visita con extensiones. El diámetro interior mínimo de los pozos de visita pre-fabricados es de 1000 mm, permitiendo el acceso segu-ro de los operarios, mediante escalera integrada desde la parte superior del cono hasta la base, en caso de pro-fundidades menores a 2 m se puede utilizar el pozo de visita con diámetro de 1000 mm, siempre y cuando la autoridad local así lo autorice. Figura 2.34 Ensamble de un pozo de visita monolítico. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 51
  • 61. Tabla 2.29 Dimensiones para pozos de visita de material plástico Dimensiones en m Altura (H) Diámetro Diámetro del 1000 1000 pozo (D) 1000 y 1200 1200 1200 1200 1100 200/250 250/300 450 1600 200/250 250/300 450 500 800 2100 200/250 250/300 450 500 800 2600 400 500 800 3100 400 500 800 3600 400 500 800 4100 400 500 800 4600 400 500 800 Figura 2.36 Lectura de posiciones de entradas de descargas en grados y en sentido de manecillas de reloj Los diámetros de tuberías a recibir pueden ir desde 200mm hasta 450 mm en un Pozo de 1000mm de diámetro. Y desde 200mm hasta 800mm en Pozos de 1200 mm de diámetro. En cuanto a componentes cercanos a la superficie, existe el elemento o arillo para ajuste de altura sobre el cono, estos deberán conectar el elevador-cono con la tapa de los pozos, que generalmente es prefabricada de diferentes materiales y para diferentes aplicaciones. En el caso de los pozos de visita plásticos se deben seguir las instrucciones del fabricante para lograr aislar las cargas de la superficie y del brocal hacia el cuerpo del pozo de visita, así mismo, estos componentes permitirán los movimientos de asentamiento después de la insta-lación ó repavimentaciones comunes y que permitan el ajuste de altura hacia el Pozo de Visita. 2.2.2.2 Pozos prefabricados de poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV) Los pozos de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio están diseñados para trabajar sin presión (excepto la presión de columna de agua interior del fluido circulante que pueda alcanzar, con un máximo de 12 m.c.a.). Los pozos de visita de Poliéster Reforzado con Fibra de Vi-drio pueden ser fabricados para que la tubería de la con-ducción tome ángulos de cualquier grado; también están disponibles en alturas totales desde 1.5m hasta 12 m, según las necesidades de cada proyecto. Los pozos de Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio se clasifican en tipo A y tipo B. Los pozos de visita de PRFV tipo A son aquellos en donde el diámetro de la conducción es menor ó igual a 1200 mm. El diámetro de acceso se suministra en DN 1200 mm permitiendo el acceso seguro de los opera-rios, mediante escalera integrada desde la parte superior hasta la base 52 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 62. Figura 2.37 Pozo de visita de PRFV tipo A Los pozos de visita de PRFV tipo B son aquellos en donde el diámetro de la conducción superiores a 1200 mm de diámetro. El diámetro de acceso se suministra en DN 1200 mm permitiendo el acceso seguro de los ope-rarios ya que el paso hombre es tangencial y con escalera integrada desde la parte superior del cono hasta la base. Figura 2.38 Pozo de visita de PRFV tipo B En caso de existir carga vehicular por encima de los po-zos, se deberán disponer de losas de concreto armado para transmitir estas cargas al suelo que rodea al pozo. Figura 2.39 Detalle losa tapa para pozo de visita de PRFV Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 53
  • 63. 2.2.2.3 Pozos construidos en sitio Los pozos que se construyen en el lugar de la obra, co-múnmente utilizan tabique, concreto reforzado o mam-postería de piedra. Cuando se usa tabique de concreto o ladrillo, el espesor mínimo debe ser de 28 cm a cualquier profundidad. La base de los pozos de visita hechos en obra debe ser de concreto monolítico (F´c= 250 kg/cm2), con espesor mínimo de 15 cm hasta una altura mínima a 50 cm sobre el lomo de los tubos incidentes, armado con acero de refuerzo. Este tipo de pozos de visita se de-ben aplanar y pulir exterior e interiormente con mezcla cemento-arena mezclado con aditivos epóxicos que ga-rantizan la estanqueidad y así garantizar la hermeticidad de los agentes externos. El cemento utilizado debe ser resistente a sulfatos (Tipo CP030 RSBRA); el espe-sor del aplanado debe ser como mínimo de 1 cm. En el interior y exterior del pozo. Además, se debe de garantizar la hermeticidad de la conexión del pozo con la tubería, empleando accesorios como mangas de poliure-tano rígido, mangas de neopreno etc. u otros que asegu-ren la hermeticidad a largo plazo al reducir los esfuerzos cortantes ante la presencia de asentamientos diferencia-les y movimientos producidos por las cargas vivas, sis-mos o cualquier otro fenómeno vibratorio, así como fa-cilitar el reemplazo de tuberías unidas al pozo utilizando anillos de hule (ver Figura 2.40 y Figura 2.41). Figura 2.40 Pozos de visita construidos en sitio. Figura 2.41 Colocación de manga de empotramiento de poliuretano rígido (PUR) 54 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 64. Descripción de los pozos de visita a) Pozos comunes Los pozos de visita comunes están formados por una chimenea de forma cilíndrica en la parte inferior y tron-cocónica en la parte superior, y son utilizados hasta 800 mm. (ver figuras 2.42) Todos los pozos comunes deben asentarse sobre una plantilla de material base compactada a 95% proctor con espesor mínimo de 10 cm. En terrenos suaves esta plantilla se construye de concreto armado. En cualquier caso, la media caña y las banquetas del pozo pueden ser aplanadas con mortero o con el mismo material del pozo. El acceso a la superficie se protege con un brocal con tapa de fierro fundido, concreto, polietileno u otros materiales de acuerdo a la carga exterior de la vialidad; estas tapas deben ser con respiraderos, con lo cual se permita la ventilación del pozo y la salida de gases. La media caña de los pozos de visita comunes debe formar un conducto que continúe el flujo de las tuberías incidentes y cuyos lados formen las banquetas donde se pararan las personas que entren a los pozos. Opcio-nalmente y en función del tamaño del pozo de visita, pueden incorporarse escalones de material no corrosible, acero o de fierro fundido plastificados empotrados en las paredes del pozo, que permitan el descenso y ascenso seguro del personal encargado de la operación y mante-nimiento del sistema de alcantarillado. Figura 2.42 Pozo de visita común Los pozos de visita comunes tienen un diámetro in-terior de 1,00 m, se utilizan para unir tuberías de hasta 0,76 m de diámetro, con entronques de hasta 0,45 m de diámetro y permiten una deflexión máxima en la tubería de 90 grados. b) Pozos especiales Este tipo de pozos son de forma similar a los pozos de vi-sita comunes, excepto que la base es de diámetro mayor para albergar tuberías incidentes mayores a 0.76 m de diámetro, estos pozos se pueden reducir una vez pasan-do la parte superior de los tubos incidentes para termina como los pozos comunes. Existen dos tipos de pozos especiales: 1. Tipo 1. De 1,50 m de diámetro interior, se utiliza con tuberías incidentes mayores de 0,76 m y hasta 1,07 m de diámetro nominal, y de1,80 m de diá-metro interior, se utilizan para tuberías incidentes con diámetros para 1,22 m con entronques a 90 grados de tuberías de hasta 0,3 m y permite una deflexión máxima en la tubería de 45 grados. 2. Tipo 2. De 2,0 m de diámetro interior, se usa con tuberías incidentes de diámetros mayores de 1.50 m con entronques a 90 grados de tuberías de hasta 0,3 m y permite una deflexión máxima en la tubería de 45 grados. Tabla2.30 Dimensiones para pozo de visita especial Dimensiones en cm Diámetro del pozo Diámetro máximo para tubería incidente 150 107 180 122 200 150 c) Pozos caja Están formados por el conjunto de una caja y una chime-nea similar a la de los pozos comunes y especiales, la cual al nivel de la superficie, termina con un brocal con tapa. Su sección transversal horizontal tiene forma rectangu-lar o de un polígono regular. Generalmente a los pozos cuya sección horizontal es rectangular, se les llama sim- Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 55
  • 65. plemente pozos caja unión. Estos pozos no permiten de-flexiones en las tuberías. Sus uniones de tubería se dan a 180° (en línea recta) Existen tres tipos de pozos caja: • El tipo 1, que se utiliza en tuberías de 0.75 a 1.10 m de diámetro con entronques a 45 grados hasta de 0.60 m de diámetro; • El tipo 2, que se usa en tuberías de 0.76 a 1.22 m de diámetro con entronques a 45 grados hasta de 0,76 m de diámetro; y • El tipo 3, el cual se utiliza en diámetros de 1.50 a 2.44 m con entronques a 45 grados hasta de 0.76 m de diámetro. Tabla 2.31 Dimensiones para pozos caja Dimensiones en cm Dimensiones de la Base Diámetro máximo del tubo incidente. Anillo de ajuste Cono 240 X 240 122 50 X 1.20 120 / 60 X 100 292 X 242 152 50 X 1.20 120 / 60 X 100 344 X 240 122 50 X 1.20 120 / 60 X 100 213 50 X 1.20 120 / 60 X 100 d) Pozos tipo caja de deflexión Se les denomina así a los pozos caja de sección horizon-tal en forma de polígono Irregular y generalmente son colados en sitio. Estos pozos permiten deflexiones en las tuberías. Existen tres tipos de pozos caja deflexión: a) El Tipo 1, se utiliza en tuberías de hasta 1.52 m de diámetro con entronques a 45 grados de tuberías hasta de 1.20 m de diámetro; y b) El Tipo 2, el cual se usa en diámetros de hasta 2 m con entronques a 45 grados de tuberías hasta de 1.52 m de diámetro generalmente colados en sitio. c) El tipo 3, se les nombra de esta forma a los pozos caja en los que concurre una tubería de entrada y tienen sólo una de salida con un ángulo de 45 gra-dos como máximo. Se utilizan en tuberías de 1.50 a 3.05 m de diámetro. e) Pozo tangencial Están formados por un tubo (Tee tangencial) de diáme-tro igual al diámetro principal de la línea de drenaje y el diámetro de acceso son utilizados con tuberías de diá-metro desde 90 cm hasta 305 cm, sus estructuras pue-den tener una altura desde 1 m hasta la altura requerida por el proyecto. Figura 2.43. Ejemplo de un pozo tipo caja Tabla 2.32 Pozos tangencial Dimensiones en mm Diámetro del colector Diámetro del pozo Diámetro de la tapa o brocal 1200-3000 1200 600 56 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 66. Figura 2.44 Ejemplo de pozo lámpara. Seguridad al introducirse en espacios confinados Para la introducción de personal dentro del sistema de alcantarillado sanitario se deben de tener ciertos cuida-dos ya que se trata de un espacio confinado donde exis-ten ciertos riesgos que se pueden y deben prevenir para evitar accidentes. Se debe monitorear la atmosfera dentro del espacio confinado antes y durante la presencia de personal den-tro del espacio confinado. El monitoreo debe realizar-se con equipos calibrados y se deben verificar al menos cuatro parámetros y vigilar que todos se mantengan dentro de los rangos recomendados. Oxigeno – entre 19.5 y 21% Monóxido de carbono – 35 ppm máximo Acido sulfídrico – 10 ppm máximo Límite Inferior de explosividad (metano) – Menor al 10% Se debe destapar un pozo de visita adicional al pozo de visita donde se va a accesar, lo anterior para facilitar el flujo de ventilación. Se debe ventilar antes y durante la presencia del per-sonal dentro del espacio confinado. La ventilación puede hacerse ya sea mediante la extracción de aire en el pozo de visita inmediatamente anexo al pozo donde se va a accesar, o bien introduciendo aire forzado al pozo de visita donde se va a accesar. Una combinación de ambas venti-laciones también puede ser usada. La ventilación median-te la extracción de aire en el pozo de visita inmediatamen-te anexo es la opción normalmente recomendada. Los trabajadores que accesen a los pozos de visi-ta deben estar adecuadamente vestidos, al menos con botas de trabajo, casco y arnés con argollas a la altura de los hombros, de manera que el trabajador pueda ser extraído de forma vertical a través de la boca del pozo de visita. El trabajador deberá tener en todo momento conectado el arnés al cable de extracción de emergencia. Se debe contar con un tripié clasificado para uso hu-mano para facilitar el acceso y salida al espacio confinado. En todo momento se debe contar con personal de apoyo en la inmediata cercanía del acceso al pozo de vi-sita, mientras el operador se encuentra dentro del pozo de visita. En todo momento debe existir comunicación vía ra-dio UHF entre el o los operadores dentro del espacio confinado y los trabajadores de apoyo fuera del espa-cio confinado. Se debe contar con iluminación suficiente dentro del espacio confinado. Se debe llenar un formulario y ser firmado por el o los operadores que se van a introducir al espacio confinado, así como por el supervisor que esta ordenando la intro- Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 57
  • 67. ducción de personal al espacio confinado, donde ambas partes estén de acuerdo en que se han cubierto todas las medidas de seguridad arriba mencionadas. En caso de no llenarse el formulario a satisfacción de ambas partes, no se deberá introducir personal al espacio confinado. 2.2.3 Estructuras de caída Por razones de carácter topográfico o por tenerse eleva-ciones 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. Las estructuras de caída que se utilizan son: • Caídas libres.- Se permiten caídas hasta de 0.50 m dentro del pozo sin la necesidad de utilizar alguna estructura especial. • Pozos con caída adosada.- Son pozos de visita co-munes, a los cuales • lateralmente se les construye una estructura que permite la caída en tuberías de 0.20 y 0.25 m de diámetro con un desnivel hasta de 2 m. • Pozos con caída.- Son pozos constituidos también por una caja y una chimenea, a los cuales en su in-terior 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. • Estructuras de caída escalonada.- Son 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 visi-ta 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 emplean en tuberías con diá-metros desde 0.90 hasta de 2.50 m. 2.2.4 Sifones invertidos Cuando se tienen cruces con alguna corriente de agua, depresión del terreno, estructura, tubería o viaductos subterráneos, que se encuentren al mismo nivel en que debe instalarse la tubería, generalmente se utilizan sifo-nes invertidos. La topografía local puede exigir la ejecución de obras especiales dada la necesidad de superar obstáculos como, quebradas, ríos, canalizaciones de aguas pluvia-les, aductoras, cruce de túneles subterráneos (metros), cruces con alguna corriente de agua, depresión del te-rreno, estructura, tubería o viaductos subterráneos, que se encuentren al mismo nivel en que debe instalarse la tubería, generalmente se utilizan sifones invertidos Los principales tipos de sifones son los que se indican a continuación. a) Ramas oblicuas b) Pozo vertical c) Ramas verticales d) Con cámara de limpieza Figura 2.45 Sifón de Ramas Oblicuas 58 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 68. Figura 2.46 Sifón con pozo vertical Figura 2.47 Sifón con pozo vertical Figura 2.48 Sifón con ramales verticales Figura 2.49 Sifón con cámara de limpieza Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 59
  • 69. Tipo a) Se emplea para cruces de obstáculos para lo que se cuenta con suficiente desarrollo, y en terrenos que no presentan grandes dificultades de ejecución. Tipos b y c) Con una o dos ramas verticales son pre-feridos para emplazamientos de poco de-sarrollo o en caso de grandes dificultades constructivas. Sus características de fácil limpieza y reducido espacio, los hacen muy aconsejables. Tipo d) Con cámaras de limpieza, tiene su aplica-ción en obras de cruce de vías subterráneas. Es una obra de costo relativamente elevado y presen-ta dificultades de limpieza y desobstrucción, razón por la cual debe ser utilizado solamente después de un estudio comparativo con otras alternativas. En su diseño, se debe tomar en cuenta lo siguiente: • Velocidad mínima de escurrimiento de 1.20 m/s para evitar sedimentos. • Analizar la conveniencia de emplear varias tuberías a diferentes niveles, para que, de acuerdo a los cau-dales por manejar, se obtengan siempre velocidades adecuadas. La primera tubería tendrá capacidad para conducir el gasto mínimo de proyecto. • En el caso de que el gasto requiera una sola tubería de diámetro mínimo de 20 • cm, se acepta como velocidad mínima de escurri-miento la de 60 cm/s. • Se deben proyectar estructuras adecuadas (cajas), tanto a la entrada como a la salida del sifón, que permitan separar y encauzar los caudales de diseño asignados a cada tubería. Se deben colocar rejillas en una estructura adecuada, aguas arriba del sifón, para detener objetos flotantes que puedan obstruir las tuberías. Pueden ser utilizados tubos de hierro fundido dúctil, concreto armado, acero y plástico sin embargo es más frecuente el uso de hierro fundido dúctil por su facilidad de instalación. En los casos en que es construido sobre lechos o cursos de agua, se debe verificar su peso o anclar las tuberías, para evitar su flotación, condición que puede ocurrir durante el pe-ríodo de construcción o cuando es vaciado para reparaciones. Los tubos livianos generalmente llevan un recubri-miento de mortero(cemento-arena) para evitar la flo-tación y su desplazamiento sirviendo además para su protección. 2.2.5 Cruces elevados Cuando por necesidad del trazo, se tiene que cruzar una depresión profunda como es el caso de algunas cañadas o barrancas de poca longitud, generalmente se logra por medio de una estructura que soporte la tubería. La tu-bería puede ser de acero o polietileno, la estructura por construir puede ser un puente ligero de acero, de concre-to o de madera, según el caso. La tubería para el paso por un puente vial, ferroviario o peatonal, debe ser de acero y estar suspendida del piso del puente por medio de soportes que eviten la transmi-sión de las vibraciones a la tubería, la que debe colocarse en un sitio que permita su protección y su fácil inspec-ción o reparación. A la entrada y a la salida del puente, se deben construir cajas de inspección o pozos de visita. 2.2.6 Cruces subterráneos con carreteras y vías de ferrocarril Para este tipo de estos cruces, la práctica común es usar tubería de concreto o tubería de acero con un revesti-miento de concreto. En algunos casos el revestimiento se coloca únicamente para proteger a la tubería de acero del medio que la rodea; en otros casos, se presenta la solución en que la tubería de acero es solo una cami-sa de espesor mínimo y la carga exterior la absorbe el revestimiento de concreto reforzado, en forma de con-ducto rectangular. Para la tubería de concreto, lo más recomendable para su instalación es a través del método hincado, ya que permite su instalación sin abrir zanja. El tipo de cruce elegido debe contar con la aprobación de la SCT. En cruces ferroviarios, una solución factible cuando el diámetro de la tubería de alcantarillado es menor o igual a 30 cm, es introducir la tubería dentro de una cami-sa formada por un tubo de acero hincado previamente en el terreno, el cual se diseña para absorber las cargas exteriores. Este tipo de cruces deben de construirse de acuerdo a las especificaciones de los FFCC, quienes de-ben de aprobar el proyecto. 60 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 70. 2.2.7 Cruces subterráneos con ríos, arroyos o canales Se debe de tener especial cuidado en desplantar el cru-zamiento a una profundidad tal que la erosión de la co-rriente no afecte a la estabilidad de éste. Este tipo de cruzamiento subterráneo se recomienda hacerlo con tubería de acero, revestida de concreto simple o reforza-do según lo marque el diseño correspondiente. Se con-sidera una buena práctica colocar sobre el revestimiento en forma integral un lavadero de concreto que siga las curvas de nivel del cauce, para no alterar el régimen de la corriente. Este revestimiento que se menciona servirá para atracar a la tubería, tanto en columpios como en crestas. En algunas ocasiones cuando no existe el peli-gro muy marcado de lo que pueda representar la erosión de la corriente, el lavadero de concreto puede sustituir-se por otro, construido con material de la región como mampostería de piedra o zampeado de piedra, o bien únicamente esta última, pero colocada en forma suelta con dimensión promedio de 60 cm, pero conservando el diseño de colocar a la tubería dentro del revestimiento de concreto simple o reforzado. La tubería debe ser de-bidamente anclada por medio de atraques de concreto, para impedir su deslizamiento por socavación del fondo del río o arroyo 2.3 Estaciones de bombeo Son instalaciones integradas por infraestructura civil y electromecánica, destinadas a transferir volúmenes de aguas residuales crudas o tratadas de un determinado punto a otro ubicado a mayor elevación, para satisfacer ciertas necesidades. Las instalaciones civiles y electromecánicas básicas de una estación típica de bombeo son las siguientes: a) Cárcamo de bombeo b) Subestación eléctrica c) Controles bomba–motor d) Controles eléctricos e) Arreglo de la descarga(fontanería) f) Equipo de maniobras g) Patio de maniobras 2.3.1 Cárcamo de bombeo Es una estructura en donde descarga el colector, inter-ceptor o emisor de aguas residuales crudas o tratadas y donde se instalan los equipos electromecánicos para elevar el agua al nivel deseado. Las partes constitutivas de los cárcamos de bombeo son las siguientes: a) Canal o tubo de llegada b) Transición de llegada c) Zona de control y cribado d) Pantalla e) Rejillas primarias f) Desarenados y bombas de lodos g) Rejillas secundarias h) Cámara de bombeo 2.3.2 Subestación eléctrica Es un conjunto de elementos o dispositivos que permi-ten cambiar las características de energía eléctrica (Vol-taje, corriente, frecuencia, etc.); tipo corriente alterna a corriente continua, o bien conservarle dentro de ciertas características. Los elementos que constituyen una subestación se clasifican en elementos principales secundarios. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 61
