Alcantarillado Sanitario
Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
20
20
comisin nacional del agua
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1:5 con espesor
mnimo de 0.01
m.
Pavimento
Muro de tabique
de 0.28 m.
Losa de concreto
fc = 200 kg/cm
reforzada con 3 v
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de 3/8 a 10 cm
de 45
Losa de concreto
0.30
y 0.4 m de separ
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Pozo de visita es
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Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
Alcantarillado Sanitario
Comisin Nacional del Agua
www.conagua.gob.mx
Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento
Alcantarillado Sanitario
ISBN: 978-607-626-009-8
D.R. Secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales
Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines en la Montaa
C.P. 14210, Tlalpan, Mxico, D.F.
Comisin Nacional del Agua
Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo
C.P. 04340, Coyoacn, Mxico, D.F.
Tel. (55) 5174-4000
Subdireccin General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento
Impreso y hecho en Mxico
Distribucin gratuita. Prohibida su venta.
Queda prohibido su uso para fines distintos al desarrollo social.
Se autoriza la reproduccin sin alteraciones del material contenido en esta obra,
sin fines de lucro y citando la fuente.
III
Contenido
Presentacin VII
Objetivo general IX
Introduccin al alcantarillado sanitario XI
1. Sistema de alcantarillado 1
1.1 Red de atarjeas 2
1.1.1 Modelos de configuracin de atarjeas 3
1.2 Colectores e interceptores 6
1.2.1 Emisores 6
1.2.2 Modelos de configuracin para colectores, interceptores y emisores 7
2. Componentes de un sistema de alcantarillado 11
2.1 Tubera 11
2.1.1 Tubera de acero 11
2.1.2 Tubera de concreto simple (CS) y reforzado (CR) con junta hermtica 14
2.1.3 Tubera de concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI) 16
2.1.4 Tubera de polister reforzado con fibra de vidrio (PRFV) 21
2.1.5 Tubera de policloruro de vinilo (PVC) 21
2.1.6 Tubera de polietileno de alta densidad (PEAD) 33
2.2 Descarga domiciliaria 35
2.2.1 Descarga domiciliaria con tubera de concreto 35
2.2.2 Descarga domiciliaria con tubera de fibrocemento 35
2.2.3 Descarga domiciliaria con tubera de policloruro de vinilo (PVC) 36
2.2.4 Descarga domiciliaria con tubera de polietileno de alta densidad (PEAD) 38
2.2.5 Descargas domiciliarias conectadas a diferentes materiales 38
2.2.6 Registro de albaal 41
2.3 Pozos de visita 42
2.3.1 Pozos de visita prefabricados 43
2.3.2 Pozos de visita construidos en el lugar 46
2.3.3 Pozos comunes 46
2.3.4 Pozos especiales 47
2.3.5 Pozos caja 49
2.3.6 Estructuras de cada 52
2.3.7 Sifones invertidos 53
2.3.8 Seguridad al introducirse en espacios confinados 59
2.4 Cruces 59
2.4.1 Cruces elevados 59
2.4.2 Cruces subterrneos con carreteras y vas de ferrocarril 60
2.4.3 Cruces subterrneos con ros, arroyos o canales 60
IV
2.5 Estaciones de bombeo 61
2.5.1 Crcamo de bombeo 61
2.5.2 Subestacin elctrica 61
2.5.3 Equipo de bombeo 62
2.5.4 Motor elctrico 62
2.5.5 Controles elctricos 62
2.5.6 Arreglo de la descarga 62
2.5.7 Equipo de maniobras 63
3. Diseo hidrulico 65
3.1 Generalidades 65
3.1.1 Topografa 65
3.1.2 Planos 65
3.1.3 Gastos de diseo 70
3.1.4 Variables hidrulicas 72
3.1.5 Profundidades de zanjas 75
3.1.6 Obras accesorias 77
3.1.7 Estructuras de disipacin de energa (cadas) 90
3.1.8 Conexiones 92
3.2 Diseo hidrulico 100
3.2.1 Frmulas para el diseo 100
3.2.2 Anlisis de flujo en conducciones abiertas 104
3.3 Modelacin matemtica aplicada a redes de alcantarillado sanitario 106
3.3.1 Tipos de modelos 107
3.3.2 Capacidades del modelo de simulacin 108
3.3.3 Metodologa bsica de simulacin 108
3.4 Metodologa para el diseo 109
3.5 Red de atarjeas 110
3.6 Colectores e interceptores 113
3.7 Emisores 113
3.7.1 Emisores a gravedad 113
3.7.2 Emisores a presin 113
3.8 Estructura de descarga 114
3.9 Aspectos por considerar en el proyecto 114
3.10 Sitios de vertido 115
3.10.1 Vertido en corrientes superficiales 115
3.10.2 Vertido en terrenos 116
3.10.3 Vertido en el mar 116
3.10.4 Vertido en lagos y lagunas 117
3.10.5 Recarga de aguas subterrneas por medio de pozos de absorcin 117
V
3.11 Hermeticidad 118
3.11.1 Especificaciones 118
3.11.2 Prueba de hermeticidad en campo 119
3.11.3 Prueba hidrosttica 120
3.11.4 Prueba neumtica (a baja presin) 122
3.12 Planos para proyecto 123
4. Ejemplo de diseo 125
4.1 Datos iniciales 125
4.2 Diseo geomtrico 129
4.2.1 Trazo de la red de atarjeas 129
4.2.2 Trazo de los pozos de visita 131
4.3 Diseo hidrulico 132
4.3.1 rea de influencia y uso de suelo 132
4.3.2 Gasto de diseo 132
4.3.3 Pendiente de la tubera 136
4.3.4 Condiciones hidrulicas a tubo lleno y a superficie libre 138
4.3.5 Calculo de volmenes de excavacin y relleno 140
4.4 Diseo a travs de un modelo de simulacin 142
4.4.1 Definicin de datos geomtricos 142
4.4.2 Datos del flujo y condiciones de operacin 142
4.4.3 Clculo hidrulico 143
5. Recomendaciones de construccin y operacin 147
5.1 Recomendaciones de construccin 147
5.1.1 Excavacin de zanja 147
5.1.2 Plantilla o cama 151
5.1.3 Tubera de fibrocemento 152
5.1.4 Preparacin del terreno 154
5.1.5 Instalacin 158
5.1.6 Instalacin de tubera en los emisores 162
5.1.7 Instalacin de tubera para colectores y atarjeas 163
5.1.8 Inspeccin 168
5.2 Tubera de polister reforzado con fibra de vidrio 169
5.2.1 Recepcin y descarga 169
5.2.2 Preparacin del terreno 173
5.2.3 Instalacin 180
5.2.4 Inspeccin 187
5.3 Tubera de PVC 188
5.3.1 Clasificacin de los materiales 188
5.3.2 Instalacin 194
VI
5.4 Tubera de concreto 197
5.4.1 Descarga de tubera 197
5.4.2 Preparacin del terreno 197
5.4.3 Instalacin de tubera mltiple inducida 202
5.4.4 Hincado 202
5.4.5 Instalacin 205
5.4.6 Inspeccin 210
5.5 Tubera de acero al carbono 212
5.5.1 Transporte y manejo 212
5.5.2 Zanjado 214
5.5.3 Cama y relleno de zanja 214
5.5.4 Procedimiento de instalacin 215
5.5.5 Soldaduras de uniones (con material de aporte) 219
5.5.6 Pruebas