  • 71. Elementos principales: a) Transformador b) Interruptor c) Cuchilla d) Apartarrayos e) Aisladores f) Capacitores g) Tableros h) Transformadores de instrumentos i) Red de tierras Elementos secundarios: a) Cables de potencia b) Cables de control c) Alumbrado d) Estructura y herrajes e) Equipo contra incendio Transformador: Dispositivo electromagnético que permite aumentar o disminuir el voltaje un circuito de corriente alterna. Interruptor: Dispositivo utilizado para cerrar o abrir un circuito de co-rriente alterna bajo condiciones normales o para abrir el circuito bajo condiciones de emergencia o de falla. Fusible: Dispositivo de protección contra sobrecorriente con una parte que se funde cuando se calienta por el paso de una sobrecorriente que circule a través de ella e interrumpe el paso de la corriente eléctrica. Apartarayos: Dispositivos de protección que limita las sobretensio-nes transitorias en los circuitos y equipos eléctricos, descargando la sobre corriente transitoria asociada; previene el flujo continuo de corriente a tierra y es ca-paz de repetir esa función. Capacitor: Dispositivo formado por dos conductores o armaduras, generalmente en forma de placas o laminas separados por un material dieléctrico, que sometidos a una dife-rencia de potencia adquieren una determinada carga eléctrica. Tableros: Panel sencillo o grupo de paneles unitarios diseñados para ensamblarse en forma de un solo panel, accesible únicamente desde el frente, que incluye barras conduc-toras de conexión común y dispositivos automáticos de protección contra sobrecorriente y otros dispositivos de protección y está equipado con o sin desconectadores para el control de circuitos, ubicada dentro o sobre un muro o pared divisora y accesible únicamente desde el frente. Red de tierras: Es una red de protección usada para establecer una po-tencia uniforme en y alrededor de alguna estructura, esta única sólidamente a los electrodos de tierra. Cuchilla: Desconectador utilizado como seccionador de línea o separador de circuitos de potencia de corriente directa o alterna, siempre que sea accionado eléctricamente o tenga accesorios eléctricos, tales como desconectador auxiliar, bloque magnético, etc. Herraje: (Accesorio) Contratuercas, boquillas (monitor) u otra parte de un sistema de alambrado, diseñado fundamen-talmente para desempeñar una función más mecánica, que eléctrica. 2.3.3 Equipo de bombeo El equipo de bombeo es el elemento encargado de trans-ferir el agua desde el cárcamo de bombeo, hasta el lugar donde se requiera. Los equipos de bombeo que comúnmente se utilizan para el manejo de aguas son los siguientes: a) Bombas de flujo mixto b) Bombas de flujo axial c) Bombas inatascables, verticales y sumergibles Aún cuando se pueden utilizar bombas centrífugas convencionales para bombeo de aguas residuales, existe, 62 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 72. en el campo de las bombas centrífugas, un grupo espe-cial de bombas para ésta aplicación, denominadas gené-ricamente como bombas inatascables, cuyo diseño les permite operar con líquidos conteniendo sólidos de 25.4 mm. de diámetro (1.0") o más grandes, pastas aguadas abrasivas ó bien aguas residuales. Estas bombas pueden ser sumergibles, motor y bomba, o verticales, con motor fuera del cárcamo; ambas son generalmente, de un solo paso con impulsor abierto o semiabierto para bajas car-gas y gastos medianos, su instalación es relativamente sencilla porque su diseño incluye la placa de instalación, si son verticales o bien las carcasas incluyen "piernas" para su apoyo en el piso del fondo del cárcamo y apa-rejos, riel y cable, para su izaje fuera del cárcamo, si son sumergibles. A menos que las condiciones de operación estén fuera del campo de cobertura de las bombas men-cionadas se podrán utilizar otro tipo de bombas, de lo contrario se preferirán las bombas inatascables. 2.3.4 Motor eléctrico Maquina q transforma la energía eléctrica a energía mecánica. 2.3.5 Controles eléctricos Son los dispositivos de mando para arranque y paro de los motores eléctricos, que proveen los elementos de protección del equipo eléctrico para evitar daños, por condiciones anormales en la operación de los motores. 2.3.6 Arreglo de la descarga Es un conjunto integrado por piezas especiales de fon-tanería, dispositivos de apertura y seccionamiento, me-dición y seguridad que permiten el manejo y control hi-dráulico del sistema. 2.3.7 Equipo de maniobras Existen en el mercado diferentes arreglos, capacidades y dimensiones de grúas. La grúa es un equipo estructurado, formado por un conjunto de mecanismos, cuya función es la elevación y el transporte de cargas, que en plantas de bombeo y/o rebombeo se usan en las siguientes modalidades: Elevación y transporte de carga a través de una super-ficie de trabajo. Para cumplir satisfactoriamente con los requerimien-tos de manipulación de equipos y accesorios, tales como bombas, motores, válvulas, columnas de succión, etc. Y trasladarlos a un área de maniobras para enviarlos a re-paración y/o mantenimiento y que cubren las dos mo-dalidades descritas, en general se utilizan los siguientes tipos de grúas: a) Grúa viajera b) Grúa a porticada c) Sistema monocarril d) Grúa giratoria Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 63
  • 73. 3. Diseño hidráulico 3.1 Generalidades 3.1.1 Topografía El diseño de la red de atarjeas debe adecuarse a la topo-grafía de la localidad, siguiendo alguno de los modelos de configuración de red de atarjeas descritos en el apartado 1.1.2. La conducción dentro de las tuberías deberá anali-zarse bajo un sistema a superficie libre y las tuberías se-guirán en lo posible la pendiente del terreno. En el caso de que existan en la localidad zonas sin drenaje natural, se emplearan las pendientes de diseño mínimas, que cum-plan con las condiciones de tirante mínimo y máximo den-tro de una tubería, así como las de velocidades máximas y mínimas en la conducción del flujo. Figura 3.1 Variables requeridas para el cálculo hidráulico 64 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 74. Figura 3.2 Diagrama de flujo para el cálculo hidráulico 3.1.2 Planos 3.1.2.1 Planos topográficos Plano topográfico actualizado, escala 1:1 000 ó 1:2 000, dependiendo del tamaño de la localidad, con información producto de la nivelación directa. El plano debe tener curvas de nivel equidistantes a un metro y elevaciones de terreno en cruceros y puntos notables entre cruceros, como puntos bajos, puntos altos, cambios de dirección o pendiente. 3.1.2.2 Plano de pavimentos y banquetas Se debe anotar su tipo, estado y conservación, ade-más con la ayuda de un estudio de mecánica de suelos, identificar si existe nivel freático a la profundidad que ubiquemos la tubería, clasificación del tipo de terreno a excavar de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos conforme a sondeos verticales estándar mis-mos que deberán ser localizados en planos. 3.1.2.3 Plano actualizado de la red En el caso que se vaya a desarrollar una ampliación o una rehabilitación de una red existente, se debe indicar la longitud de los tramos de tuberías, sus diámetros, el material de que están construidas, estado de conserva-ción, elevaciones de los brocales y plantillas de entrada y salida de las tuberías en los pozos de visita, identificar las obras accesorias de la red, las estructuras de descarga actual, los sitios de vertido previo tratamiento y el uso final de las aguas residuales. 3.1.2.4 Plano de agua potable Información de las áreas con servicio actual de agua po-table y de las futuras ampliaciones, con sus programas de construcción; así como las densidades de población y dotaciones para cada una de las etapas de proyecto consideradas. 3.1.2.5 Planos de uso actual del suelo Se debe ubicar cada zona habitacional existente con la densidad de población correspondiente, adicionalmente, las zonas comerciales, las zonas industriales, las zonas públicas y las áreas verdes. 3.1.2.6 Plano predial Se debe definir el número de lotes, su forma y la vialidad a donde pueden descargar las aguas residuales. 3.1.2.7 Plano de uso futuro del suelo Es necesario prever las zonas de desarrollo de la lo-calidad. Para esto se ubican en el plano las zonas de Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 65
  • 75. crecimiento junto con un estimado del crecimiento de la misma, indicando adicionalmente el tipo de desarro-llo que será (comercial, industrial, zona pública o áreas verdes). En el plano deberán localizarse las áreas que ocuparán en el futuro las diferentes zonas habitaciona-les con sus nuevas densidades de población, las zonas comerciales, las zonas industriales, las zonas públicas y las áreas verdes. 3.1.2.8 Planos de Infraestructura adicional existente Además de los planos de agua potable, se deberán con-siderar los planos de infraestructura pluvial, sanitario, agua tratada, de comunicaciones (Telefonía, fibra óptica, etc.), oleoductos y gasoductos, electricidad, etc. Lo anterior a fin de proyectar los pasos y cruces con la infraestructura existentes. 3.1.3 Gastos de diseño Para el cálculo de los gastos de diseño en las redes de alcantarillado, se puede consultar el libro Datos Básicos del MAPAS. Se establece el criterio de valorar el gasto de dotación de drenaje sanitario como un porcentaje del gasto de consumo de agua potable. QAN=80% • QmedAPOTlts/hab/d Para los fraccionamientos Industriales y comerciales, el desarrollador deberá de analizar el porcentaje de la do-tación que se verterá al drenaje sanitario, considerando que parte del agua de consumo debe de emplearse en el reúso del proceso industrial y áreas verdes. Los gastos de diseño que se emplean en los proyectos de alcantarillado sanitario son: • Gasto medio • Gasto mínimo • Gasto máximo instantáneo • Gasto máximo extraordinario Los tres últimos se determinan a partir del primero. El sistema de alcantarillado sanitario, debe construirse herméticamente por lo que no se adicionará al caudal de aguas residuales el volumen por infiltraciones. 3.1.3.1 Gasto medio El gasto medio es el valor del caudal de aguas residuales en un día de aportación promedio al año. Para calcular el gasto medio de aguas residuales, se requiere definir la aportación de aguas residuales de las diferentes zonas identificadas en los planos de uso de suelo. La aportación es el volumen diario de agua residual entregado a la red de alcantarillado, la cual es un porcen-taje del valor de la dotación de agua potable. En zonas habitacionales, se adopta como aportación de aguas residuales el 75% de la dotación de agua po-table, considerando que el 25 % restante se consume antes de llegar a las atarjeas. En función de la población y de la aportación, el gasto medio de aguas residuales en cada tramo de la red se calcula con: Qmed= Ap • P 86 400 donde: Qmed es el gasto medio de aguas residuales en l/s. Ap es la aportación en litros por habitante al día. P es la población en número de habitantes. 86 400 son el número de segundos al día. En las localidades que tienen zonas industriales, co-merciales o públicas con un volumen considerable de agua residual, se debe obtener el porcentaje de aporta-ción para cada una de éstas zonas, independientemente de las habitacionales. En función del área y la aportación, el gasto medio de aguas residuales en cada tramo de la red se calcula con: Qmed= Ap • A 86 400 donde: Qmed es el gasto medio de aguas residuales en l/s. Ap es la aportación en litros por metro cuadrado al dia o litros por hectárea al dia. A es el área de la zona industrial, comercial o pública 86 400 son el número de segundos al día. 66 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 76. 3.1.3.2 Gasto mínimo El gasto mínimo es el menor de los valores de escurri-miento que normalmente se presentan en una tubería. Este valor es igual a la mitad del gasto medio. El gasto mínimo Qmin y se calcula con la siguiente fórmula: Qmin=0.5Qmed El gasto mínimo corresponde a la descarga de un ex-cusado de 6 litros, dando un gasto de 1.0 lt/seg. Este será el gasto mínimo al inicio de una atarjea. Donde: Qmin Gasto mínimo Qmed Gasto medio de aguas residuales Este valor es igual a la mitad del gasto medio. En la Tabla 3.1, se muestran para las diferentes tube-rías que existen en el mercado, valores del gasto mínimo que deben ser usados en el diseño de atarjeas. Se observa, en la Tabla 3.1, que el límite inferior es de 1.0 l/s, lo que significa que en los tramos iníciales de las redes de alcantarillado, cuando resulten valores de gasto mínimo menores a 1.0 l/s, se deben usar éste valor en el diseño. 3.1.3.3 Gasto máximo instantáneo El gasto máximo instantáneo es el valor máximo de es-currimiento que se puede presentar en un instante dado. Su valor, es el producto de multiplicar el gasto medio de aguas residuales por un coeficiente M, que en el caso de la zona habitacional es el coeficiente de Harmon. Q max.inst.=M • Qmed En el caso de zonas habitacionales el coeficiente M está dado por la siguiente fórmula: M = 1 + 14 4 + √P donde: P es la población servida acumulada hasta el punto final (aguas abajo) del tramo de tubería considerada, en miles de habitantes. En tramos con una población acumulada menor de 1 000 habitantes, el coeficiente M es constante e igual a 3.8. Para una población acumulada mayor que 63,454 ha-bitantes, el coeficiente M se considera constante e igual a 2.17, es decir, se acepta que su valor a partir de ésta can-tidad, no sigue la ley de variación establecida por Harmon. El coeficiente M en zonas industriales, comerciales o públicas presenta otra ley de variación. Siempre que sea posible, debe hacerse un aforo del caudal de agua residual en las tuberías existentes para determinar sus variaciones reales. De no disponer de ésta información, el coeficiente M podrá ser de 1.5 en zonas comerciales e industriales. Tabla 3.1 Gasto mínimo de aguas residuales con inodoros de 6 litros para distintos diámetros Diám (cm) No de descargas simultáneas Aportación por descarga (l/s) Gasto mín (l/s) 10 - 25 1 1.0 1 30 - 40 2 1.0 2 45 - 46 3 1.0 3 50 - 55 4 1.0 4 60 - 63 5 1.0 5 65 6 1.0 6 70 7 1.0 7 75 - 76 8 1.0 8 80 9 1.0 9 85 10 1.0 10 90 - 91 12 1.0 12 100 15 1.0 15 107 - 110 17 1.0 17 120 - 122 23 1.0 23 130 25 1.0 25 140 28 1.0 28 150 - 152 30 1.0 30 160 32 1.0 32 170 35 1.0 35 180 - 183 38 1.0 38 190 41 1.0 41 200 44 1.0 44 213 47 1.0 47 244 57 1.0 57 305 74 1.0 74 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 67
  • 77. 3.1.3.4 Gasto máximo extraordinario El gasto máximo extraordinario es el caudal de aguas re-siduales que considera aportaciones de agua que no for-man parte de las descargas normales, como bajadas de aguas pluviales de azoteas, patios, o las provocadas por un crecimiento demográfico explosivo no considerado. En función de éste gasto se determina el diámetro adecuado de las tuberías, ya que se tiene un margen de seguridad para prever los caudales adicionales en las aportaciones que pueda recibir la red. Para el cálculo del gasto máximo extraordinario se tiene: Q max.ext.= Cs.Qmax.inst. Donde: Cs es el coeficiente de seguridad adoptado. Qmax.inst es el gasto máximo instantáneo. En el caso de aportaciones normales el coeficiente Cs será de 1.0; para condiciones diferentes, éste Cs puede definirse mayor a 1 y como máximo 1.5 bajo aproba-ción de la autoridad local del agua y dependiendo de las condiciones particulares de la localidad. 3.1.4 Variables hidráulicas 3.1.4.1 Velocidades a) Velocidad mínima La velocidad mínima se considera aquella con la cual no se permite depósito de sólidos en las atarjeas que provoquen azolves y taponamientos. La velocidad mínima permisible es de 0.3 m/s, para el gasto mínimo de 1 lt/seg, conside-rando el gasto mínimo y para comportamiento a tubo lleno mediante el gasto máximo extraordinario de 0.6 m/s calculado según se indica en el apartado 3.1.3.2 y 3.1.3.4. Adicionalmente, debe asegurarse que el tirante calculado bajo éstas condiciones, tenga un valor mínimo de 1.0 cm, en casos de pendientes fuertes y de 1.5 cm en casos normales. b) Velocidad máxima La velocidad máxima es el límite superior de diseño, con el cual se trata de evitar la erosión de las paredes de las tuberías y estructuras de drenaje sanitario. La velocidad máxima permisible para los diferentes tipos de material se muestra en la tabla 3.2. Para su revisión se utiliza el gasto máximo extraordinario calculado según se indica en el apartado 3.1.3.4 Tabla 3.2 Velocidades máxima y mínima permisible Material Velocidad (m/s) Maxima Minima Acero (sin revestimiento, revestido y galvanizado) 3 0.3 Concreto reforzado 5 Concreto simple Fibrocemento Polietileno alta densidad (PEAD) Poli (cloruro de vinilo) (PVC) Poliester reforzado con fibra de vidrio (PRFV) 3 3.1.4.2 Pendientes El objeto de limitar los valores de pendientes es evitar, hasta donde sea posible, el azolve y la erosión de las tuberías. Para el caso de pendientes pronunciadas, donde no se pueda seguir la pendiente del terreno, será necesario ha-cer escalonamiento en el perfil de la línea de drenaje, uti-lizando para este caso tuberías que no sean afectadas por el sulfuro de hidrogeno que se produce en las caídas libres. Las pendientes deberán seguir hasta donde sea posible el perfil del terreno, con objeto de tener excavaciones mí-nimas, pero tomando en cuenta las restricciones de velo-cidad y de tirantes mínimos del apartado anterior y la ubi-cación y topografía de los lotes a los que se darán servicio. En casos especiales donde la pendiente del terreno sea muy fuerte, es conveniente considerar en el diseño tuberías que permitan velocidades altas, y se debe hacer un estudio técnico económico de tal forma que se pueda tener sólo en casos extraordinarios y en tramos cortos velocidades de hasta 8 m/s. En la Figura 3.3 aparecen las pendientes mínimas re-comendadas para los diferentes tipos de tuberías. Estas pendientes podrán modificarse en casos especiales pre-vio análisis particular y justificación en cada caso. 68 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 78. Pediente mínima (milésimas) Figura 3.3 Pendiente mínima para v=0.6 m/s a tubo lleno Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 69
  • 79. 3.1.4.3 Diámetros a) Diámetro mínimo La experiencia en la conservación y operación de los sistemas de alcantarillado a través de los años, ha de-mostrado que para evitar obstrucciones, el diámetro mí-nimo en las tuberías debe ser de 20 cm (8 in) para casos especiales previamente justificados podrá emplearse un diámetro mínimo de 15 cm (6in) b) Diámetro seleccionado El diámetro seleccionado, estará en función de los apar-tados correspondientes del capítulo 2 y de lo considera-do en 3.1.5. 3.1.5 Profundidades de zanjas Las tuberías se instalan superficialmente, enterradas o una combinación de ambas, dependiendo de la topogra-fía, tipo de tubería y características del terreno. Normalmente las tuberías para drenaje pluvial se ins-talan enterradas (Ver figura 3.4). Para obtener la máxima protección de las tuberías se recomienda colocarlas en zanjas, de acuerdo a lo señala-do en las especificaciones de construcción del fabricante o a lo que se menciona a continuación. La profundidad de las excavaciones de la zanja para las tuberías queda definida por los factores siguientes: Figura 3.4 Características de una zanja Profundidad mínima o colchón mínimo. Depende de la resistencia de la tubería a las cargas exteriores. La figura 3.4 indica, a través de un croquis, las características bá-sicas de una zanja. Topografía y trazo. Influyen en la profundidad máxima que se le da a la tubería. Velocidades máximas y mínimas. Están relacionadas con las pendientes de proyecto. Existencia de conductos de otros servicios. Economía en las excavaciones. Los factores principales que intervienen para el col-chón son el tipo de tubería a utilizar, el tipo de terreno en la zona de estudio y las cargas vivas que puedan pre-sentarse. 3.1.5.1 Profundidad mínima La profundidad mínima de la zanja debe ser adecuada para: o Evitar rupturas del conducto ocasionadas por cargas vivas, mediante un colchón mínimo que es función de la resistencia del tubo. Para definir el colchón mí-nimo deberá realizarse un análisis de cada caso en particular. Los principales factores que intervienen para definir el colchón mínimo son: • Material de tubería • Tipo de terreno • Las cargas vivas probables. En el apartado 6 aparecen los colchones mínimos recomendados para los diferentes materiales y cla-ses de tuberías. o Permitir la correcta conexión del 100% de las des-cargas domiciliarias al sistema de alcantarillado, con la consideración de que el albañal exterior, tendrá como mínimo una pendiente geométrica de 10 mi-lésimas (1 %) y el registro interior más próximo al paramento del predio, tenga una profundidad míni-ma de 60 cm. o Los manuales de instalación de cada material 3.1.5.2 Profundidad máxima La profundidad máxima es función de la topografía del lugar, evitando excavar demasiado. 70 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 80. La profundidad máxima será aquella que no ofrezca di-ficultades constructivas mayores durante la excavación, de acuerdo con la estabilidad del terreno en que quedará alojada la tubería, variando en función de las caracterís-ticas particulares de la resistencia a la compresión o ri-gidez de las tuberías, haciendo el análisis respectivo en el que se tomará en cuenta el material de relleno, grado de compactación, las posibles cargas vivas y el factor de carga proporcionado por la plantilla a usar. En el caso de atarjeas se debe determinar con un estu-dio económico comparativo entre el costo de instalación del conducto principal con sus albañales correspondien-tes, y el de la atarjea o atarjeas laterales, “madrinas”, incluyendo los albañales respectivos; no obstante, la experiencia ha demostrado que entre 3.00 y 4.00 me-tros de profundidad, el conducto principal puede recibir directamente los albañales de las descargas y que a pro-fundidades mayores, resulta más económico el empleo de atarjeas laterales. Si la topografía tiene pendientes fuertes, se debe ha-cer un estudio económico comparativo entre el costo de excavación contra el numero de pozos de visita. Plantilla o cama Con el fin de satisfacer las condiciones de estabilidad y asiento de la tubería es necesaria la construcción de un encamado en toda la longitud de la misma. Deberá excavarse cuidadosamente las cavidades o con-chas para alojar la campana o cople de las juntas de los tu-bos, con el fin de permitir que la tubería se apoye en toda su longitud sobre el fondo de la zanja o la plantilla apisonada. El espesor de la plantilla o cama será de 10 cm siendo el espesor mínimo sobre el eje vertical de la tubería de 5 cm, tal como se señala en la figura 3.4 3.1.6 Obras accesorias Como complemento a lo indicado en el apartado 2.2, a continuación se resume la información requerida en el diseño hidráulico de la red de alcantarillado. 3.1.6.1 Pozos de visita a) Clasificación de los pozos de visita fabricados en obra. En la Tabla 3.4, se indica que tipo de pozo de visita debe construirse, dependiendo del diámetro de la tubería de salida y del tipo y diámetro de las tube-rías que entroncan a 45 ó 90 grados en el pozo. El número máximo de tuberías que pueden descar-gar en un pozo de visita son tres y debe existir una tubería de salida. b) Separación entre pozos de visita. La separación máxima entre los pozos de visita debe ser la adecuada para facilitar las operaciones de ins-pección y limpieza. Se recomiendan las siguientes distancias de acuerdo con el diámetro. • En tramos de 20 hasta 61 cm de diámetro, 125 m. • En tramos de diámetro mayor a 61 cm y menor ó igual a 122 cm, 150 m. • En tramos de diámetro mayor a 122 cm y me-nor ó igual a 305 cm, 175 m. Estas separaciones pueden incrementarse de acuer-do con las distancias de los cruceros de las calles, como máximo un 10%.Para el caso especifico del Distrito Federal, según el Reglamento de Construc-ciones, se establecen las separaciones según el diá-metro de la tubería. La tabla 3.3 indica las separa-ciones entre pozos de visita. Tabla 3.3 Separación entre pozos de visita Diámetro, en m Separación, en m 0.20-0.76 125-135 0.90-1.22 175-190 Mayores de 1.22 250-275 Se recomienda que las conexiones a ejes y planti-llas se utilicen únicamente cuando sea indispensable y con las limitaciones que para los diámetros más usuales, se indican en la tabla 3.6 c) Cambios de dirección. Para los cambios de dirección, las deflexiones nece-sarias en los diferentes tramos de tubería se efec-túan como se indica a continuación: Si el diámetro de la tubería es de 61 cm o menor, los cambios de dirección son hasta de 90 grados, y deben hacerse con un solo pozo común. Si el diámetro es mayor de 61 cm y menor o igual que 122 cm, los cambios de dirección son hasta 45 grados, y deben hacerse con un pozo especial. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 71
  • 81. 72 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario Si el diámetro es mayor de 122 cm y menor o igual a 305 cm, los cambios de dirección son has-ta 45 grados, y deben hacerse en un pozo caja de deflexión. CS. Tubería de concreto simple CR. Tubería de concreto reforzado AC. Tubería de acero FC. Tubería de fibrocemento PEAD. Tubería de polietileno PVC (met). Tubería de PVC, métrico PVC (ing). Tubería de PVC, ingles PC. Pozo común E1. Pozo especial tipo1 E2. Pozo especial tipo2 C1. Pozo caja tipo1 C2. Pozo caja tipo2 C3. Pozo caja tipo3 U1. Caja de unión tipo1 U2. Caja de unión tipo2 Si se requieren dar deflexiones más grandes que las permitidas, deberán emplearse el número de pozos que sean necesarios, respetando el rango de de-flexión permisible para el tipo de pozo. Tabla 3.4 Tipos de pozos de visita
  • 82. 3.1.6.2 Estructuras de caída a) Caídas libres En pozos de visita común, especial 1 o especial 2, la caí-da libre es hasta de 50 cm para tuberías hasta de 25 cm de diámetro. En éste caso, la caída libre se mide de la plantilla del tubo de llegada a la clave del tubo de salida. En pozos común o especial 1, con tuberías de entrada y salida de 30 a 76 cm de diámetro, la caída libre es de hasta un diámetro (el mayor). En éste caso la caída libre se mide de la plantilla del tubo de entrada a la plantilla del tubo de salida. b) Caídas adosadas (CA) Esta estructura se construye sobre tuberías de entrada hasta de 25 cm de diámetro, con caídas hasta 200 cm, y se adosa a pozo común, especial 1 o especial 2. En éste caso, la caída se mide de la clave del tubo de entrada a la clave del tubo de salida. c) Pozos con caída (CP) Se construyen sobre tuberías de entrada y salida de 30 a 76 cm de diámetro; no admiten entronques y la caída es hasta de 300 cm. En éste caso, la caída se mide de la plan-tilla del tubo de entrada a la plantilla del tubo de salida. d) Caída escalonada (CE) Se construyen sobre tuberías de entrada y salida mayo-res de 76 cm de diámetro; no admiten entronques y la caída es hasta de 250 cm. En éste caso, la caída se mide de la plantilla del tubo de entrada a la plantilla del tubo de salida. En la Tabla 3.5 se indica que tipo de caída debe cons-truirse dependiendo del diámetro de la tubería y cuál es la altura máxima que debe tener dicha caída. Tabla 3.5 Tipos de estructuras de caída. 3.1.7 Conexiones Debido a los cambios de diámetro que existen en una red de tuberías, resulta conveniente definir la forma co-rrecta de conectar las tuberías en los pozos de visita. La figura 3.5 indica los nombres que se les da a las partes de una tubería. Figura 3.5 elementos de tubería Desde el punto de vista hidráulico se recomienda que las conexiones, se igualen en los niveles de claves. Con este tipo de conexión, se evita el efecto del remanso aguas arriba. Atendiendo a las características del proyecto, se pue-den efectuar las conexiones de las tuberías, haciendo coincidir las claves, los ejes o las plantillas de los tramos de diámetro diferente. En la Tabla 3.6 aparecen según el tipo y diámetro de la tubería, las limitaciones para las conexiones a ejes o a plantillas. Además para facilitar los trabajos de inspección y mantenimiento se han establecido separaciones máxi-mas entre los pozos de visita. Desde el punto de vista hidráulico es conveniente que en las conexiones se igualen los niveles de las claves de los conductos por unir. Asimismo, se recomienda que las conexiones a ejes y plantillas se utilicen únicamente cuando sea indispensa- TIPO DE CAIDA DIAMETROS (cm) ALTURA DE LA CAIDA (cm) Libre en pozo común, especial 1 o especial 2. Diámetro de entrada 20 a 25 50 Caída adosada a pozos común, especial 1 o especial 2 Diámetro de entrada de 20 a 25 200 Libre en pozo común o especial 1 Diámetro de entrada y salida 30 a 76 Un diámetro (el mayor) Pozo con caída Diámetro de entrada de 30 a 76 300 Estructura de caída escalonada Diámetro de entrada y salida mayor de 76 250 *la altura de la caída para cada caso, se calcula siguiente las indicaciones de los párrafos anteriores Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 73
  • 83. ble y con las limitaciones para los diámetros más usuales indican en la Tabla 3.6 Figura 3.6 Conexiones En la Figura 3.6 se ilustran las conexiones clave con cla-ve, plantilla con plantilla y eje con eje. 74 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 84. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 75 Tabla 3.6 Limitación para las conexiones CS.- Tubería de concreto simple CR.- Tubería de concreto reforzado AC.- Tubería de acero FC.- Tubería de fibrocemento PEAD.- Tubería de polietileno PVC(met).- Tubería de PVC, métrico PVC(ing).-Tubería de PVC, inglés P.- conexión a plantilla PEC.- Conexión a plantilla, eje ó clave EC.- Conexión a eje ó clave C.- Conexión a clave
  • 85. 3.2 Diseño hidráulico 3.2.1 Formulas para el diseño En la red de atarjeas, en las tuberías, solo debe presentar-se la condición de flujo a superficie libre. Para simplificar el diseño, se consideran condiciones de flujo establecido. La fórmula de continuidad para un escurrimiento con-tinuo permanente es: (3.1) Q = V • A Donde: • Q es el gasto en m3/s. • V es la velocidad en m/s. • A es el área transversal del flujo enm2. Para el cálculo hidráulico del alcantarillado se utiliza la fórmula de Manning. (3.2) V= 1n • rh 2/3 • S1/2 Donde: • V es la velocidad en m/s. • rh es el radio hidráulico, en m. • S es la pendiente del gradiente hidráulico de la tube-ría adimensional. • n es el coeficiente de fricción. El radio hidráulico se calcula con la siguiente fórmula: (3.3) Donde: rh =AP m • A es el área transversal del flujo, en • Pm Perímetro mojado, en m. En la figura 3.7, se presentan las relaciones hidráulicas y geométricas para el cálculo de la red de alcantarillado usando secciones circulares Figura 3.7 Elementos hidráulicos de la sección circular Tabla 3.7 Coeficiente de fricción n (Manning) Material Coeficiente n Concreto 0.012 Concreto con revestimiento de PVC/PEAD 0.009 Acero soldado con recubrimiento interior 0.011 (pinturas) Acero sin revestimiento 0.014 Fibrocemento 0.010 Polietileno pared sólida 0.009 Polietileno corrugado/estructurado 0.012 PVC pared sólida 0.009 PVC pared corrugado/estructurado 0.009 Poliéster reforzado con fibra de vidrio 0,009 El coeficiente de fricción n, representa las característi-cas internas de la superficie de la tubería, su valor depen-de del tipo de material, calidad del acabado y el estado de conservación de la tubería, en la Tabla 3.7 se dan los valores de n para ser usados en la fórmula de Manning. Para el cálculo de los elementos geométricos de sec-ciones circulares que trabajan parcialmente llenas se pueden usar las siguientes fórmulas: (3.4) 76 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 86. (3.5) (3.6) (3.7) (3.8) = ( − ) d r cos 1 2 π θ P D m = • • θ 360 1 360 = ⎛ − • r r h A ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ 2 sin θ πθ π θ sinθ = • ⎛ • − ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ r2 360 2 Donde: • d es el tirante hidráulico, en m. • D es el diámetro interior del tubo, en m. • A es el área de la sección transversal del flujo, en m2. • Pm es perímetro mojado, en m. • rh es el radio hidráulico, en m. • H es el ángulo en grados. 3.2.2 Metodología para el diseño hidráulico 3.2.2.1 Planeación general El primer paso consiste en realizar la planeación gene-ral del proyecto y definir las mejores rutas de trazo de los colectores, interceptores y emisores, consideran-do la conveniencia técnico - económica de contar con uno o varios sitios de vertido previo tratamiento, con sus correspondientes plantas de tratamiento, siendo lo más recomendable el tener un solo sitio de vertido pre-vio tratamiento; es aconsejable realizar estos trabajos en planos escala 1:10,000. Con base en los ingresos y egresos incrementales producto de la realización de cada una de las alternativas de proyecto, deberá evaluar se el nivel de rentabilidad de cada una de ellas, seleccionan-do la alternativa que resulte técnica y económicamente más rentable. La circulación del agua en la red de atarjeas, colectores e interceptores debe ser por gravedad, sin presión. En el caso en que existan en la localidad zonas con topogra-fía plana, la circulación en los colectores e interceptores también deberá ser por gravedad; el agua tendrá que colectarse en un cárcamo de bombeo localizado en el punto más bajo de esta zona, para después enviarla me-diante un emisor a presión, a colectores o interceptores que drenen naturalmente. En ésta etapa del proyecto es necesario calcular de forma general los gastos de proyecto de la red de alcan-tarillado, y contar con una visión general del drenaje na-tural que tiene el área de proyecto basándose en el plano topográfico. 3.2.2.2 Definición de áreas de proyecto Con los planos topográficos, de uso del suelo y de agua potable, se procede a definir las áreas de la población que requieren proyecto y las etapas de construcción, in-mediata y futura, basándose en el proyecto de la red de distribución de agua potable y los requerimientos pro-pios del proyecto de la red de alcantarillado sanitario. 3.2.2.3 Sistema de alcantarillado existente En los casos en que se cuente con tubería existente, se hace una revisión detallada eligiendo los tramos aprove-chables por su buen estado de conservación y capacidad necesaria, los que se toman en cuenta en el proyecto total como parte de él, modificando ó reforzando la tu-bería que lo requiera. 3.2.2.4 Revisión hidráulica de la red existente Los resultados anteriores se utilizan para analizar la red de atarjeas y en caso necesario se modifica o adiciona otra alternativa hasta que el conjunto red de atarjeas - colectores, interceptores y emisores - tratamiento pre-sente la mejor solución técnica y económica. 3.2.2.5 Proyecto El primer paso del proyecto consiste en efectuar el tra-zo de la red de atarjeas, en combinación con los trazos definidos para los colectores y emisores, apartado 1.1.3. Se analizan las alternativas de trazo y combinaciones que sean necesarias, de acuerdo a las condiciones particulares de la zona que se estudie, con objeto de seleccionar la al-ternativa de la mejor combinación técnica y económica. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 77
  • 87. Una vez definido el trazo más conveniente, se locali-zan los pozos de visita de proyecto, respetando la sepa-ración entre pozos. Deben colocarse pozos de visita en todos los entron-ques y en donde haya cambio de dirección o de pendien-te de la tubería, en el caso de tramos con longitudes muy grandes, se colocan pozos intermedios. 3.3 Red de atarjeas El diseño hidráulico de una red de atarjeas se realiza tra-mo por tramo, iniciando en las cabezas de atarjeas y fi-nalizando en el entronque con los colectores. Para determinar los gastos de diseño de un tramo de la red, se deben ejecutar los siguientes pasos: • Obtener el área total de la zona de influencia del tramo que se analiza, dividida en los diferentes usos del suelo que se presenten. En general los usos del suelo se dividen en comercial, industrial, público y habitacional; este último también se diferencia en popular, medio y residencial. • Para cada uno de los usos del suelo se obtiene la densidad de proyecto y la dotación de agua pota-ble. Estos datos se pueden obtener del proyecto de agua potable (en caso de que exista) o del estudio de factibilidad correspondiente. • Para cada uno de los usos del suelo se obtienen los gastos de diseño siguiendo el procedimiento descri-to en el apartado 3.1.3. • Los gastos de diseño, estarán dados por la suma de los gastos de diseño de los diferentes usos de suelo del área de influencia y los propios del tramo que se analiza. Una vez calculados los gastos de diseño de la red de atarjeas, se selecciona el material, clase, diámetro, pen-diente y elevaciones de plantilla de las tuberías, tramo por tramo, revisando el funcionamiento hidráulico del tramo bajo dos condiciones: a gasto mínimo y a gasto máximo extraordinario. En cualquiera de los casos, la selección del diámetro se hará aprovechando al máximo la capacidad hidráulica del tubo trabajando a superficie libre, no deberá ser menor al diámetro del tramo anterior y deberá satisfacer todas las limitantes expresadas en los apartados 2.1, 3.1.4, 3.1.5, 3.1.6, 3.1.7 Para el cálculo de las variables hidráulicas permisibles a tubo lleno o a tubo parcialmente lleno, se emplean las fórmulas para el diseño descritas en el apartado 3.2.1. La metodología es la siguiente: • Una vez seleccionado el material, clase, diámetro y pendiente del tramo, se calcula la velocidad y el gasto a tubo lleno empleando las fórmulas (3.2) y (3.1). • Con el gasto mínimo y el gasto máximo previsto se calculan las variables hidráulicas a tubo parcialmen-te lleno. El procedimiento es el siguiente: • Con la relación de gasto mínimo entre gasto a tubo lleno y con ayuda de la Figura 3.7 se obtiene la rela-ción del tirante al diámetro. • Con la relación de gasto máximo extraordinario en-tre gasto a tubo lleno y con ayuda de la Figura 3.7 se obtiene la relación del tirante al diámetro. • La relación del tirante al diámetro se multiplica por el diámetro y se obtiene el tirante hidráulico d para cada caso. • Con las fórmulas (3.4), (3.7) y (3.8), se calculan las variables hidráulicas ángulo, radio hidráulico y área a tubo parcialmente lleno para cada caso. • Con las variables hidráulicas a tubo parcialmente lle-no, calculadas en el paso anterior y con la ecuación (3.2), se calcula la velocidad a tubo parcialmente lleno para cada caso. Las variables hidráulicas que deben de estar dentro de los rangos permisibles son la velocidad a gasto mínimo, la velocidad a gasto máximo extraordinario, el tirante a gasto mínimo y el tirante a gasto máximo extraordinario. 3.4 Colectores e interceptores Los colectores son los conductos de mayor tamaño en la red y representan la parte medular del sistema de al-cantarillado. También se les llama interceptores, depen-diendo de su acomodo en la red. Su función es reunir el agua recolectada por los subcolectores y llevarla hasta el punto de salida de la red e inicio del emisor. El diseño hidráulico se realiza en forma análoga al de la red de atarjeas véase apartado 3.3. Se obtienen los gastos de diseño de cada tramo de los colectores e in-terceptores, y se calculan los diámetros, pendientes y elevaciones de plantilla de las tuberías tramo por tramo. 78 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 88. 3.5 Emisores El emisor conduce las aguas hasta el punto de descarga o tratamiento. Una red puede tener más de un emisor dependiendo del tamaño de la localidad. Se le distingue de los colectores porque no recibe conexiones adiciones en su recorrido Los emisores pueden trabajar a gravedad sin presión ó a presión dependiendo de las condiciones particulares del proyecto. 3.5.1 Emisores a gravedad Los emisores que trabajan a gravedad pueden ser tube-rías ó canales. Los canales a cielo abierto solo se pueden utilizar para transportar caudales de aguas residuales con un trata-miento primario, secundario o terciario, y deberán cum-plir lo señalado en la NOM-003-SEMARNAT vigente. En el caso de que el espejo del agua del cuerpo recep-tor tenga variaciones tales que su nivel máximo tienda a producir un remanso en el emisor, se debe revisar la lon-gitud de influencia de éste para que no se vean afectadas las estructuras aguas arriba. La metodología para el diseño hidráulico es la misma que se emplea para el diseño de hidráulico de colectores e interceptores, véase apartado 3.4, debiéndose tomar en cuenta lo siguiente para determinar los gastos diseño. 3.5.1.1 Gastos de diseño Los cálculos de los gastos de diseño para emisores a gra-vedad, tienen dos modalidades: a) Cuando el emisor conduce el caudal de aguas residua-les, de la red de atarjeas a la planta de tratamiento. El gasto de diseño del emisor será el gasto mínimo y el gasto máximo extraordinario de su área de influencia, calculado según se indica en el apartado 3.1.3. b) Cuando el emisor conduce el caudal de aguas trata-das de la planta de tratamiento a la descarga. El gasto de diseño del emisor será el gasto mínimo y el gasto máximo instantáneo, del área de influencia que drene a la planta de tratamiento, calculado según se in-dica en el inciso 3.1.3. En el caso, que la capacidad de la planta de tratamien-to de aguas residuales no esté diseñada con el gasto máximo instantáneo, deberá investigarse el gasto de di-seño, y con éste, deberá diseñarse el emisor que condu-cirá el efluente de la planta a la descarga. 3.5.2 Emisores a presión 3.5.2.1 Diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas Para el diseño de instalaciones mecánicas y eléctricas, se puede consultar los libros Diseño de instalaciones mecá-nicas, Diseño de instalaciones eléctricas y Selección de equipo electromecánico del MAPAS. Figura 3.8 Características hidráulicas de una tubería Los dos primeros volúmenes cubren los criterios y normas actuales aplicables para obtener en los diseños de las instalaciones mecánicas y eléctricas una mayor eficiencia y el tercer volumen sirve de apoyo para la se-lección de equipos en las instalaciones electromecánicas en sistemas de abastecimiento de agua potable, alcanta-rillado y saneamiento. 3.5.2.2 Diseño de la tubería a presión Para el diseño de la tubería a presión, se recomienda uti-lizar la fórmula de Darcy-Weisbach y se pueden consul-tar los libros Datos Básicos y Conducción, del MAPAS. • d = Tirante hidráulico, m • D = Diámetro interior del tubo, m • A = Área de la sección transversal del flujo, m2 • Pm= Perímetro mojado, m • Rh= Radio hidráulico, m • H= Ángulo en grados Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 79
  • 89. 4. Estructura de descarga Aquella obra final del sistema de alcantarillado que asegu-ra una descarga continua a una corriente receptora. Tales estructuras pueden verter las aguas de emisores consis-tentes en conductos cerrados o de canales, por lo cual se consideran dos tipos de estructuras para las descargas. Para la disposición final o vertido de las aguas resi-duales, se requiere de una estructura de descarga cuyas características dependen del lugar elegido para el verti-do, del gasto de descarga, del tipo de emisor (tubería o canal), entre otros. Siempre se debe procurar que las estructuras de des-carga viertan las aguas a presión atmosférica y en casos muy específicos en forma sumergida; podrá hacerse a ríos, lagos, al mar, a pozos de absorción, a riego, etc. En todos los casos, previo a la estructura de descar-ga, es obligatorio el tratamiento de las aguas residuales, aún cuando su construcción se programe en etapas pos-teriores. El nivel de tratamiento necesario de las aguas residuales deberá adecuarse a las normas técnicas eco-lógicas vigentes y de acuerdo al estudio de impacto am-biental de la localidad. 4.1 Aspectos por considerar en el proyecto El vertido final del caudal del alcantarillado sanitario, debe efectuarse previo tratamiento, por lo que el dimen-sionamiento de la estructura de descarga se hará para el gasto de producción de la planta de tratamiento. En caso de que la construcción de la planta se difiera, el diseño se hará para el gasto máximo extraordinario considerado para el emisor. Se debe investigar el uso posterior que se dará al agua para definir el tipo de tratamiento que será necesario realizar, considerando las normas vigentes de calidad del agua existentes al respecto. Para el diseño de la o las estructuras de descarga de un sistema de alcantarillado, es recomendable considerar lo siguiente: Localización adecuada del sitio de vertido previo tra-tamiento, procurando que quede lo más alejado posible de la zona urbana, considerando las zonas de crecimien-to futuro, y la dirección de los vientos dominantes para la mejor ubicación de la planta de tratamiento. Para el caso de descarga en una corriente de agua su-perficial que fluctúe notablemente en su tirante, se pue-de diseñar una estructura con dos descargas a diferente nivel, una para escurrimiento en época de secas y otra para la época de avenidas. En todos los casos se deben evitar los remansos en el emisor de descarga, o asegurar que su funcionamiento sea adecuado en cualquier con-dición de operación. Protección a la desembocadura de la tubería contra corrientes violentas, tráfico acuático, residuos flotantes, oleaje y otras causas que pudieran dañar la estructura de descarga según las características del sitio de vertido. En general no es recomendable localizar vertidos en: Masas de agua en reposo; vasos de presas, lagos, es-tuarios o bahías pequeñas. Aguas arriba de una cascada o caída de agua. Terrenos bajos que estén alternativamente expuestos a inundación y secado. 4.2 Sitios de vertido previo tratamiento La disposición final de las aguas residuales tratadas se pue-de llevar a cabo en diversas formas, que complementan por medio de los procesos naturales, el trabajo que efectúan las plantas de tratamiento. A continuación se describen los si-tios más comunes de disposición de éstas aguas: 4.2.1 Vertido en corrientes superficiales Los ríos se han utilizado indiscriminadamente en nues-tro medio como sitio de vertido previo tratamiento, aun cuando el agua residual no se halla sometido a trata- 80 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 90. miento (caso común), causando la contaminación de las corrientes superficiales. Para evitar el problema anterior es importante inves-tigar los usos que se hagan aguas abajo del vertido, ya que pueden ser para el abastecimiento de agua para con-sumo humano, riego, etc.; lo cual determina el tipo de tratamiento. La NOM-001-SEMARNAT vigente o la que la sustituya, establece los límites máximos permisibles de los parámetros de los contaminantes en las aguas re-siduales de origen urbano o municipal dependiendo el tipo de disposición que se le de al efluente. Para descargar el efluente de una planta de tratamien-to en una corriente receptora se debe utilizar una estruc-tura de descarga que permita encauzarlo debidamente en la corriente. La construcción de la estructura de des-carga se debe hacer preferentemente en un tramo recto del río, debiendo tomar en cuenta las características de socavación de la corriente en la sección de vertido. Si el vertido se hace en corrientes de escurrimiento per-manente, con variaciones pequeñas en su tirante, la obra de descarga, será esviajada, analizando la importancia que puede tener el remanso del agua para grandes avenidas. Si el vertido se realiza en corrientes con escurrimiento muy variable a través del tiempo, se deben encauzar en el estiaje las aguas residuales tratadas hasta el sitio más bajo del cauce en donde se tenga el escurrimiento, a fin de evitar su encharcamiento. Para el diseño de la estructura de descarga se deberá disponer de la siguiente información: a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das que entrega el emisor. b. Sección o secciones topográficas en la zona de ver-tido, procurando que sea un tramo recto y estable de la corriente, indicando los niveles de aguas míni-mas (NAMIN), aguas máximas normales (NAMO) y aguas máximas extraordinarias (NAME). c. Características geotécnicas del cauce. d. Elevación de la plantilla del emisor en la descarga, la cual deberá estar por encima del nivel de aguas mínimas del cuerpo receptor. 4.2.2 Vertido en terrenos Se lleva a cabo generalmente para utilizar las aguas re-siduales tratadas para riego de terrenos agrícolas, con fines recreativos o para recarga de acuíferos. La información que se requiere para el proyecto y que es determinante para elegir el sitio de vertido previo tra-tamiento es la siguiente: a. Cuál es el tipo de cultivos que se van a regar. b. Sistema de riego que se implantará. c. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das que entrega el emisor. d. Tipo de suelo. e. Permeabilidad del terreno y factibilidad para drenarlo. f. Elevación del nivel freático. g. Topografía del terreno ligada a la del emisor del efluente. Cuando el emisor corresponda a tubería, su plantilla debe ser lo más superficial que sea posible en la descar-ga, garantizando un colchón mínimo recomendado por el fabricante o diseñador, dependiendo si el sitio de la obra está sujeto a cargas vivas o no. La elevación de la descarga debe ser tal que permita el vertido a terrenos por gravedad. En el caso que no se pueda respetar el colchón míni-mo recomendado por el fabricante de la tubería, deberá protegerse la tubería proyectada mediante estructuras de refuerzo que consideren las cargas vivas (si existen), muertas y de impacto. La disposición del agua residual tratada para irrigación o inundación es muy útil en zonas áridas. Pueden regarse pasturas, huertos de naranjos, limoneros, nogales y los jardines de parques públicos. Si la disposición final se hace para riego, se debe tener especial cuidado cuando se destine a cultivo de hortali-zas, ya que las aguas residuales tratadas deberán contar con el tratamiento adecuado. 4.2.3 Vertido en el mar En este caso es conveniente que el emisor se prolon-gue a cierta distancia de la ribera hasta alcanzar aguas profundas, o hasta donde las corrientes produzcan una mezcla de los líquidos residuales con el agua de mar, con objeto de evitar contaminación en las playas próximas. En las descargas al mar, es conveniente instalar el emisor submarino a profundidades mayores que el ni-vel promedio de las mareas bajas, con una longitud que Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 81
  • 91. puede variar entre 50 y 100 m. Para su orientación es necesario considerar la dirección de las corrientes mari-nas superficiales. La descarga es submarina y en la tubería se pueden colocar difusores; puede haber bifurcaciones o simple-mente tenerse una tubería con orificios. Conviene que la sección transversal de los difusores sea perpendicular a las corrientes dominantes. En caso de utilizar tuberías perforadas, las perfora-ciones se alternan a un lado y otro del tubo para evitar interferencias de los chorros. Las perforaciones usuales son de 6 a 23 cm. de diámetro. Se recomienda que en las tuberías de descarga la velocidad del agua sea de 0.60 a 0.90 m/s. Los tubos que se utilicen deben ser protegidos contra la acción de las olas. En los vertidos al mar hay una gran tendencia a formar-se bancos de cieno, por lo que la localización del vertido debe hacerse en sitios tales que las corrientes marinas y las mareas arrastren las aguas tratadas hacia puntos leja-nos de playas, evitando así los malos olores y peligros de infección que pueda originar el agua residual tratada. Si la localidad tiene muy poca altura sobre el nivel de mar y hay grandes variaciones de mareas, para aprove-char al máximo las pendientes para desaguar por grave-dad, se recurre a establecer depósitos compensadores de marea con capacidad mínima igual al volumen de aguas servidas en 12 horas, así se llenan estos depósitos du-rante la marea alta y se vacían durante la marea baja. En bahías pueden establecerse desagües múltiples co-locando ramas abiertas en “T” ó en “Y”, en el conducto de salida. Si las bahías son muy cerradas no es recomen-dable el vertido al mar. Para el diseño de una descarga en el mar es necesaria la siguiente información: a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales trata-das que entrega el emisor. b. Estudio de las corrientes en la zona de vertido, su dirección en las diferentes estaciones del año. c. Topografía de la zona de descarga y perfil en el eje del emisor (batimetría). d. La batimetría debe cubrir una superficie aproxima-da de 30 000 m2, de no más de 150 m a lo largo del eje del conducto con un ancho de 200 m, teniendo como eje al emisor. 4.2.4 Vertido en lagos y lagunas En general no es aconsejable el vertido de las aguas re-siduales tratadas en lagos y lagunas, pues los procesos de tratamiento son muy costosos. En los casos estricta-mente necesarios, las aguas residuales deberán ser so-metidas a un tratamiento adecuado y la descarga deberá ser ahogada. Para elaborar el proyecto se requiere lo siguiente: a. Gasto mínimo y máximo de aguas residuales que entrega el emisor. b. Características físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales y del lago. c. Datos topográficos de la zona de descarga. 4.2.5 Recarga de aguas subterráneas por medio de pozos de absorción Las aguas residuales tratadas también se utilizan para recarga de aguas subterráneas. Puede hacerse median-te pozos de absorción o depósitos de repartición, que permitan a las aguas infiltrarse y llegar a los mantos sub-terráneos, o bombearse hasta los estratos acuíferos que alimentan los pozos. Los estudios de geohidrología del lugar definirán la posibilidad de proyectar este tipo de descarga, además de considerar el adecuado tratamiento de las aguas residuales 82 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 92. 5. Hermeticidad Con el objeto de evitar perdida de agua y la contami-nación de los acuíferos y suelos por fugas y/o fallas en las uniones de los elementos que conforman el sistema de alcantarillado sanitario que trabajen a superficie libre (Descargas domiciliarias, tuberías, pozos, etc.) y garan-tizar la hermeticidad del sistema, la Comisión Nacional del Agua emitió la Norma Oficial Mexicana NOM-001- CONAGUA-1995 “Sistemas de alcantarillado sanitario – Especificaciones de hermeticidad” o la que la sustituya. Esta norma oficial mexicana, es de observancia obli-gatoria para los responsables del diseño e instalación de los sistemas de alcantarillado sanitario y los fabricantes de los componentes de los sistemas de alcantarillado sanitario de manufactura nacional y extranjera que se comercialicen dentro del territorio nacional. Además, los que tengan a su cargo los sistemas de alcantarillado sanitario, son los responsables de la co-rrecta aplicación de las especificaciones de construcción que se hayan establecido en el contrato para asegurar la hermeticidad del sistema de alcantarillado y su correcta funcionalidad. Para comprobar la hermeticidad del Sistema de alcan-tarillado sanitario, conforme lo establecido en la NOM- 001-CONAGUA-1995 o la que la sustituya, la tubería se puede someter a: La prueba hidrostática, a una presión de prueba de 0.05 MPa (0.5 kg/cm2) La prueba neumática, a una presión de prueba de 0.03 MPa (0.3 kg/cm2) Para la prueba de hidrostática, de acuerdo al material de la tubería, se deben tomar en consideración lo esta-blecido en la tabla 5.1. Cuando los responsables de los sistemas de alcantari-llado sanitario (ejecutor y supervisor) consideren facti-ble la ejecución de la prueba neumática para diámetros mayores a 630 mm, deberán establecer procedimientos apropiados de seguridad, necesarios para evitar cual-quier riesgo que pueda poner en peligro al personal invo-lucrado en la instalación, así como contar con el equipo adecuado al diámetro del tubo del tramo de la red de alcantarillado a probar. Tabla 5.1 Valores permisibles para la prueba de hermeticidad hidrostática de acuerdo al material de la tubería. Material Diámetro nominal (mm) Tiempo de prellenado (h) Agua agregada en L/m2 de superficie mojada Presión de prueba MPa (kg/cm2) Fibrocemento Todos los diámetros 24 0.02 0.05 (0.5) Concreto simple Hasta 600 0.15 Concreto reforzado Todos los diámetros 0.10 PVC, PE y PRFV Todos los diámetros 1 0.02 Acero al carbono Todos los diametros 1 ------ Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 83
  • 93. 6. Recomendaciones de construcción y operación Para el buen funcionamiento de un sistema de alcanta-rillado sanitario, no basta un buen diseño de la red, es necesario considerar aspectos importantes durante su construcción y operación. En este capítulo se hace una descripción detallada de las etapas para la consecución de los objetivos del proyecto, en materia constructiva y operativa, como son la excavación, anchos de zanja, plantillas, profundidades máximas y mínimas, colchones de relleno mínimos, así como los procedimientos de ins-talación y mantenimiento más empleados en tuberías de diferentes materiales. 6.1 Recomendaciones de construcción Durante la construcción de un sistema de alcantarillado sanitario se deben de seleccionar los diferentes compo-nentes del sistema, siguiendo procedimientos de cons-trucción e instalación recomendados por fabricantes y avalados por la experiencia de constructores y organis-mos rectores. Los criterios de selección de los materiales y procedimientos de construcción se deben de adaptar a las características y condiciones de la zona de proyec-to, tales como la disponibilidad de los componentes del sistema de alcantarillado, la disponibilidad de recursos económicos, procedimientos constructivos usuales en la zona, tipo de suelo, nivel freático durabilidad y eficiencia de los componentes en cuestión. Cabe destacar que el empleo de buenos materiales sin un buen procedimiento constructivo dará lugar a fallas, lo cual también sucederá si se emplean procedimientos correctos con materiales inadecuados. Las etapas de construcción que comprende una red de alcantarillado sanitario son: excavación de zanja, ademe en algunas ocasiones, cama ó plantilla de zanja, coloca-ción de tubería, relleno de zanja y construcción de las instalaciones complementarias. A continuación se hace una descripción de cada una de estas etapas. 6.1.1 Excavación de zanja Para obtener la máxima protección de las tuberías se re-comienda que estas se instalen en condición de zanja de acuerdo a las características del terreno, así deberá ser el tipo de excavación. La excavación de la zanja se puede llevar a cabo ya sea a mano o con máquina (ver Figuras 6.1 a y b), dependiendo de las características de la zona de proyecto, como pueden ser el acceso a la zona, el tipo de suelo, el volumen de excavación, etc. La excavación se debe realizar conservando las pendientes y profundi-dades 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. Cuando en el fondo de la zanja se encuentren condi-ciones inestables que impidieran proporcionar a la tube-ría un apoyo firme y constante, se deberá realizar una sobre excavación y rellenar esta con un material adecua-do (plantilla) que garantice la estabilidad del fondo de la zanja. Figura 6.1 Procedimientos de excavación en zanja 84 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 94. La forma más común de verificar la profundidad de las zanjas es fabricando niveletas y escantillones, teniendo en cuenta que a la cota de plantilla del proyecto se le deben aumentar 5 cm, de cama, más el espesor del tubo. Se colocarán las niveletas a lo largo de la excavación a cada 20 m, posteriormente se tirará un reventón al centro de la zanja y con el escantillón se verificará y afi-nara el fondo de la zanja para obtener la profundidad necesaria y posteriormente con este mismo método se controlará el nivel de la plantilla hidráulica de los tubos (ver Figuras 6.2a, b y c). Figura 6.2 Procedimientos de nivelación en zanja 6.1.1.1 Ancho de zanja En la Tabla 6.1, se indica el ancho recomendable de la zanja, para diferentes diámetros de tubería en diferentes materiales. Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente el ancho que se indica en las tablas mencionadas; a partir de este punto pue-de dársele a sus paredes el talud necesario para evitar el empleo de ademe. Si resulta conveniente el empleo de un ademe, el ancho de zanja debe ser igual al indicado en las tablas ya referidas más el ancho que ocupe el ademe. 6.1.1.2 Sistemas de protección de zanjas Las zanjas excavadas en terrenos inestables exigen un apuntalamiento para evitar hundimientos ó el desplo-me de las paredes laterales Este apuntalamiento puede ser amplio o ligero, dependiendo de las condiciones del terreno. En México se emplean diversos sistemas de protec-ción de zanjas. A continuación se mencionan los que más comúnmente se utilizan. a) Apuntalamiento Consiste en colocar un par de tablas verticales dispues-tas sobre los lados opuestos de las zanjas, con dos poli-nes que las fijan. Este sistema se emplea en zanjas poco profundas en terreno estable. b) Ademe Es el sistema de tablas de madera que se colocan en con-tacto con las paredes de la zanja. Para lograr la estabili-dad del ademe, se utilizan polines de madera que se co-locan transversal mente de un lado a otro de la zanja, y barrotes de madera para transferir la carga ejercida sobre las tablas del revestimiento a los polines. El ademe puede ser simple, si está formado por pie-zas cortas de madera colocadas verticalmente contra los lados de la zanja, con polines y barrotes cortos que completan el sistema. Puede no ser de longitud unifor-me, dependiendo de la consistencia del terreno, dejando algunos huecos en las paredes de la zanja, como indica la Figura 6.3a. El ademe puede ser cerrado utilizando tablas horizon-tales para revestir las paredes de la zanja y barrotes verti-cales con uno ó más polines transversales para cada par! de barrotes (véase Figura 6.3b). Este sistema se adapta bien en terrenos de material suelto poco consistente. Figura 6.3 Sistemas de protección de zanjas Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 85
  • 95. c) Tablestacado Es el sistema de protección de zanjas mejor terminado y más costoso de los utilizados. Puede ser de madera ó de acero y se emplea en ex-cavaciones profundas en terrenos blandos y donde se prevé que pueda haber agua subterránea (véase Figura 6.3c). En el Tablestacado de madera se utilizan los mis-mos elementos descritos en los sistemas anteriores, pero colocados en forma uniforme a lo largo de la zanja. En ocasiones, en los puntos donde se espera encontrar bas-tante agua, pueden emplearse tablestacas doblemente armadas de madera en vez de tablas sencillas. Los Tablestacado de acero se emplean básicamente en instalaciones de gran magnitud. Son más resistentes que los de madera, más impermeables, pueden usarse y volverse a emplear. d) Achique en zanjas Si el nivel del agua friática está más alto que el fondo de la zanja el agua fluirá dentro de ella, siendo necesario co-locar un ademe ó tablestacado, así como extraer el agua de la zanja mediante bombas. Un sistema de achique en zanjas, es dejar circular el agua por el fondo de la zanja hasta un sumidero, des-de el cual se succiona y descarga el agua mediante una bomba. Como el agua puede contener material abrasivo, se recomienda utilizar bombas centrífugas, de diafragma de chorro ó vacío. En zanjas para tuberías de gran diámetro puede colo-carse un tubo de drenaje con juntas abiertas, cubierto de gravilla y dispuesto por debajo del nivel de la mis-ma. Este tipo de drenajes por lo regular desaguan en un sumidero, su ventaja es que suprimen la circulación de agua en la zanja, evitando que dañe el fondo. Los drena-jes se dejarán en el lugar en que se colocaron, cuando se termina la instalación. 6.1.2 Plantilla o cama La plantilla o cama consiste en un piso de material fino, colocado sobre el fondo de la zanja que previa-mente ha sido arreglado con la concavidad necesaria para ajustarse a la superficie externa interior de la tu-bería, en un ancho cuando menos igual al 60 % de su diámetro exterior, o el recomendado por el fabricante (ver Figura 6.4). Deberán excavarse cuidadosamente las cavidades o conchas para alojar la campana o copie de las juntas de los tubos, con el fin de permitir que la tubería se apo-ye en toda su longitud sobre el fondo de la zanja o la plantilla apisonada, el espesor de ésta será de 10 cm. El espesor mínimo sobre el eje vertical de la tubería será de 5 cm. En caso de instalar tubería de acero y si la superficie del terreno lo permite no es necesaria la plantilla. En el caso de tuberías de polietileno, no se requiere de coloca-ción de plantilla en cualquier material excepto roca. En lugares excavados en roca o te petate duro, se preparará la zanja con material suave que pueda dar un apoyo uni-forme al tubo (tierra o arena suelta con espesor mínimo de 10 cm). Figura 6.1 Procedimientos de excavación en zanja 6.1.3 Instalación de tubería Las tuberías de alcantarillado sanitario se pueden insta-lar sobre la superficie, enterradas o con una combinación de ambas, dependiendo de la topografía del terreno, de la clase de tubería y del tipo de terreno. En el caso de tuberías enterradas, se debe de com-probar de acuerdo al proyecto la pendiente del fondo de la zanja, para proceder a la colocación de la tubería en la zanja. En tuberías expuestas, estas se pueden co-locar directamente sobre el terreno natural, o bien, en tramos volados, apoyado sobre estructuras previamente construidas, con las preparaciones necesarias para la co-nexión de la tubería. 86 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 96. La instalación de un sistema de alcantarillado sanita-rio debe realizarse comenzando de la parte baja hacia la parte alta; por facilidad de instalación, las campanas deben colocarse siempre en dirección aguas arriba. El sis-tema se puede poner en funcionamiento de acuerdo a su avance constructivo. Cuando se interrumpa la instalación de las tuberías deben colocarse tapones en los extremos ya instalados, para evitar la entrada de agentes extraños (agua, tierra, etc,) a la misma. El tipo de acoplamiento ó junteo de la tubería, depen-derá del tipo de material elegido, de acuerdo a la técnica de instalación recomendada por cada fabricante. A continuación se hace una descripción de los proce-dimientos de instalación según el tipo de material de la tubería. 6.1.3.1 Instalación de tuberías de concreto simple y reforzado Antes de proceder a la instalación de las tuberías de con-creto simple o reforzado se deben de limpiar y posterior-mente lubricar con cepillo las campanas, cajas, espigas y anillos de hule de los tubos a acoplar (Figuras 6.5a, b y c). La junta de hule se coloca en la espiga del tubo y pos-teriormente se alinea la campana y espiga de los tubos que serán junteados (Figuras 6.5d y e). Dependerá del diseño del fabricante y del tipo del anillo de hule la nece-sidad o no de lubricar el anillo, o la campana o ninguno de los dos. Dentro de las juntas de hule más comúnmen-te utilizadas se encuentran las siguientes: • Auto-lubricante • “O” ring • De gota • De cuña u Off-set El procedimiento de acoplamiento dependerá del ta-maño de la tubería. En tubos pequeños el procedimien-to es acuñar una barra contra una tabla colocada ho-rizontalmente cruzando el lado acampanado del tubo. Posteriormente se debe de presionar de manera que la tabla inserte la tubería (Figura 6.5f). En tubos me-dianos, se utilizan dispositivos mecánicos a lo largo de la tubería, los cuales son asegurados a una sección del tubo instalado varios tramos atrás y unidos por un ta-blón atravesado. Por fuerza mecánica la junta es lleva-da a posición de unión (Figura 6.5g). En tubos grandes se debe de colocar una viga en un tubo instalado algu-nas secciones atrás. A esta viga se le une otra median-te algún jalador mecánico de manera que tenga apoyo. Por fuerza mecánica la punta es llevada a la posición de unión (Figura 6.5h). Figura 6.5 Instalación de tubería de concreto simple o reforzado Para la instalación de tubería de concreto, es impor-tante tener en cuenta los siguientes conceptos. La tierra en el área de la zanja desde la plantilla al eje medio de la tubería proporciona un soporte importante al tubo y reduce el esfuerzo del tubo. Un encamado suelto sin compactar directamente bajo el inverso del tubo significativamente reduce la tensión y el esfuerzo del tubo. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 87
  • 97. Los materiales de instalación y los niveles de com-pactación debajo del eje medio de la tubería tienen un efecto importante en los requerimientos estructurales del tubo. El suelo en esas porciones del encamado y área del acostillado, del eje de la tubería del tubo a la parte su-perior del lomo del tubo, tiene un efecto insignificante sobre la tensión del tubo. La compactación del suelo en esta área no es necesaria a menos que sea requerida para la estructura del pavimento. Los límites más importantes de la excavación son el ancho y la profundidad de la zanja. Conforme avanza la excavación, la pendiente de la zanja se debe verificar continuamente contra las elevaciones establecidas en el diseño de alcantarillas. Las profundidades incorrectas de la zanja pueden ocasionar puntos altos o bajos en la línea que pudieran afectar adversamente la capacidad hidráulica del alcantarillado y requerir de una corrección o mantenimiento adicional después de terminar la línea. La carga de relleno transmitida al tubo depende di-rectamente de lo ancho de la zanja. Para determinar la carga de relleno, el diseñador supone cierto ancho de la Tabla 6.1 Ancho de zanja para tubos de concreto circular zanja y luego seleccionar la resistencia del tubo capaz de soportar esta carga. Si el ancho de la zanja construida excede el ancho adoptado en el diseño, el tubo estará sobrecargado y posiblemente estructuralmente dañado. Debido a que las cargas de relleno y los requerimientos de resistencia del tubo están en función del ancho de zanja, en los planos o dibujos estándar se establecen an-churas máximas de la zanja. En donde no se indiquen los anchos de zanja máxima en cualquiera de los documen-tos de construcción, estos anchos de zanja deberán de ser lo más estrecho posible con un espacio lateral libre lo suficientemente adecuado para asegurar una correc-ta compactación del material de relleno a los lados del tubo. Se pueden utilizar los siguientes anchos de zanja como guía para los tubos de concreto circulares: Ancho Plantilla Colchon mínimo Diametro nominal Concreto simple Concreto reforzado Concreto simple Concreto reforzado Concreto simple Concreto reforzado cm cm cm cm cm cm 15 54 8 30 20 60 8 30 25 68 8 30 30 76 80 8 8 30 30 38 91 91 8 8 30 30 45 102 102 8 8 30 30 61 120 120 8 8 30 30 76 150 8 30 91 170 8 30 107 190 8 30 122 210 8 30 152 250 8 30 183 300 9 30 213 340 11 30 244 390 12 30 305 480 15 30 88 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 98. Acostillado del tubo de concreto El tubo de concreto ofrece cuatro clases de tubería las cuales difieren de la resistencia estructural que apor-tan. La resistencia del tubo de concreto se determina mediante una prueba de soporte de tres apoyos esta-bleciendo la resistencia del tubo bajo un punto severo de condición de carga. El diseño del tubo de concreto tradicional utiliza un factor de encamado de 2 aproxima-damente para el material de encamado granular como significado para igualar la resistencia de la ecuación de la prueba de tres apoyos a la instalación propuesta. Esto significa que la prueba de tres apoyos medida para una grieta de 0.3 mm es equivalente a aproximadamente el doble de la carga de diseño. Figura 6.7 Zanja estándar Para la instalación del tubo de concreto existen cuatro zonas principales que rodean la mitad inferior del tubo. Las cuatro zonas son: encamado medio, encamado ex-terior, el acostillado y los costados inferiores. El tipo de material (basado en las características del suelo) y en el nivel de compactación, varia con el tipo de instalación (1, 2, 3 o 4) y el material que sea utilizado en la cons-trucción de estas zonas importantes. Se utilizará un tubo de una resistencia mayor a medida que el tipo de insta-lación sea menos exigente, siendo el tipo de instalación tipo 1 las más exigente y la instalación tipo 4 la menos ya sea por el tipo de suelo o el nivel de compactación. Si bien, la compactación de la parte media del tubo ha-cia arriba, incluyendo el relleno, no es determinante en el desempeño del sistema tubo-suelo, la compactación será determinada si se espera que el lugar de la obra sea pavimentada. INSTALACIÓN TIPO 1. El tipo 1 requiere que el suelo granular seleccionado y bien compactado se coloque en las zonas del costado y de encamado. El diseño estruc-tural del tubo entonces tiene la ventaja del soporte pro-porcionado por esta envoltura de suelo de alta calidad, haciendo que esta instalación sea generalmente la más rentable para el tubo de 60 pulgadas de diámetro y ma-yor en rellenos profundos. INSTALACIÓN TIPO 2. El tipo 2 es una instalación estándar en donde se permite usar ciertos suelos nati-vos con una adecuada compactación en las zonas del acostillado y el encamado. Los suelos granulares selec-tos o suelos granulares limosos nativos adecuadamente compactados se pueden usar en las zonas del encamado externo y el costado. Esto sirve para permitir el uso del suelo que frecuentemente se encuentra en el sitio. Cual-quier suelo natural adyacente al tubo deberá tener una firmeza equivalente a los suelos colocados. Los requisi-tos de cimentación y de encamado son similares a los del Tipo 3. INSTALACIÓN TIPO 3. El tipo 3 permite el uso de suelos en las zonas del acostillado y el encamado ha-biendo fácilmente alcanzado los requisitos de compac-tación, justificando requisitos de inspección menos ri-gurosos con suelos granulares y algunos suelos nativos. Se pueden utilizar arcillas limosas en la zona del costado siempre y cuando estén adecuadamente compactadas. Además de los cimientos similares al Tipo 4, se requiere de una capa de encamado con un grosor mínimo de 3 pulgadas para evitar colocar el tubo directamente sobre un subgrado duro o variable. INSTALACIÓN TIPO 4. El tipo 4 es para instalaciones en dónde el enfoque de diseño más rentable es especi-ficar los requerimientos mínimos para el tipo de suelo y compactación, junto con un tubo que tenga la resisten-cia suficiente para resistir los mayores efectos estructu-rales que resultan del uso de suelos de baja calidad. Por lo tanto, el tipo 4 cuenta con pocos o ningún requeri-miento para controlar la compactación y el tipo de suelo colocado en las áreas del encamado y costados, excepto en el caso en que se empleen suelos de arcilla de azol-ve, estas deben ser compactadas. Es deseable aflojar los suelos nativos duros antes de colocar el tubo. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 89
  • 99. Tabla 6.2. Requerimientos de compactación, suelos de Instalación de encamado estándar y requisitos mínimos de compactación Tipo de Instalación Grosor del encamado Acostillado y encamado exterior Lado inferior 1 Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, no menor a 150 mm. 95% SW 90% 95% ML o 100% CL 2 Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, no menor a 150 mm 90% SW o 95% ML 85% SW o 90% ML o 95% CL 3 Do/24 mínimo, no menor a 75 mm. En caso de que existan cimientos de roca, se utiliza un mínimo de Do/12, no menor a 150 mm 85% SW, 90% ML o 95% CL 85% SW o 90% ML o 95% CL 4 No se requiere encamado, excepto cuando hay cimientos de roca, utilice Do/12 mínimo, no menor a 150 mm No se requiere de compactación, excepto si CL, use 85% No se requiere compactación, excepto si CL, utilice 85% CL En donde: Do.- Diámetro exterior del tubo Di.- Diámetro interior del tubo H.- Altura de relleno SW.- Material granular (arena, grava, etc.) ML.- Sedimentos inorgánicos, arenas finas o sedimentos arcillosos con baja plasticidad CL.- Arcillas inorgánicas de baja a mediana plasticidad, arcillas con grava, arcillas arenosas, etc. Instalación múltiple de tubos de concreto Una instalación de múltiples tubos consiste en la co-locación de dos o más tuberías en condiciones de una sola zanja o terraplén. Este procedimiento de instala-ción es más comúnmente utilizado en donde los requi-sitos restrictivos impiden el uso de un único tubo de diámetro mayor, en donde un ensamble de tubos se utiliza para crear un sistema subterráneo de almace-namiento de aguas pluviales, o donde se instalan un alcantarillado sanitario y un pluvial en la misma zanja a diferentes elevaciones. En la mayoría de los casos, es más práctico instalar múltiples tuberías en una zanja ancha única en vez de utilizar una zanja para cada línea. Ya que las tuberías múltiples se emplean generalmente cuando existen condiciones restrictivas (poco profundas) y la zanja es extraordinariamente amplia, la instalación de terraplén con satélite positiva representada con mayor similitud la carga real sobre los tubos y se utilizara para el análisis de esta condición de diseño. Instalación del Tubo. Las instalaciones estándar tienen requisitos de compactación específicos para el suelo en el área de los costados y lados inferiores para cada ins-talación. El diseñador debe de proporcionar un espacio adecuado entre las tuberías que sea apropiado para el método de compactación del suelo en las zonas de los costados y lados inferiores. Ya que la compactación del suelo en el espacio entre las varias tuberías presentará dificultades en la mayoría de los casos, se deberá tener cuidado por parte del diseñador al seleccionar el tipo de instalación y el material de encamado para las instalacio-nes planas de varias tuberías. En la Figura 6.8, se colocan tres tuberías en una zanja amplia. Para instalaciones estándar, el espacio entre las tuberías, Y, y la distancia del tubo a la pared de la zanja, Z, deberá ser de cuando menos 1/6 del diámetro exte-rior del tubo (Do/6) La tercera parte de en medio del área de encamado bajo cada tubería es un encamado suelto colocado sin compactar. La intención es mantener un encamado lige-ramente blando para que el tubo se asiente en el enca-mado y se logre una distribución de cargas óptima. La secuencia óptima de construcción es colocar el en-camado nivelado; instalar el tubo nivelado, compactar el encamado que quede fuera del tercio medio del tubo; y posteriormente colocar y compactar la zona del acos- 90 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 100. tillado hasta la mitad del tubo. Para compactar correc-tamente el suelo en la zona de los costados, podría ser necesario aumentar las dimensiones de Y y Z más allá de Do/6. Analizar la Condición de Carga. La selección de la re-sistencia del tubo requiere de seis pasos: determinar la carga estática, determinar la carga en movimiento, se-leccionar el encamado, determinar los factores de enca-mado para la carga estática y en movimiento, aplicar el factor de seguridad, y seleccionar la resistencia del tubo. Tubo hincado El tubo de concreto reforzado prefabricado es el material de tubo más comúnmente utilizado en las operaciones del método de hincado. El tubo de concreto se instala frecuentemente mediante el método de hincado en don-de son necesarias instalaciones profundas o en donde no son posibles las excavaciones abiertas convencionales ni los métodos de relleno. Procedimiento de hincado El procedimiento usual para utilizar el hincado con del tubo de concreto es equipar el borde delantero del pri-mer tubo con un escudo con la finalidad de proteger a la gente y al tubo. Este método se emplea en la minería manual. Cuando se utiliza una máquina de perforación, el extremo posterior de esta máquina se adapta al tubo en el que se usa el hincado. Al añadir tramos sucesivos de tubo entre el primer tubo y el hincado, y el tubo es empujado con el gato ha-cia delante, se excava el suelo y se remueve a través del tubo. El material se maneja con cuidado y la excavación no precede a la operación de hincado más de lo requeri-do. Cuándo el método empleado es la minería manual, y cuándo se utiliza una perforadora, la perforadora se ex-tiende a lo largo del tubo antes de llevar a cabo el méto-do de hincado. Este procedimiento resulta en una menor afectación de los suelos naturales que rodean al tubo. Los contratistas generalmente consideran conveniente el revestir la parte exterior del tubo con lubricante, tal como Bentonita, para reducir la resistencia de fricción entre el tubo y el suelo. En la mayoría de los casos, este lubricante se bombea a través de accesorios especiales que se instalan en la pared del tubo. Es aconsejable con-tinuar con las operaciones de método de hincado duran-te 24 horas al día hasta terminar, debido a la tendencia de del tubo empujado con el hincado a asentarse cuando el movimiento hacia adelante se interrumpe aunque sea unas pocas horas, lo cual causará una significativamente mayor resistencia de fricción. Es importante que la dirección del método de hincado sea cuidadosamente definida antes de iniciar la opera-ción. Esto requiere el levantamiento de rieles guía en el fondo del tubo usado con el método de hincado. Para el caso de tubos grandes es aconsejable contar con tales rieles colocados en una losa de concreto. La cantidad y la capacidad de los hincados empleados dependen prin-cipalmente del tamaño y de la longitud del tubo que será empujado con el método de hincado y el tipo de suelo Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 91
  • 101. presente. Las paredes del túnel deberán ser lo suficiente-mente resistentes y amplias para distribuir la capacidad máxima de los hincados contra el suelo detrás de la pa-red del túnel La Figura 6.9 proporciona un resumen del proceso paso a paso asociado con el método de hincado de los tubos. 1. Los pozos se excavan a cada lado. El gato descansará contra la parte posterior del pozo izquierdo así que se añade un tope de acero o madera como refuerzo. Se coloca un simple carril para guiar la sección del tubo de concreto. El gato se coloca en posición sobre una base. 2. Se baja una sección de tubo de concreto al pozo. 3. Los gatos se operan empujando hacia delante la sec-ción del tubo. 4. El gato se retraen y se añade un espaciador entre el gato y el tubo. 5. Se operan los gatos y el tubo se empuja hacia delante. 6. Pudiera ser necesario repetir los pasos 4 y 5 anteriores varias veces hasta que el tubo se empuje lo suficiente-mente hacia delante para dejar espacio para la siguien-te sección del tubo. Por lo tanto, es extremadamente importante que los recorridos / avances del gato sean lo más largos posibles con la finalidad de reducir tiem-po y costo. La situación ideal sería tener el avance del gato más grande que el tubo para eliminar por comple-to la necesidad de los espaciadores. 7. La siguiente sección de tubo se baja al pozo y se repi-ten los pasos anteriores. El proceso completo se repite hasta que la operación se completa. Figura 6.9 Pasos para utilizar el método de hincado en el tubo de concreto 92 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 102. Las cargas en el tubo hincado Dos tipos de cargas actúan sobre el tubo de concreto reforzado instalado mediante el método de hincado; la carga axial derivada de las presiones aplicadas durante la instalación; y la carga de soporte debida a la cubierta de tierra, con alguna posible influencia de las cargas vivas, que generalmente se hacen presentes después de termi-nada la instalación. Cargas Axiales: Para las cargas axiales que se encuen-tran normalmente, se necesita proporcionar una distri-bución relativamente uniforme de la carga alrededor del perímetro del tubo con la finalidad de prevenir una con-centración de tensión localizada. Esto se logra asegu-rando que los extremos del tubo estén paralelos dentro de las tolerancias establecidas para el tubo de concreto reforzado; utilizando algún material para amortiguar tal como triplay de centro sólido o aglomerado y con pre-caución por parte del contratista para asegurar que la fuerza de método del hincado está debidamente distri-buida en la estructura de hincado y paralela al eje del tubo. El área transversal del tubo de concreto es adecua-da para resistir las presiones encontradas en cualquier operación normal de método de hincado. Es siempre una buena idea reunirse con el contratista del hincado con el fin de averiguar las fuerzas de método de hincado que espera aplicar al tubo. Para los proyectos en donde se anticipan presiones extremas de método de hincado debidas a extensas dis-tancias de método de hincado o excesivas fuerzas de fricción unitarias, se podrían requerir de fuerzas com-presivas de concreto mayores que las usuales, junto con un mayor cuidado para evitar concentraciones de fuerza de apoyo. El factor de seguridad en la capacidad de carga axial de-berá ser de 3.20 basado en la máxima resistencia del con-creto. Se deberá evaluar asimismo el efecto de las cargas excéntricas o concentradas en las uniones del tubo. La magnitud de las cargas axiales anticipadas está en función de muchos factores entre los que se incluyen la técnica de instalación, la longitud total de hincado, la fricción superficial del concreto, el diámetro del tubo y la resistencia de la pared de empuje del tubo La fuerza total del método de hincado (Fjs) del tubo de concreto depende de varios factores primarios: Área Transversal del tubo en el punto más débil (nor-malmente la unión): (Aj) Resistencia a la compresión del concreto: (f’c) El factor apropiado de seguridad: (S.F.) La fuerza del método de hincado del tubo, (fuerza direc-ta de compresión), (Rjs) se ajusta a la siguiente ecuación: Adicionalmente se deberá evaluar la flexión longitu-dinal debida a la excentricidad de la carga en la superfi-cie de la unión. En general, el tubo completo permanece bajo compresión, a pesar de una mínima flexión debida a la excentricidad entre el centro de la superficie de la unión y la sección grande de pared más allá de la unión. Con algunos diseños, la fuerza resultante está actuando considerablemente fuera de la línea central de la pared, creando un esfuerzo de tensión neto. En tales casos, este stress deberá estar limitado a 3x fc ½ Cargas laterales: Estas cargas pueden ser el resultado de la fuerza del método de hincado aplicada al tubo si la estructura de hincado no está cuadrada al extremo del tubo de concreto en el método de hincado. También se presentará una presión lateral si el tubo está fuera de traza o nivel. Esta acción somete los extremos de espiga y campana del tubo a cargas extremas de esfuerzo de corte. Cargas de tierra y en movimiento: El cálculo de la re-sistencia del tubo requerida se determina a partir de: la profundidad del suelo, la masa del suelo, y las cargas vi-vas, si es el caso. El programa de software PipePac, de la American Concrete Pipe Association, puede ser de gran ayuda para determinar la capacidad requerida de soporte de carga del tubo. Los otros dos factores a ser considerados incluyen: la dimensión de la holgura en la parte exterior del tubo de concreto reforzado hincado, y si está área esta lechada o sin lechar posterior a la instalación del tubo. El tubo del método de hincado deberá contener dos armazones de refuerzo circular en el cuerpo del tubo. El armazón exterior se deberá extender hasta el campana del tubo, y el armazón interior se deberá extender hasta la espiga del tubo. El tubo se fabricará solamente con armazones de re-fuerzo circular. No se permite en ningún momento el refuerzo elíptico de acero en el tubo del método de hincado. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 93
  • 103. En tanto las condiciones lo garanticen, el propietario podría solicitar el extremo del campana sea reforzado mediante el uso de una virola externa de acero (Calibre 12 y 203 mm de altura) La tira de acero se solda a la parte exterior de la armazón de refuerzo utilizando los espaciadores apropiados. Se instalan generalmente puertos de lubricación (ben-tonita) al momento de la fabricación, lo que podría o no involucrar el uso de una válvula unidireccional. Lo mejor es verificar con el contratista del hincado con la finalidad de ubicar estos puertos en dónde mejor le sean útiles. Las uniones del tubo deberán de ser lo más simétricas posible: esto es, el grueso de la espiga deberá de ser lo más cercano posible al grosor del extremo del campana. Dentro de las opciones de empaques a utilizar para el tubo del método de hincado se encuentran el anillo en O (O Ring) o single offset (de cuña) ya que a estos tipos de empaque no los afectan los pequeños movimientos en el área de la unión esperados conforma se aplica y se disminuye la presión de hincado. 6.1.3.2 Instalación de tuberías de fibrocemento Tipos de unión Figura 6.10 Tubos junta Simplex Figura 6.11 Tubos junta Reka El tendido se hará colocando la tubería en el fon-do de la zanja, de manera que apoye en su cuadrante inferior toda su longitud, en una cama de material seleccionado. Antes de proceder a la instalación de la tubería de fibrocemento, se deben de limpiar y posteriormente lubricar las espigas y anillos de hule (neopreno ) de los tubos a instalar (Figuras 6 12a y b ). Los anillos de hule se colocan dentro de las ranuras del cople y posteriormente se alinea el cople y la espiga del tubo a acoplar (Figura No. 6.12c ). En cada unión o junta, se debe comprobar la correcta posición de los anillos para los diámetros de 150 mm a 1050 mm, haciendo girar el cople y recorriendo perimetralmente el escantillón los 360° (Figura No. 6 12f). En tuberías mayores a 200 mm, es recomendable utilizar equipo mecánico tal como : gato de escalera, gato súper simplex, tirfor, etc. En diámetros mayores o iguales a 500 mm, se puede realizar la instalación con ayuda de maquinaria de construcción, con capacidad suficiente de acuerdo al diámetro de tubería por instalar. Figura 6.12 Instalación de tubería de fibrocemento 94 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 104. 6.1.3.3 Instalación de tuberías de poli(cloruro de vinilo) (PVC) Sistemas de unión en tubería de poli(cloruro de vinilo) (PVC) Figura 6.13 Unión con Tee-Yee Figura 6.14 Acoplamiento estructurado anular Al igual que en las tuberías anteriores se deben de limpiar y lubricar antes de la instalación las campanas, espigas y anillos de hule de los tubos a acoplar (Figuras 6.15 a y b). Posteriormente se introduce el anillo de hule dentro de la ranura de la campana del tubo (Figura 6.15c), para posteriormente colocar los tubos dentro de la zanja y alinearlos, dejándolos listos para acoplar. El acoplamiento se realiza de la siguiente forma: en diámetros de hasta 15 cm., el acoplamiento se hará ma-nual, para diámetros de 25 a 40 cm., se hará con un taco de madera y una barreta con la cual se hace palanca (Fi-gura 6.15d). En diámetros medianos de 45 a 107 cm., la instalación puede hacerse con la ayuda de dispositivos mecánicos (montacargas de palanca), de una tonelada de capacidad y dos tramos de cadena ó cable de acero con ganchos, unidos por un tablón atravesado y por pre-sión tirando de ellos los tubos son llevados a su posición de unión (Figura 6.15e). Para diámetros mayores se coloca dentro de la tube-ría instalada una viga de madera; a esta se le une otra mediante un dispositivo mecánico de manera que tenga apoyo. Por fuerza mecánica la punta es llevada a la po-sición de unión. Se deberá evitar que las tuberías sean empujadas con equipo de excavación. Figura 6.15 Instalación de tubería de PVC Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 95
  • 105. Tabla 6.3 Anchos de zanja para tubería de PVC Diam.Nom. (cm) Ancho de zanja (cm) Total S.A.L. 10 60 25 11 60 25 15 60 23 16 60 22 20 60 20 25 60 18 30 65 18 31.5 70 19 35 75 20 37.5 80 21 38 80 21 40 80 20 45 85 20 50 90 20 52.5 95 21 55 100 23 60 110 25 63 115 26 65 120 28 70 130 30 75 135 30 76 140 32 80 145 33 81 145 32 85 155 35 90 160 35 91 160 35 100 175 38 107 185 39 110 190 40 120 205 43 Diam.Nom. (cm) Ancho de zanja (cm) Total S.A.L. 122 210 44 130 220 45 140 235 48 150 250 50 152 250 49 160 260 50 170 280 55 180 290 55 183 300 59 190 310 60 200 320 60 213 333 60 244 364 60 250 370 60 260 380 60 270 390 60 280 400 60 290 410 60 300 420 60 S.A.L. Sobre Ancho Lateral. Separación entre el ducto y la pared de la zanja. 6.1.3.4 Instalación de tubería de polietileno de alta densidad (PEAD) Tipos de unión de los tubos de polietileno. Figura 6.16 Sistema de unión espiga-campana de Tuberías corrugadas 96 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 106. Figura 6.21 Sistema de unión por electrofusión en tuberías de pared solida Las instalaciones dependen de diversos factores que afectan su desempeño, como el material de la tubería, la profundidad de instalación y las características del sue-lo nativo. Las características del material de relleno son particularmente importantes; es de igual importancia la manera en que el tubo es manejado e instalado, ya que ello puede tener grandes efectos en su capacidad para soportar cargas externas. EI desempeño de la tubería puede ser controlado con una adecuada instalación. Es importante recordar que el comportamiento mecánico de las tuberías flexibles es distinto al de las tuberías rígi-das, por lo que los requerimientos para lograr un desem-peño adecuado deben estar presentes y llevarse a cabo. La instalación de tuberías flexibles, termoplásticas, esta especificado en la norma ASTM-D-2321, Práctica Están-dar para la Instalación Subterránea de Tubos Termoplásti-cos para Drenajes y Otras aplicaciones de Flujo por Gra-vedad; esta norma contiene criterios a tomarse en cuenta para la instalación adecuada, logrando un mejor desempe-ño de la tubería, de igual forma se deberán considerar las especificaciones particulares de cada fabricante. 6.1.3.4.1 Transporte, recepción, descarga y almacenaje Se debe de considerar el almacenaje, transporte, descar-ga y manejo en obra como parte del proceso de instala-ción de las tuberías plásticas. El traslado de la tubería se debe realizar en transportes adecuados para dicha ope-ración, comúnmente se emplean transportes de cama plana; el amarre en dichos transportes no se deberá realizar con cables metálicos, cadenas o barras metáli-cas, deberán ser sujetos con bandas o cuerdas de nylon. La operación de descarga es de suma importancia para mantener la estabilidad estructural de la tubería, no de-berá ser arrastrada o dejarla caer del trasporte al suelo, Figura 6.17 Sistema de unión por cople de tuberías corrugadas Figura 6.18 Sistema de unión por campana tubería estructurada Figura 6.19 Sistema de unión por rosca fusión en tubería estructurada Figura 6.20 Sistema de unión por termofusión en tubería de pared solida Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 97
  • 107. son vulnerables a impactos las campanas y espigas de los tubos, de igual forma se deberán evitar golpes con el equipo de construcción, rocas u obstáculos del camino. La descarga de tubería de 100 mm, 4”, hasta diámetros de 450 mm, 18”, se puede realizar de forma manual. En el caso de la tubería de 600 mm, 24” a 1500 mm, 60”, se deberá ser izada mediante bandas o cuerdas de nylon, en dos puntos de apoyo, a un cuarto de longitud del tubo a cada extremo del tubo Al almacenar los tubos en obra, se debe de realizar de manera que se asegure la estabilidad estructural de la tubería, apoyándola en superficies libres de piedras y es-combro. Se debe de tener cuidado que las campana no cargue, pueden deformarse o fracturar comprometien-do la hermeticidad del tubo. Se puede apilar la tubería en estibas de manera tal que presenten orientación de las campanas, invertida en cada nivel sobresaliendo de la estiba inferior. Para evitar movimiento o rodamiento de la tubería se deberán colocar estacas o bloqueos de madera. El empaque o anillo de material elastomérico, comúnmente lleva una protección, la cual solo se debe-rá de retirar al momento de realizar la instalación, si la tubería van a estar por un largo periodo de tiempo en almacén de obra, los anillos deberán de ser removidos y almacenados en un lugar fresco y a la sombra, puestos de nueva cuenta en la tubería la momento de la instala-ción, con la orientación correcta. Figura 6.22 Apilamiento de tubería, no debe de exceder el 1.80 m de altura 4.1.3.4.2 Excavación Anchos de zanja En la instalación de las tuberías plásticas de PEAD, el material del acostillado y de relleno requiere de compac-tación para alcanzar la densidad, adecuada al lugar don-de se desarrolla la obra. La zanja debe tener un ancho adecuada para que el material de acostillado proporcio-ne el soporte al tubo y permita el empleo del equipo de compactación. El ancho debe mantenerse constante a todo el largo de la zona del tubo. EI ancho mínimo no debe ser menor que cualquiera de los dos criterios: diá-metro exterior más 16", 1.25 veces el diámetro exterior más 12", el que resulte mayor. Tabla 6.4 Ancho de zanja para las tuberías de PEAD Material Tipo Diámetro nominal Ancho de zanja mínima Plantilla mínima Colchón Mínimo Polietileno de alta densidad Pared Corrugada cm in cm cm cm 76 3 53.00 10 50 10.00 4 53.00 10 50 15.00 6 58.00 10 50 20.00 8 63.00 10 50 25.00 10 71.00 10 50 30.00 12 79.00 10 50 37.50 15 86.00 10 50 45.00 18 99.00 10 50 60.00 24 122.00 10 50 75.00 30 168.00 10 50 90.00 36 198.00 15 50 105.00 42 211.00 15 50 120.00 48 226.00 15 70 150.00 60 259.00 15 70 98 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 108. Material Tipo Diámetros nominales Ancho de zanja mínima Plantilla mínima Colchón mínimo [mm] [plg] [m] [m] [m] POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD PARED ESTRUCTURADA 750 30” 1.2 0.15 0.3 900 36” 1.3 1050 42” 1.5 1200 48” 1.6 1350 54” 1.8 1500 60” 1.9 1680 66” 2.1 1830 72” 2.3 1980 78” 2.4 2130 84” 2.6 2290 90” 2.7 2440 96” 2.9 2740 108” 3.2 3050 120” 3.5 Material Tipo Diámetros nominales Ancho de zanja mínima Plantilla mínima Colchón mínimo [mm] [plg] [m] [m] [m] POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD PARED SOLIDA 150 6” 0.60 0.10 0.90 200 8” 0.60 250 10” 0.65 300 12” 0.70 350 14” 0.75 400 16” 0.80 450 18” 0.85 500 20” 0.90 550 22” 0.95 600 24” 1.00 650 26” 1.05 700 28” 1.10 750 30” 1.15 900 36” 1.30 Se deberá tomar en consideración la seguridad en la zanja. La profundidad de la zanja debe estar definida princi-palmente por las instalaciones existentes y del proyecto de la obra. Si no existen obstáculos o requerimientos específicos, la profundidad mínima generalmente será determinada por las cargas vivas; en zonas frías, estará fijada por la línea de congelamiento del suelo. En la tabla siguiente se tienen los anchos de excavación recomen-dados para la tubería de PEAD. En instalaciones de tuberías paralelas en "batería" es necesaria una cantidad de relleno mínimo para proveer un soporte lateral adecuado y un mínimo espacio nece-sario para lograr la compactación necesaria del relleno y desarrollar el soporte lateral. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 99
  • 109. Figura 6.23 Separación mínima entre tubos paralelos hasta 600 mm, 24”, de diámetro M=0,3m, para diámetros de 600 a 1500 mm, 24” a 60”, M= 0,5 D.I. 6.1.3.4.3 Cimentación El fondo de la zanja es de suma importancia ya que será el Soporte longitudinal de la instalación. En este nivel, el material debe ser firme, estable y uniforme en toda la longitud. Normalmente, el encamado se coloca en espe-sores de 10 cm para establecer el nivel. En caso de que el fondo sea roca el encamado deberá ser de 15 cm de espesor y se emplee grava triturada o arena para esta-blecer el nivel. En fondos inestables de zanja, el material debe ser removido a una profundidad suficiente, bajo las indicaciones de un ingeniero de suelos y remplazar con material clase IA, IB o II de acuerdo con la norma ASTM D 2321, compactando adecuadamente. El control de fondos de zanja inestables puede complementarse con el uso de geosintéticos adecuados. 6.1.3.4.4 Estabilidad de taludes La función principal de cajones para zanjas, ademado y troquelado es por razones de seguridad, previendo de-rrumbes de las paredes de las zanjas ó áreas adyacentes a la misma. En suelos no cohesivos en combinación con el nivel freático puede ser necesario el empleo de placas de acero para prevenir el movimiento del suelo. Comúnmente se instalan placas de acero, pues son re-lativamente herméticas y de ser necesario es posible des-aguar con bombas sumergibles en el fondo de la zanja. En algunos tipos de suelo, es económico y practico el uso de unidades prefabricadas de longitud similar a un tubo, llamados escudos de capas, escudos para zanjas o cajones para zanjas. Son jalados hacia delante confor-me se avanza en la instalación. Estos soportes móviles no deben ser usados bajo el nivel del lomo del tubo, a menos que se considere algún método para conservar la integridad del material de relleno. Antes de moverlo se debe colocar y compactar el material de relleno a la profundidad adecuada para dar soporte al tubo. El dise-ño debe estar basado en los principios de la ingeniería de sólidos y la mecánica de suelos, considerando los mate-riales usados y requerimientos de seguridad. En casos donde un escudo para zanja esta dentro del área del tubo o debajo, debe ser dejado en el sitio, o si se requiere retirarlo, deben tomarse precauciones adecua-das para su remoción, y considerar que se transmitirán cargas adicionales a la tubería, asegurando que el tubo y materiales de cimentación y de relleno no sean alterados al remover el soporte, si al retirarlo se dejan vados deben ser rellenados y compactados con los mismos materiales y a las mismas compactaciones. Los elementos que se quedasen en la zanja como elementos de soporte estructural deberán ser tratados contra la degradación biológica. Algunos productos pro-tectores pueden ser agresivos para algunos empaques de hule, por lo que no es recomendable usarlos en la cer-canía del tubo. 6.1.3.4.5 Control de agua freática EI nivel freático puede acarrear serios problemas durante la excavación, instalación o relleno. Estos inconvenien-tes se minimizan si se planea adecuadamente el avance de la construcción. Mantener el nivel freático por de-bajo del encarnado y la cimentación permite un fondo de zanja estable, y debe mantenerse así todo el tiempo, para evitar el deslave de las paredes de la zanja. Donde sea factible la zanja, debe desaguarse hasta que el tubo sea instalado, con el adecuado encamado y rellenado hasta una altura arriba del nivel freático. Para desalojar pequeños volúmenes de agua es posible sobre excavar la zanja y rellenarla con piedra triturada o grava, facilitando así el drenaje, hasta remover el agua. Para remover grandes cantidades de agua se requiere el uso de sistemas well-point que consisten en una serie de tubos perforados dirigidos hacia el cuerpo del nivel freático conectados a un tubo y una bomba. Debe controlarse también el escurrimiento de agua de la superficie o del nivel freático que provoque socava-ción del fondo o paredes de la zanja o material de relleno. Pueden emplearse subdrenes perforados con materiales 100 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 110. bien graduados. La graduación de los materiales de dre-naje debe ser seleccionada para minimizar la migración de finos de los materiales circundantes. 6.1.3.4.6 Condiciones especiales La norma ASTM D 2321 recomienda que en los casos donde el suelo excavado presente problemas de estabili-dad, se requiere un ancho mínimo de material de relleno para asegurar el soporte del tubo. Lo mismo se requiere cuando la resistencia lateral del suelo es despreciable. Por ejemplo, en suelos nativos muy pobres o a lo largo de terraplenes en carreteras o suelos mal compactados, de desechos, turba o suelos altamente expansivos. Si el suelo nativo puede mante-ner un corte vertical, el ancho mínimo de envoltura de relleno deberá ser de al menos 0.5 de diámetro del tubo a ambos lados del tubo. Figura 6.24 Ancho mínimo del material de relleno para un adecuado soporte lateral del tubo en condiciones donde el suelo nativo es muy pobre, pero se puede mantener un corte vertical Si el suelo nativo no puede sostener un corte vertical o si es el caso de un terraplén, el ancho mínimo de la en-voltura de relleno será un diámetro del tubo a cualquier lado del tubo, según se muestra en la figura siguiente, y en ambos casos el material de relleno será un material granular de clase II o IA o IB. Figura 6.25. Ancho de material de relleno para un adecuado soporte lateral del tubo en condiciones donde el suelo nativo es muy pobre y no es posible mantener un corte vertical 6.1.3.4.7 Instalación de tubería Alineamiento horizontal y pendiente EI tubo debe ser colocado y acomodado en la zanja con los niveles requeridos por la pendiente y el alineamiento. Asi-mismo, debe dejarse el espacio adecuado para las campanas (si fuese el caso), en el encamado, para asegurar el soporte uniforme del tubo. No obstante, para tubería con campanas de diámetro igual o menor a la altura de las corrugaciones, esto sólo será necesario para evitar que al insertar los tubos se arrastre material de encamado. Posteriormente, estos huecos deberán ser rellenados bajo las campanas. En casos donde el tubo se instale con alineamientos curvos, por medio de desalineamiento de las juntas, ya sea por deflexión angular de las juntas o radio de curva-tura, debe de estar en el límite especificado por el fabri-cante. Para la tubería de PEAD corrugado el desalinea-miento máximo en juntas es de 1.0° como máximo para drenajes sanitarios. Para el caso de la tubería estructura el desalineamiento máximo en juntas es de 3.0° como máximo. Para el caso de la tubería de pared solida la mis-ma tubería cede a estas deflexiones, sin embargo se de-berá consultar al fabricante para ver el radio máximo de curvatura para cada caso. Deben minimizarse las cargas concentradas y asen-tamientos diferenciales donde quiera que el tubo cruce con otros servicios o estructuras, por medio de un col-chón suficiente entre el tubo y el punto donde se loca-liza la carga. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 101
  • 111. Inserción de tubería El tubo debe mantenerse libre de agua que pueda en-torpecer la integridad del encamado o el junteo. El tubo debe estar suspendido por las cuerdas mientras se realiza la inserción y no debe golpear la zanja a algún equipo ac-cidentalmente, ni siquiera con el propósito de orientarlo o nivelarlo, pues tales impactos pueden dañar la inte-gridad de la pared del tubo a la pared interior, pudiendo causar un daño imperceptible. EI tubo debe ser ensamblado en la zanja. Es común co-locar la tubería con las campanas en dirección del avance de la instalación; siempre se debe insertar la espiga den-tro de la campana. Ambas -campana y espiga- deben ser limpiadas antes de colocar el lubricante. Los tubos de diámetros pequeños (de menos de 18") pueden instalarse usualmente empujando la junta en su lugar sin herramienta. La tubería de diámetros mayores pudiera necesitar la utilización de una barra u otro equi-po para colocarse en su lugar. Si se utiliza barra o equi-po, debe usarse un bloque de madera para evitar dañar la campana. Cuando se empuje una junta, asegúrese de que el material del encamado no entre en la campana por la espiga. Material, como las piedras pequeñas y la arena introducida en la campana mientras se unen los tubos, puede ocasionar fugas. Con el uso de "tirfor" a "tecle" a "polea" podrá controlarse la velocidad y fuerza de inserción, asegurándose que el empaque se mantenga en su posición. Por medio del empuje a tiro del brazo de retroexcavadora, la velocidad y fuerza de inserción no se controla y debe asegurase que el empaque se mantenga en su posición una vez acoplado el tubo. Cuando el em-paque se ha desplazado o rolado, deberá desacoplarse la junta, limpiar y lubricar nuevamente e insertar hasta mantener el empaque en su lugar. Para cerciorarse de que el empaque no se ha des-plazado durante la inserción, debe palparse el empa-que desde el interior de la junta utilizando una laina de plástico con las esquinas redondeadas (escantillón) para no dañarlo. La tubería debe acoplarse a tope, aun-que puede existir un máximo de separación de ¾”; sin embrago, es muy importante revisar que el empaque no se haya rolado al acoplar la tubería. De suceder esto, debe desacoplarse limpiar, lubricar e insertarse nueva-mente hasta que el empaque se mantenga en su sitio, si bien el rolado es poco probable usando una técnica adecuada de acoplamiento. Debe verificarse que el empaque este en su posición correcta y usar el lubricante recomendado por el fabri-cante. Es inaceptable el uso de lubricantes minerales, ya que degradan el empaque. Figura 6.26 Acoplamiento de tubería de 1500 mm empleando dos tecles uno cada lado Figura 6.27 Acoplamiento de tubería de 600 mm empleando un solo tecle 102 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 112. Figura 6.28 Secuencia de acoplamiento y junteo en tubería estructurada Figura 6.29 Secuencia de acoplamiento y junteo en tubería de pared sólida Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 103
  • 113. Conexiones con estructuras En las conexiones de la tubería con estructuras con mu-ros de mampostería o de concreto, debe asegurarse que el agua en el interior del sistema no tenga exfiltraciones en dichas conexiones ni infiltración de nivel freático. Debe colocarse una barrera que impida el paso del agua con empaques especialmente diseñados para ello o pueden emplearse aislantes en las corrugaciones que quedarán empotradas. Un empaque colocado en una co-rrugación del tubo, aproximadamente al centro del muro del registro con mortero, cemento arena y un aditivo es-tabilizador de volumen o un grout no metálico funciona-rá como una barrera contra el agua. Los pozos de visita construidos a base de mampos-tería deberán tener acabado interior y exterior, y de ser necesario algún producto que impida la infiltración o ex-filtración de agua, Figura 6.30(a). Al momento de reali-zar la conexión con el pozo, asegúrese de que los tubos adyacentes al muro estén bien apoyados en la cama para evitar dañarlos por un efecto de cortante durante el re-lleno de la zanja. Una solución más completa es el empleo de mangas de empotramiento de poliuretano rígido (PUR) que se empotran a la estructura y permiten al tubo cierto ni-vel de movimientos radiales y axiales, asegurando la hermeticidad a largo plazo al reducir los esfuerzos cor-tantes ante la presencia de asentamientos diferenciales y movimientos producidos por las cargas vivas, sismos o cualquier otro fenómeno vibratorio, así como facilitar el reemplazo de tuberías unidas a la estructura, Figura 6.30 (b). Figura 6.30 Esquema de instalación de la tubería de PEAD corrugada a una estructura 104 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 114. Figura 6.31 Conexión con estructura de la tubería de PEAD estructura y de pared solida Materiales de relleno Los materiales de relleno alrededor del tubo deben ser compactados a la densidad especificada y a la altura de relleno sobre el tubo especificada. Deben, realizar-se pruebas de compactación para verificar que el ma-terial alcance la compactación requerida, desde la zona de acostillado. Es necesario seguir las recomendacio-nes establecidos en la norma ASTM D2321. El tamaño máximo de las partículas es 1½” para la mayoría de los diámetros, tubos de menor diámetro a 8". El tamaño máximo no debe exceder 10% del diámetro del tubo. El material de relleno tampoco debe contener grumos, te-rrones, material congelado, escombro, ya que provoca-ran compactaciones no uniformes, generando excesivas cargas concentradas y deflexiones. Al colocar materiales de grano grueso de graduación abierta adyacente a finos, estos pueden migrar dentro de material de grano grueso bajo la acción de gradiente hidráulico del nivel freático. La migración puede causar perdida de soporte del tubo y deflexión continua que podría exceder los limites de diseño. Estos significantes flujos de agua suelen presentarse durante la construc-ción, cuando el nivel del agua está siendo controlado por varios métodos o después de la construcción cuan-do subdrenes permeables o materiales de relleno actúan como un "dren Francés" bajo niveles freáticos altos. La graduación y el tamaño del material de relleno y el ad-yacente deben ser compatibles. También es posible el empleo de geotextiles que impidan la migración en ma-teriales incompatibles. La compactación del relleno debe incluir los rincones entre el tubo y el encamado. Encamado Debe proporcionarse un encamado estable y unifor-me al tubo. Para suelos clase III, el encamado debe ser compactado dejando suelta una franja central igual a un tercio del diámetro exterior del tubo. Comúnmente se emplean encamados de 10 cm de espesor. En fondos de zanjas excavados en roca debe colocarse encamados de 15 cm de espesor. Materiales de la clase I, II y III son apropiados para utilizarse como encamado. Acostillado y relleno inicial EI acostillado es la capa del relleno más importante, ya que provee soporte al tubo. Materiales clase IA, IB, II y III son adecuados para el acostillado; deben colocarse en capas de 15 cm y compactados de acuerdo con la clase de material empleado pero no menos de 90% de la den-sidad máxima de compactación del material. Se extiende hasta la mitad del tubo. La colocación y compactación del acostillado debe ser simétrica a cada lado del tubo. Debe asegurarse la colocación y compactación del ma-terial en los rincones zona entre el tubo y el encamado. EI relleno inicial debe extenderse desde medio tubo hasta una altura de 0.30 m para tubos menores a 48" y 0.60 m para tubos de 120". Esta área de relleno permite que las cargas sean distribuidas uniformemente hacia el acostillado. Debe emplearse los mismos materiales para el acostillado, si se emplean diferentes materiales debe prevenirse la migración de finos con material de gradua-ción seleccionada o geosintéticos. Es muy importante obtener rellenos de rigidez similar cuando se emplean materiales diferentes, de lo contrario se compromete el desempeño estructural del sistema. Puede colocarse en capas de 10 a 15 cm y compactarse en función del ma-terial empleado, ya sea material clase IA, IB, II o III. Puede emplearse el relleno fluido, tomando precau-ciones para evitar que el tubo flote o sea desalineado al colocar el relleno fluido. Deben colocarse atraques sobre las campanas del tubo y colocar el relleno en capas de 10 0 15 cm a velocidades lentas, dando tiempo suficiente al fraguado inicial de la capa antes de colocar la siguiente. AI emplearse este tipo de relleno debe cubrirse todo el tubo. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 105
  • 115. Relleno final Usualmente, el material excavado puede ser utilizado como relleno final. EI procedimiento de colocación debe ser igual que el especificado para el terraplén. Si no se cuenta con una especificación, el relleno final se debe colocar en capas no mayores a 20 cm de espesor y la compactación estará en función de la intensidad de uso de la superficie. Esta capa no es una capa crítica como el acostillado y relleno inicial; sin embargo, si el tráfico cruzara la instalación, es necesario cierto grado de com-pactación para prevenir el asentamiento del pavimento. Compactación EI grado de compactación del material de relleno debe ser establecido por el ingeniero, basado en los límites de deflexión, rigidez del tubo, control de calidad de la ins-talación, así como el suelo nativo y las características de compactibilidad del material de relleno usado. Debe ve-rificarse la densidad de compactación especificada reali-zando pruebas de compactación en campo en la zona de los acostillados y relleno inicial. El grado de compacta-ción varía dependiendo de los requerimientos del mate-rial de relleno, ver recomendaciones del fabricante para la instalación. La cantidad de material de menor tamaño hasta finos exige al suelo un mayor grado de atención en su colocación y compactación. La piedra triturada o suelos de grano grueso con textura abierta usualmen-te no se compactan, pero requieren que su colocación se realice de manera que se elimine la mayor cantidad de vacíos posible, acomodando el material por debajo y alrededor del tubo. Para otros materiales, el método de compactación depende del grado de compactación o el modulo de reacción del suelo que se requiere alcanzar y la cantidad de finos del material. La compactación mecánica es necesaria en el relleno, para la cual existen diferentes equipos disponibles: Pisones manuales. Compactar el acostillado requiere de mecanismos pequeños para obtener la compactación deseada en el área confinada. Un pisón manual puede ser usado para compactar el acostillado. Estos enseres no pesan más de nueve kilógramos y la superficie de pre-sión no es mayor a 15 cm por 15 cm, Los apisonadores o apisonadores de placa emplean la acción de impacto para forzar al aire y agua a salir de entre las partículas de suelo para consolidar el relleno. Este equipo trabaja adecuadamente en suelos cohesivos o suelos con alto contenido de arcilla. Debe cuidarse que el apisonador no impacte directamente al tubo. Para equipos pesados de compactación como los Ho-Pac o similares, se requie-re un mínimo de 0.90 m de material de relleno entre el tubo y el equipo. Compactadores estáticos. El peso del equipo y las pa-sadas múltiples sobre el material logran la compactación. Los compactadores pata de cabra emplean los tacones del rodillo para concentrar el peso del equipo. Los com-pactadores estáticos son adecuados en suelos no cohe-sivos y debe utilizarse lejos del tubo. Compactadores vibratorios. El movimiento vibratorio de los rodillos o placas vibratorias "sacuden" las partí-culas de suelo densificando su acomodo; trabajan mejor con suelos no cohesivos, y pueden ser empleados cerca del tubo, dependiendo de su tamaño y peso, teniendo cuidado de no golpearlo directamente. La consolidación por inundación no es una práctica recomendable y sólo debe ser usada bajo condiciones controladas, analizando las características del material a consolidar, así como del material nativo (ambos deben ser compatibles). EI material nativo debe tener suficien-te permeabilidad para que el agua no sea retenida en la zanja causando inestabilidad; no es aceptable este mé-todo en zanjas donde el material nativo este compuesto de arcillas o limos. Los requerimientos para el espesor de las capas y el grado de compactación son los mismos que para cualquier otro método de compactación, por lo que deben realizarse pruebas rigurosas para asegurar que se alcance los niveles de compactación adecuados. Cargas durante la construcción Ciertos vehículos de construcción, como algunos tipos de pavimentadoras, no son tan pesados como la carga de diseño. Para casos con vehículos de construcción rela-tivamente ligeros, pueden circular con coberturas míni-mas de 0.30 ó 0.60 m para tuberías hasta de 48" y 60", respectivamente. Cargas extremadamente altas ocasionadas por vehícu-los de construcción pesados requieren coberturas míni-mas. Se recomienda al menos 0.90 m de cobertura sobre el tubo en instalaciones con vehículos con peso de entre 30 y 60 toneladas. La altura de cobertura depende de la carga y la huella de la carga (superficie de aplicación). Los rodillos lisos de hasta 9.0 Ton de peso pueden transitar sobre la tubería con coberturas de 0.30 y 0.60 106 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 116. m para tuberías hasta de 48" y 60", respectivamente, sin vibración y con coberturas de 1.20 m, aplicando vi-bración. Inspección de la instalación Debe verificarse el alineamiento horizontal de la tubería, debiendo estar centrada en la zanja y mantener anchos de acostillado simétricos. EI alineamiento vertical debe inspeccionarse verificando a simple vista que la pendien-te se mantenga uniforme y detectar tubos con variacio-nes de la pendiente de proyecto. Es conveniente que en la inspección de la instalación sean solicitadas pruebas de compactación del material de acostillado y relleno inicial, verificando que se alcance la compactación requerida. Separación de juntas y verificación de empaques Una vez instalado el tubo, se debe verificar que la junta quede unida manteniendo el mayor paralelismo posible entre sus bordes y asegurando que la separación máxima que presenta la unión sea de ¾”. El empaque deberá quedar alojado en la zona de la campana indicada por el fabricante. En tubos de 30 a 60" deberá hacerlo desde el interior de la junta; en tubos de diámetros menores de-berá hacerlo desde el exterior, revisando las marcas en-tre campanas y corrugaciones. Se debe de verificar que no se haya rolado el empaque durante la conexión. Esta actividad puede realizarse palpando el empaque desde el interior de la junta utilizando una laina de plástico con las esquinas redondeadas (escantillón) para no dañarlo. Deflexión La deflexión en tubos flexibles enterrados se presentará después de los 30 días de la instalación. Entre 90 y 95% de la deflexión total se presenta durante los primeros dos o tres días, lo cual da la oportunidad de revisar la tu-bería poco tiempo después de su instalación, y detectar algún posible procedimiento inadecuado, antes de que el proyecto esté terminado. La revisión se debe realizar una vez que el tubo ha sido colocado y en la zanja com-pactado el relleno, pero antes de que se coloque el pavi-mento. La deflexión puede ser medida directamente con flexómetro desde el interior de los tubos de 30" a 60'" En diámetros menores o donde no se tenga acceso al in-terior del tubo debe usarse un deflectómetro. Los tubos detectados con deflexiones tempranas mayores a 5% indicaran que no se tiene un soporte lateral adecuado y que el confinamiento fue colocado con un procedimien-to equivocado o que el material de relleno empleado no fue el idóneo. En estos casos deben tomarse acciones correctivas inmediatas, descubriendo el tubo, retirando del relleno colocado -incluidos los acostillados- y permi-tiendo al tubo recuperar su forma. Posteriormente, se colocara nuevamente el acostillado y relleno con un pro-cedimiento adecuado. Requerimientos de hermeticidad Los requerimientos de hermeticidad de las instalacio-nes están reguladas por las normas oficiales. La Norma Oficial Mexicana NOM-001-CONAGUA-1995 establece las especificaciones de hermeticidad para alcantarillado sanitario, proporciona la metodología y rangos de acep-tabilidad, para pruebas de estanqueidad de pozos de visita, prueba de hermeticidad para tuberías con agua (prueba hidrostática) y prueba de hermeticidad para tubería con aire a baja presión (prueba neumática). La norma ASTM F 1417 también es una referencia para las pruebas de aire a baja presión. La norma NOM-001- CONAGUA-1995 especifica que se debe mantener una presión de aire de 0.3 kg/cm2 a lo largo de un tramo de tubo durante un periodo determinado de acuerdo con el diámetro del tubo, con una caída máxima de presión de 0.07 kg/cm2. A pesar de que los diámetros listados en la norma NOM-001-CONAGUA-1995 solo incluyen hasta 24", 630 mm. 6.1.3.5 Instalación de tubería de PRVF La versatilidad del comportamiento del suelo junto con la resistencia y flexibilidad de las tuberías de PRFV ofre-ce un potencial de características únicas para la interac-ción suelo-estructura lo que posibilita un rendimiento óptimo del sistema suelo tubería. A grandes rasgo deben de considerarse dos cargas que actúan sobre la tubería: 1.- Cargas externas provocadas por carga de superficie, que ocasionan tensiones de flexión o curvatura de la pared en la tubería. 2.- Presión interna que crea tensión superficial y un empuje no balaceado que derivan en las tensiones axiales. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 107
  • 117. La flexibilidad de la tubería PRFV junto con el comporta-miento estructural natural de los suelos y una propues-ta estructural de relleno proporciona una combinación ideal para trasferir las cargas actuantes sobre la tubería. Figura 6.32 Parámetros que determinan el sistema Suelo Tubería Inspección de los tubos Resulta imprescindible revisar todos los tubos en el lugar de entrega en obra para asegurarse de que no hayan su-frido daño alguno durante el transporte. Dependiendo de la distancia del almacenamiento, la manipulación en obra y otros factores que puedan influir sobre las condiciones del tubo, se recomienda volver a inspeccionar cada tubo, se recomienda volver a inspec-cionar cada tubo inmediatamente antes de proceder a su instalación. Reparación de los tubos Por lo general los tubos que presentan daños menores pueden ser reparados en obra por personal calificado. Descarga y manipulación de los tubos Es imprescindible controlar la manipulación del material durante el proceso de descarga. El uso de cuerdas guía atadas a los tubos o a los embalajes de los mismos facili-ta el control manual de los tubos durante las maniobras de la izada y posterior manipulación. Se debe evitar que la tubería se golpee, se caiga o sufra impactos especial-mente en los extremos. Tubos sueltos Los tubos sueltos se pueden izar usando flejes flexibles, eslingas o cuerdas. En ningún caso se han de usar cables de acero o cadenas para levantarlos o soportarlos. Los tubos se deben de levantar usando solo un punto de su-jeción (Ver Figura 6.33), en caso de tener dos puntos para su sujeción será de acuerdo a la Figura 6.34. No se deben izar los tubos mediante ganchos en los extremos ni pasando la cuerda por el interior de la tubería de ex-tremo a extremo. Figura 6.33 Figura 6.34 Aun cuando las dos formas de izar la tubería son co-rrectas la más recomendada es la de la Figura 6.33 Embalajes o cargas unificadas Las cargas unificadas o embalajes deben manipularse utilizando un par de eslingas tal como se muestra la Fi-gura 6.35 No se deben izar distintos grupos de tubos embalados como carga no unificada como si se tratara de un solo grupo. Los tubos que se embalen como carga 108 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 118. no unificada deben ser descargados y manipulados en forma separada, uno a la vez. Figura 6.35 como máximo 4 metros entre sí y con una saliente de 2 metros como máximo. También se deben fijar los tubos para que permanezcan estables y separados La altura máxima de apilado recomendado es de 2.5 m aproximadamente. Se deben atar los tubos al vehículo sobre los puntos de sujeción utilizando flejes flexibles o sogas (Figura 6.37), nunca utilice cables de acero o ca-denas sin colocar una adecuada protección al tubo para impedir la abrasión Figura 6.37 Almacenaje de tubos en obra No es necesario colocar o resguardar de los rayos la tu-bería, puesto que esta es inerte a los rayos del sol. Como regla general se recomienda almacenar los tubos sobre maderas planas que faciliten la colaboración y posterior retiro de las fajas teladas de alrededor del tubo. Cuan-do los tubos se depositen directamente sobre el suelo se deberá inspeccionar la zona para cerciorase que esta exenta de rocas u otros escombros que puedan dañar el tubo. En caso de que sea necesario apilar los tubos se re-comienda mm de ancho como mínimo) ubicados a cada cuarto y con cuñas (Ver Figura 6.36). Así mismo se recomienda utilizar el material de estiba original de envío. Figura 6.36 hacerlos obre soportes planos de madera (75 Transporte de tubería Para el transporte de tubería se debe apoyar comple-tamente la tubería sobre maderas planas distanciadas Procedimiento de instalación para la tubería prfv El procedimiento de instalación apropiado para los tubos PRFV varía de acuerdo a la rigidez del tubo, el colchón sobre el tubo, el ancho de zanja, las características de los suelos nativos, las sobrecargas y materiales de relleno. El material nativo debe confinar adecuadamente el relleno de la zona del tubo para alcanzar el soporte adecuado. Ancho de zanja La Tabla 6.5 muestra los diferentes anchos de zanja para las tuberías PRFV, el ancho de zanja siempre debe ser lo suficientemente ancho como para permitir un espa-cio apropiado que asegure el correcto posicionamiento y compactación del riñón, asi como también debe permitir el uso y operación de equipos de compactación sin dañar los tubos Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 109
  • 119. Tabla 6.5 ancho de zanja para tubería PRFV blando se deberá colocar una cimentación adicional para TUBERIA PRFV DN Ancho Espesor de Plantilla mm mm 300 800 100 350 850 100 400 900 100 450 1050 100 500 1100 100 600 1200 100 700 1400 100 750 1450 100 800 1500 100 900 1600 100 1000 1700 150 1100 1800 150 1200 2000 150 1300 2100 150 1400 2200 150 1500 2300 150 1600 2400 150 1700 2600 150 1800 2700 150 1900 2800 150 2000 3000 150 2100 3100 150 2200 3300 150 2300 3400 150 2400 3500 150 2500 3700 150 2600 3800 150 2700 3900 150 2800 4000 150 2900 4100 150 3000 4200 150 Plantilla de la tubería La plantilla de la tubería debe estar ubicada sobre un fondo firme y estable de modo que proporcione un ade-cuado apoyo a la tubería. Los espesores recomendados de plantilla son los que aparecen en la Tabla 6.5. En caso de que el fondo de la zanja sea inestable o demasiado lograr el apoyo firme que la plantilla necesita. Puede suceder que haya que importar el material de plantilla para lograr la graduación adecuada y el apoyo necesario, los materiales recomendados para la plantilla son SC1 Y SC2, es posible ocupar el material de excava-ción para la construcción de la plantilla siempre y cando cumpla con la granulometría necesaria para asegurar el nivel de compactación requerido. Por otro lado, la plantilla debe ser sobre excavada en cada unión para asegurar que el tubo de PRFV tenga un apoyo uniforme y continuo sobre la plantilla y no des-canse sobre los coples (Ver Figura 6.38 y 6.39) Figura 6.38 Una vez asentada la tubería se deberán rellenar cui-dadosamente unión. Figura 6.39 las sobre excavaciones en los puntos de Materiales de relleno La tabla 6.6 agrupa los materiales de relleno en diferen-tes categorías. SC1 y SC2 son suelos de relleno más fáciles de usar y precisan menos esfuerzo de compacta-ción para lograr un determinado nivel de compactación relativa. Independientemente de estas categorías y sin 110 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 120. importar si el suelo de relleno es importado o no, se apli-cara las siguientes restricciones: 1. Para el tamaño máximo de las partículas y rocas se debe respetar los límites establecidos en la tabla 6.7 2. Los terrones no deberán ser de un tamaño mayor al doble del máximo de las partículas 3. No se debe utilizar material congelado 4. No se debe utilizar material orgánico 5. No se debe utilizar escombros (neumáticos botella, metales ect.) El relleno sobre el tubo puede consistir en material ex-cavado con un máximo de partícula de hasta 300 mm siempre y cuando la cobertura de la tubería sea de 300 mm. Las rocas mayores de 200 mm no deben ser arroja-das sobre la capa de 300 mm que cubre la clave del tubo desde una altura mayor a 2 metros. Tabla 6.6 Grupo de suelos de relleno Grupos de suelos de relleno Descripción de los suelos de relleno SC1 Rocas trituradas con <15% de arena, un máximo de 25% que pase por el tamiz de 10 mm y un máximo de 5% de material fino. SC2 Suelos limpios de grano grueso con <12% de material fino SC3 Suelos de grano grueso con 12% de material fino o más. Suelos arenosos o de grano fino con menos de 70% de material fino. SC4 Suelos de grano fino con más de 70% de material fino. Tabla 6.7 Tamaño máximo de partículas de relleno DN Tamaño máximo ≤450 13 500-600 19 700-900 25 1000-1200 32 ≥1300 40 Tipos de instalación Para u sistema Suelo-Tubería se recomiendan dos tipos de instalación estándar. La selección de cada una de ellas depende las características del suelo nativo, los materia-les de relleno, la profundidad a la que debe enterrarse el tubo, las condiciones de sobrecarga, la rigidez de la tubería y las condiciones de operación. Instalación tipo 1 Se deberá construir la plantilla de la tubería siguiendo las indicaciones mencionadas anteriormente para su construcción. Posteriormente se deberá rellenar la zona de la tubería (hasta 300 mm sobre lomo de tubo) con material de relleno especificando y compactando según niveles requeridos. Ver Figura 6.40 Figura 6.40 Instalacion Tipo 1 Nota: Para aplicaciones de baja presion (PN <1 Bar)sin cargas por trafico, no es necesario compactar sobre los 300 mm sobre lomo de tubo Instalación tipo 2 Al igual que en la instalación Tipo 1, se deberá construir la plantilla de la tubería siguiendo las indicaciones men-cionadas anteriormente para su construcción. Posterior-mente se deberá rellenar la tubería hasta un 60% del diámetro del tubo con el material de relleno y nivel de compactación especificado. Posteriormente el material de relleno restante hasta 300 mm sobre lomo de tubo podrá ejecutarse con una granulometría distinta con un nivel de compactación distinto al colocado primeramen-te. Ver Figura 6.41 Figura 6.41 Instalacion Tipo 2 Nota: la Configuracion de rellno Tipo 2 no es adecuada para situaciones de carga por tráfico pesado. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 111
  • 121. Relleno de la zanja del tubo Se recomienda rellenar inmediatamente después del proceso de enchufado a fin de prevenir dos peligros: la flotación del tubo debido a lluvias copiosas y los movi-mientos térmicos por la diferencia de temperaturas diur-nas y nocturnas. La correcta selección, ubicación y compactación del relleno de la zona de tubería es de gran importancia a fin de controlar la deflexión vertical y asegurar el funciona-miento de la tubería. El material de relleno del riñón en la zona que se encuentra la plantilla y la parte inferior externa del tubo debe insertarse y compactarse antes de colocar el resto del relleno (Ver Figura 6.42) Figura 6.42 Arriñodado de Tubería Se debe controlar el espesor de la capa a compactar así como la energía utilizada en el método de compacta-ción, el relleno correcto se realiza normalmente en capas de 100 mm a 300 mm dependiendo del material de re-lleno y el método de compactación. Cuando se utiliza grava o roca triturada como material de relleno gene-ralmente será adecuado una capa de hasta 300 mm, los suelos de grano fino necesitan un mayor esfuerzo de compactación y el espesor de la capa debe ser limitada. Los rellenos SC1 y SC2 son relativamente fáciles de usar y muy confiables como materiales de relleno, estos suelos tienen baja sensibilidad a la humedad y el relleno se puede compactar fácilmente utilizando una placa vi-bratoria en capas de 200 a 300 mm. Se pueden aceptar los suelos de rellenos SC3 y se encuentran a menudo listos para usarse como materiales de relleno para la tu-bería. Lo anterior debido a que muchos suelos nativos en los que se instala la tubería son SC3 y por tanto el suelo extraído puede ser directamente reutilizado como relle-no para la zona de tubería. Por otro lado es de notarse que este tipo de suelos son muy sensibles a la humedad. Las características del tipo de suelo SC3 dependen en gran parte de la fracción fina que los compone, por tanto el control de la humedad es necesario cuando se com-pacta el suelo para lograr la densidad deseada con una razonable energía de compactación. La compactación se puede lograr utilizando un compactador manual de im-pacto en capas de 100 a 200 mm. El relleno tipo SC4 solamente se puede usar como relleno de la zona de tubería observando las siguientes precauciones: 1.- Se debe controlar el contenido de humedad del ma-terial 2.- No se debe usar en fondos inestables o con agua estancada en la zona de tubería 3.- Las técnicas de compactación pueden requerir de una considerable cantidad de energía y por lo tanto se deben tener en cuenta las limitaciones prácticas de la compactación relativa y la rigidez del suelo restante. 4.- Cuando compacte utilice capas de 100 y 150 mm con un compactador manual de impacto tal como un Whacker o un piso neumático. 5.- Las pruebas de compactación se deberán realizar periódicamente a fin de asegurar la compactación requerida Cuando el relleno alcanza el diámetro horizontal del tubo (springline) toda la compactación deberá comenzar de los lados de la zanja y avanzar hacia el tubo. El relleno de la zona de la tubería se debe ubicar y compactar de tal modo que cause que el tubo se ovalice en dirección vertical (aumento del diámetro vertical) dicha ovaliza-ción no deberá exceder del 1.5% del diámetro del tubo de acuerdo con las mediciones realizadas al alcanzar el relleno a lomo de tubo. La cantidad de ovalización inicial obtenida se relacio-nara con la energía necesaria para lograr la compacta-ción relativa que se necesita. Los altos niveles de energía necesarios para rellenos SC3 y SC4 pueden sobrepasar los límites, si esto ocurre se deberá instalar tubería con mayor rigidez u otro material de relleno o ambas cosas Estas recomendaciones se resumen en la Tabla 6.8 112 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 122. Tabla 6.8 Recomendaciones para la compactacion de relleno de la zona de tubo Tipo de suelo de relleno Compactador de impacto Compactador de placa vibratoria Recomendaciones SC1 300 mm Dos pasadas deberían proporcionar una buena compactación SC2 200-250 mm Dos a cuatro pasadas, dependiendo de la altura y la densidad requerida SC3 100-200 mm La altura de la capa y el numero de pasadas dependen de la densidad necesaria. Usar con contenido óptimo de humedad o niveles cercanos al mismo. Controlar la compactación SC4 100-150 mm Puede requerir una importante energía de compactación El contenido de humedad deber ser óptimo. Verificar la compactación. Compactación sobre el tubo La instalación tipo requiere que se compacten 300 mm sobre lomo de tubo. El relleno de la zanja en aéreas suje-tas a cargas de transito se suele compactar para minimi-zar asentamientos de superficie. La Tabla 6.9 muestra la altura minima de cobertura sobre el tubo. Se debe tener cuidado de evitar en exsecivo esfuerzo de compactacion sobre la clave del tubo, sin embargo este material por ningun maotivo debera dejarse suelto. Y por tanto se debera de compactar hasta lacanzar los niveles de com-pactacion requeridos. Tabla 6.9 Cobertura mínima para compactación sobre lomo de tubo Peso del equipo (Kg) Cobertura mínima del tubo (mm) Impacto Vibrado <50 -- -- 50-100 250 150 100-200 350 200 200-500 450 300 500-1000 700 450 1000-2000 900 600 2000-4000 1200 800 4000-8000 1500 1000 8000-12000 1800 1200 12000-18000 2200 1500 Instalación de tubería Los tubos PRFV por lo general se ensamblan utilizan-do coples con junta tipo REKA. Los tubos y coples se pueden suministrar por separado, también se pueden entregar con el cople instalado en un extremo del tubo. Si los coples no se entregan previamente ensamblados, se recomienda que se monten en el lugar de almacena-miento o en el sitio de instalación antes de que el tubo sea montado en los soportes. Otros sistemas de unión como bridas, juntas mecáni-cas y uniones por laminación pueden ser también usadas para la unión de tuberías. Los pasos 1 a 4 se deben seguir en todos los montajes que utilicen coples de PRFV con junta tipo REKA, aun para instalación visible o aérea. PASO 1 Limpieza del cople Limpie completamente las ranuras del acople y los em-paques de caucho para asegurarse de que estén libres de suciedad y aceites (ver Figura 6.43) Figura 6.43 Limpieza del cople Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 113
  • 123. PASO 2 Instalación de empaques de sello Introduzca el empaque de sello en la ranura dejando bu-cles del empaque fuera de la ranura (generalmente de dos a cuatro bucles). No utilice ningún lubricante en la ranura o en el em-paque de sello en esta etapa del ensamble. No obstante, puede utilizar agua para humedecer el empaque de sello y la ranura para facilitar el posicionamiento y la inserción del empaque de sello. (Ver Figura 6.44). Figura 6.44 Instalación de Sellos Introduzca cada bucle del empaque en el interior de la ranura, ejerciendo una presión uniforme en todo momento. Una vez instalado el empaque de sello, hale cuidadosamente en dirección radial alrededor de la cir-cunferencia para distribuir la compresión del empaque. Verifique además que ambos lados del empaque sobre-salgan uniformemente de la ranura a lo largo de toda la circunferencia. En caso de que no sea así, puede golpear el empaque de sello con un mazo de caucho para introducirlo correc-tamente. PASO 3 Lubricación de empaques Aplique una fina capa de lubricante suficiente sobre los empaques (ver Figura 6.45). Figura 6.45 Lubricacion de Sellos PASO 4 Limpieza y lubricación de espigas Limpie los espigos de los tubos a fondo para eliminar cualquier tipo de suciedad, grasa, arena, etc. Inspeccione la superficie de sellado de la espiga, para detectar daños. Aplique una fina capa de lubricante en los espigos desde el extremo del tubo hasta la posición donde se encuen-tra pintada la franja negra de alineación. Tome las pre-cauciones necesarias para mantener limpios los espigos y los acoples una vez lubricados (ver Figura 6.46). Figura 6.46 Limpieza de espigas Es muy importante utilizar el lubricante adecuado. Nunca utilice lubricantes derivados del petróleo. Si el cople no viene montado previamente, se debe montar en el tubo en un lugar limpio y seco antes de unir los tubos. Esto se logra colocando una abrazadera o eslinga alrededor del tubo a una distancia de 1 a 2 me-tros del espigo sobre el cual se realizará el montaje del acople. Asegúrese de que el espigo del tubo se ubique al menos a 100 mm sobre el nivel del suelo para evitar que se ensucie. Presione el acople hacia el extremo del espigo del tubo en forma manual y coloque un tirante de 100 x 50mm cruzando el cople. Utilice dos tiracables o apa-rejos a palanca conectados entre el tirante y la abraza-dera y tire del cople hasta colocarlo en posición; es decir, hasta que este alineado con la línea de ayuda (ver Figura 6.47) Los siguientes pasos (5 a 7) se aplican al montaje de tubos con abrazaderas o eslingas y tira cables o apare-jos a palanca. Se pueden utilizar otras técnicas que pue-dan ayudar a lograr el objetivo siempre que cumplan con las indicaciones de este manual. En especial, la inserción de los extremos de los espigos del tubo se debe limitar a la línea de ayuda para montaje y se debe evitar cualquier daño al tubo y los coples. 114 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 124. Figura 6.47 Montaje de Cople en tubo de PRFV PASO 5 Colocación de la tubería La tubería con el acople montado es alineado sobre los so-portes de la tubería. Previamente se deberá sobre excavar la plantilla en la unión de la tubería (cople) para asegurar un apoyo uniforme de la misma sobre la plantilla. PASO 6 Ajuste de la abrazaderas La abrazadera (o eslinga) A se fija sobre cualquier pun-to del primer tubo o puede quedar posicionada desde la unión anterior. Ajuste la abrazadera (o eslinga) B sobre el tubo a ser montado en una posición conveniente (Figu-ra 6.48). El contacto de la abrazadera con el tubo debe contar con protección para evitar daños al tubo y ejercer una resistencia de alta fricción con la superficie del tubo. Si no se dispone de abrazaderas, se pueden usar eslingas de nylon o de soga tomándose las debidas precauciones para mantener la alineación del acople. Figura 6.48 Montaje de tubo PRFV con abarzadera o eslinga PASO 7 Unión de coples Los tiracables se colocan uno a cada lado del tubo y se conectan a las abrazaderas. Luego se tira del tubo hasta colocarlo en posición dentro del cople, hasta que alcance la línea de ayuda para el montaje o toque el tope central de montaje. La abrazadera A luego se mueve hacia el próximo tubo a ser montado. El montaje aproximado de fuerza puede ser calculado de la siguiente manera: Fuerzas del montaje en ton = (DN en mm/1000) x2 Deflexión angular de los coples La máxima deflexión angular en cada cople, tomando en cuenta la vertical y la horizontal combinadas, no debe exceder de los valores indicados en la Tabla 6.10. Esto puede ser utilizado para acomodar los cambios graduales en la direccion de la tuberia. La alineacion de los tubos, al ser unidos debe ser recta y por lo tanto debera aplicar la deflexiona ngular necesaria despues de ser ensambla-dos. La desviacion maxima y su radio de curbatura se muestran en la Tabla 6.11 Figura 6.10 Deflexión angular en el cople con doble sello Diametro nominal del tubo (mm) Presión (PN) en bares Hasta 16 20 25 Angulo de deflexión 32 máx. (grados) DN ≤ 500 3.0 2.5 2.0 1.5 500<DN≤900 2.0 1.5 1.3 1.0 900<DN≤1800 1.0 0.8 0.5 0.5 DN > 1800 0.5 NA NA NA Tabla 6.11 Desviación y radio de curvatura Angulo de deflexión (grados) Máxima desviación (mm) Longitud del tubo Radio de Curvatura (m) Longitud del tubo 3m 6m 12m 3m 6m 12m 3.0 157 314 628 57 115 229 2.5 136 261 523 69 137 275 2.0 105 209 419 86 172 344 1.5 78 157 313 114 228 456 1.3 65 120 240 132 265 529 1.0 52 105 209 172 344 688 0.8 39 78 156 215 430 860 0.5 26 52 104 344 688 1376 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 115
  • 125. 6.1.4 Relleno de la zanja Se debe llevar a cabo considerando las recomendaciones del fabricante de la tubería, ya sea ésta rígida o flexible, siguiendo los cuidados para efectuar con seguridad la prueba de hermeticidad NOM–CONAGUA-001 Vigente. En ambos casos el relleno debe realizarse tan pronto como sea instalada y probada la tubería. De esta manera se disminuye el riesgo de que la tubería sufra algún des-perfecto. 6.1.4.1 Relleno de la zanja en tuberías rígidas El procedimiento para el relleno de la zanja en líneas de alcantarillado con tubería rígida comprende las siguien-tes etapas: Relleno parcial en tuberías rígidas Una vez colocada la tubería sobre la plantilla de la zanja, se llevará a cabo la prueba de hermeticidad de la instalación conforme a la norma NOM-CONAGUA-001-vigente. Efectuada y aprobada la prueba de hermeticidad se procederá a un correcto acostillado (relleno lateral) a todo lo largo del tubo con material granular fino. Se deberá usar la herramienta adecuada para que el mate-rial quede perfectamente compactado entre la tubería y las paredes de la zanja. Para el acostillado del tubo se usará un pisón de cabeza angosta (Figura 6.49a). El re-lleno se continuará hasta la mitad del tubo con el mis-mo material granular fino compactándolo en capas que no excedan de 15 cm de espesor utilizando un pisón de cabeza plana o un apisonador mecánico. El material utilizado se debe compactar de 88 a 93 % de la Prueba Proctor estándar. Para verificar la compactación de los rellenos se to-marán suficientes muestras de cada tramo comprendi-do entre dos pozos de visita que aseguren el 100% de cumplimiento del nivel de compactación. La cantidad de muestras y el lugar donde se tomen dentro de cada tra-mo que se supervise será a juicio y bajo la responsabili-dad de la empresa supervisora. Si la empresa encargada de supervisar los trabajos detecta que el nivel de compactación no cumple con lo especificado, el responsable de la construcción de la obra debe determinar la causa, retirar el relleno que no cum-ple y repetir el trabajo de compactación hasta alcanzar el porcentaje anteriormente indicado. Relleno final de tuberías rígidas En lugares libres de tráfico vehicular, después de llevar a cabo el relleno compactado, el relleno final se realiza uti-lizando tierra sin cribar, pero de calidad aceptable (libre de rocas mayores a 30 centímetros). Este relleno puede hacerse por volteo a mano ó volteo mecánico, dejando un lomo ó borde sobre el nivel del terreno para que asiente naturalmente (Figura 6.49b). Si la excavación se hace en calles pavimentadas todo el relleno debe ser compactado de 88 a 93% de la Prueba Proctor estándar, con material cribado de la excavación o material traído de banco, como el tepetate (Figura 6.49c). Figura 6.49 Procedimiento de relleno de zanjas 116 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 126. 6.1.4.2 Relleno de la zanja en tuberías flexibles El procedimiento para el relleno de la zanja en líneas de alcantarillado con tubería flexible comprende las siguien-tes etapas: Relleno parcial en tuberías flexibles Una vez colocada la tubería sobre la plantilla de la zanja, se procederá a un correcto acostillado (relleno lateral) a todo lo largo del tubo con material granular fino, de-jando todas las campanas de tubos y conexiones visibles (Figura 6.50). Se deberá usar la herramienta adecuada, como un pizón de cabeza angosta (Figura 6.49a), para que el material quede perfectamente compactado entre la tubería y las paredes de la zanja. El relleno se conti-nuará hasta una altura de 30 cm arriba del lomo de la tubería (Figura 6.50), con el mismo material granular fino compactándolo en capas que no excedan de 15 cm de espesor utilizando un pisón de cabeza plana o un api-sonador mecánico. El material utilizado se debe compactar de 88 a 93 % de la Prueba Proctor estándar. Para verificar la compactación de los rellenos se to-marán suficientes muestras de cada tramo comprendi-do entre dos pozos de visita que aseguren el 100% de cumplimiento del nivel de compactación. La cantidad de muestras y el lugar donde se tomen dentro de cada tra-mo que se supervise será a juicio y bajo la responsabili-dad de la empresa supervisora. Si la empresa encargada de supervisar los trabajos detecta que el nivel de compactación no cumple con lo especificado, el responsable de la construcción de la obra debe determinar la causa, retirar el relleno que no cum-ple y repetir el trabajo de compactación hasta alcanzar el porcentaje anteriormente indicado. Efectuado el relleno parcial se llevará a cabo la prue-ba de hermeticidad de la línea conforme a la norma Figura 6.50 Relleno parcial de tuberías flexibles NOM-CONAGUA-001-Vigente. Aprobada la prueba de hermeticidad se procederá a realizar el relleno final. Relleno final en tuberías flexibles En lugares libres de tráfico vehicular, después de llevar a cabo el relleno compactado, el relleno final se realiza uti-lizando tierra sin cribar, pero de calidad aceptable (libre de rocas mayores a 30 centímetros). Este relleno puede hacerse por volteo a mano ó volteo mecánico, dejando un lomo ó borde sobre el nivel del terreno para que asiente naturalmente (Figura 6.49b). Si la excavación se hace en calles pavimentadas todo el relleno debe ser compactado de 88 a 93% de la Prueba Proctor estándar, con material cribado de la excavación o material traído de banco, como el tepetate (Figura 6.49c). 6.1.5 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería rígida 6.1.5.1 Prueba de hermeticidad Esta prueba de campo puede realizarse desde que la tu-bería ha sido asentada y alineada en el fondo de la zanja y debe llevarse a cabo conforme a lo especificado en la NOM-CONAGUA-001-vigente. 6.1.6 Pruebas de campo en líneas de alcantarillado construidas con tubería flexible 6.1.6.1 Prueba de hermeticidad Para efectuar esta prueba el relleno de la zanja debe estar compactado a una altura mínima de 30 cm sobre Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 117
  • 127. el lomo del tubo y las campanas de tubos y conexiones descubiertas (Figura 6.50). La prueba debe llevarse a cabo conforme a lo especificado en la NOM-CONAGUA- 001-vigente. 6.1.6.2 Prueba de flexión diametral Una importante característica de las tuberías flexibles es su habilidad de flexionarse diametralmente, u ovalarse ante cargas, sin reducir sus propiedades mecánicas. Al recibir cargas y ovalarse un tubo flexible enterrado es ca-paz de transmitir parte de estas cargas hacia el material que lo rodea (Figura 6.51). Sin embargo, debe asegurar-se que esta característica, medida a través del porcentaje de flexión diametral (%Δy), se mantenga dentro de va-lores admisibles que son el resultado de una correcta ins-talación, principalmente de la calidad de compactación del material del relleno y que se reflejan dentro de las primeras semanas después de que el tubo fue instalado. Figura 6.51 Interacción con el suelo de tuberías flexibles El objetivo de esta prueba es entonces medir la flexión diametral que presenta un tubo recién instalado para comprobar que esté dentro del rango admisible; de no cumplirse, hacer que el responsable de la obra corrija los tramos mal instalados y su procedimiento constructivo para asegurar la calidad de la obra y evitar problemas cuando la red ya esté funcionando. El porcentaje de flexión diametral (%Δy), se calcula de la siguiente manera: Donde: %Δy D Δy D = ⎛ − ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟ •100 D es el diámetro interior del tubo sin cargas Δy, es el valor de la flexión diametral D-Δy, es igual al diámetro interior real medido física-mente en un tubo enterrado (con cargas) De acuerdo con los procedimientos de diseño y los es-tudios realizados en diferentes países, una tubería plás-tica recién instalada puede flexionarse diametralmente hasta el 5% de su diámetro interior durante las siguien-tes cuatro semanas. Pasados varios meses está flexión, considerada como la máxima permisible para ese pe-riodo, es de 7.5% (límite de servicio), después de dos años de instalación éste valor puede llegar a ser hasta del 10% y prácticamente mantenerse constante durante la vida útil del sistema. Para la revisión de la deflexión diametral en campo existen escantillones metálicos (también llamados man-driles) de diámetro exterior igual al diámetro interior del tubo menos la flexión diametral máxima permisible, para los diferentes diámetros interiores comerciales de la tubería. Si el escantillón pasa de un extremo a otro de la línea que se prueba, la flexión diametral del tubo esta dentro de sus valores admisibles. Si se atora el es-cantillón (y la línea no presenta otros problemas como estar desalineada), entonces el tubo está flexionado dia-metralmente arriba del valor permisible y deberá ser co-rregido el grado de compactación del relleno de la zanja. Esta prueba es útil cuando por alguna circunstancia no fue posible supervisar la instalación de una línea o se tie-nen dudas sobre la calidad de los trabajos. Además del escantillón, se utilizan cámaras de video y cuando es posible y seguro el ingreso del personal se toman medidas directamente con reglas de extensión o flexómetro. Actualmente se desarrollan equipos electrónicos para medir con precisión las flexiones diametrales. 118 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 128. 6.2 Recomendaciones de operación En este apartado se describen las operaciones y equipos utilizados en el mantenimiento de un sistema de alcan-tarillado sanitario. 6.2.1 Mantenimiento preventivo y correctivo Con la finalidad de mantener en buen estado de conser-vación un sistema de alcantarillado sanitario, resulta ne-cesario elaborar un plan de mantenimiento preventivo, para lo cual se requiere contar con planos actualizados de las redes de alcantarillado, en donde se especifiquen diámetros, profundidades, elevaciones de los brocales, sentidos de escurrimiento y la ubicación de las descargas de aguas negras en canales, arroyos, ríos, etc. En estos planos se deberá marcar las zonas de la red que han presentado problemas y que requieren mante-nimiento preventivo o correctivo. Con esta información se podrá elaborar un programa y un presupuesto anual de mantenimiento. El mantenimiento preventivo puede comprender las siguientes acciones: • Inspección periódica • Lavados • Limpieza con equipo manual o hidroneumático • Acarreos 6.2.1.1 Desazolve con equipo manual Deberá contemplar el tipo de tubería instalada a fin de evitar daños a la tubería, debido a que la herramienta manual básica para desazolve manual es la varilla de acero, que es resistente a los ácidos y flexible, lo que le permite ingresar a la tubería con facilidad para extraer algún tapón que la esté obstruyendo. Cada varilla mide un metro de longitud y se unen entre sí mediante co-ples con rótula integrada. Existen en el mercado varillas de diferentes tipos (aleaciones), espesores y longitudes. Los accesorios para el manejo de las varillas consisten en llaves, barras y manerales. Para extraer taponamientos se utilizan tirabuzones. Para lograr un rendimiento mayor con este sistema, se utiliza la rotosonda de reversión instantánea que consis-te en un motor que hace girar las varillas a velocidades de hasta 125 RPM. Un equipo para extraer todo tipo de sedimentación son las máquinas desazolvadoras accionadas con mo-tor de gasolina o diesel, con arrancador eléctrico. Están montadas sobre un chasis de acero, provisto de tres llan-tas neumáticas. Cuentan con dos tambores, uno con ca-pacidad para enrollar 304 m con un cable de acero de 13 mm, y otro para enrollar 152 m con un cable de acero de 6 mm. Existe otro equipo semimanual llamado supersondea-dora, el 'cual introduce automáticamente las varillas gi-ratorias en el interior de la tubería a través de una man-guera de hule con acero reforzado. 6.2.1.2 Desazolve con equipo hidroneumático Para el desazolve con este sistema, se emplea un camión provisto de tanques de agua, tanques de Iodos, tubos de succión y conectores. Para su operación cuenta con un sistema eléctrico, microfiltro, sello de vacío, bomba de desplazamiento positivo (soplador), bombas de agua de triple émbolo, bombas de vacío con válvulas de alivio de presión, toma de fuerza de eje dividido, sistema de drenaje automático y seguros hidráulicos. Para el desazolve de las tuberías, se introduce la manguera de! equipo por un pozo de visita, y en se-guida, se lanza el chorro de agua a alta presión para re-mover el taponamiento que obstruye el flujo de aguas negras. El Iodo resultante se extrae por medio del tubo de succión colocado en el mismo pozo o en otro que esté aguas abajo. Dependiendo del equipo utilizado, los Iodos se pueden bombear al tanque de Iodos del mis-mo camión, o retirarlos del lugar por medio de palas, carretillas o cubetas. Mantenimiento para tuberias PRFV. El mantenimiento de tuberías PRFV puede comprender las siguientes acciones: a) Inspección periódica b) Desazolve con equipo manual en pozos de visita c) Limpieza con equipo manual o hidroneumático (ca-bezales de chorro a presión) Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 119
  • 129. Este tipo de mantenimiento deberá sujetarse a las si-guientes recomendaciones: a) la presión máxima del agua en las boquillas de cho-rro debe ser limitada a 120 kg/cm2, bajo esta pre-sión se puede llevar a cabo una adecuada limpieza y remoción de obstrucciones, dada la superficie inte-rior lisa de las tuberías de prfv. b) Se deben usar deslizadores con varias guías para elevar las boquillas de chorro de agua sobre la su-perficie del tubo. c) El ángulo de descarga de las boquillas de chorro de agua debe ser entre 6º y 15º en relación al eje de la tubería de prfv. d) El numero de orificios de chorro debe ser de 8 o mas y la medida o diámetro de las boquillas debe ser mayor a 2.0 mm. e) La superficie externa del cabezal deberá ser lisa y con un peso mínimo de 4.5 kg. f) El largo del cabezal deberá ser mínimo de 17 cm. para tuberías de diámetros menores a 800 mm se usaran cabezales mas livianos (peso de 2.5 kg) g) La velocidad de avance o retroceso del cabezal den-tro de la tubería deberá ser menor a 30 m/s 120 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario
  • 130. Bibliografía HANDBOOK OF PVC PIPE, Design & Construction, Uni-Bell PVC Pipe, Association, 4a edición. Proyecto de Sistemas de Alcantarillado, Araceli Sánchez Segura, Instituto Politécnico Nacional APUNTES DE HIDRAULICA II, Gilberto Sotelo Ávila, UNAM, Facultad de Ingeniería, División de Ingeniería Civil, Topografía y Geodésica, Departamento de Hidráulica. NMX-B-177-1990.- TUBOS DE ACERO CON O SIN COSTURA, NEGROS Y GALVANIZADOS POR INMERSION EN CALIENTE. ANSI/API SPECIFICATION 5L-04.- Specification for Line Pipe. ANSI/API SPECIFICATION 5L / ISO 3183:2007 (Modified), Petroleum and natural gas industries- Steel pipe for pipelines transportation systems. ISO 559.- International Standard.- Steel tubes for water and sewage ASTM A53/A 53M – 07.- Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless. Manual de diseño de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento.- Manual para las Instalaciones de Agua Potable, Agua Tratada, Drenaje Sanitario y Drenaje Pluvial de los Fraccionamientos y Condominios de las zonas Urbanas del Estado de Querétaro_ CEA QUERETARO. (Coeficiente de Manning) NRF-026-PEMEX-2008.- Protección con Recubrimientos Anticorrosivos para Tuberías Enterradas y/ó Sumergidas. ANSI /AWWA C200-97.- Standard For STEEL WATER PIPE ANSI / AWWA A100-97.- Standard For Water Wells. BURIED PIPE DESIGN A.P. Moser, Second Edition (Mc. Graw Hill.- Professional Engineering) Steel Pipe – A Guide for Design and Installation.- MANUAL OF WATER SUPPLY PRACTICES M11 _ AWWA. Concrete Pipe Design Manual ACPA – páginas 6-10. Manual of Practice No. 9 ASCE WPCF – páginas 128- 129. Concrete Pipe News Vol. 6, No. 10, Oct. 1954 “El tubo de concreto resiste la abrasión” Pedido especial de La Ciudad de Los Ángeles, Ingeniero del Municipio. Materiales para drenaje pluvial: diseño de drenaje pluvial – velocidades máximas. Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario 121
  • 131. Apéndice Informativo Normas Mexicanas aplicables Aplicación Producto Norma Alcantarillado Tubo pared lisa, serie inglesa NMX-E-211/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, utilizados para sistemas de alcantarillado. – Serie inglesa. - Especificaciones. Conexiones pared lisa, serie inglesa NMX-E-211/2-CNCP-2005 Industria del plástico-Tubos y conexiones-Conexiones de poli(cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, utilizadas para sistemas de alcantarillado- Especificaciones Tubo pared lisa, serie métrica NMX-E-215/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, utilizados para sistemas de alcantarillado- Serie métrica - Especificaciones. Conexiones pared lisa, serie métrica NMX-E-215/2-1999-SCFI Industria del plástico - Tubos y conexiones - Conexiones de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante con junta hermética de material elastomérico, serie métrica, empleados para sistema de alcantarillado – Especificaciones. Tubo de pared estructurada, de concreto y fibrocemento NMX-E-222/1-SCFI-2003 Industria del plástico - Tubos de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante, de pared estructurada longitudinalmente, con junta hermética de material elastomérico, utilizadas en sistemas de alcantarillado – Serie Métrica – Especificaciones NMX-E-229-SCFI-1999 Industria del plástico - Tubos y conexiones - Tubos de poli (cloruro de vinilo) (PVC) sin plastificante de pared estructurada para la conducción de agua, por gravedad - Especificaciones. NMX-C-039-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Fibrocemento – Tubos para alcantarillado – Especificaciones y métodos de prueba NMX-C-401-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Tubos – Tubos de concreto simple con junta hermética – Especificaciones y métodos de prueba NMX-C-402-ONNCCE-2004 Industria de la construcción – Tubos – Tubos de concreto reforzado con junta hermética – Especificaciones y métodos de prueba 122 Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento: Alcantarillado sanitario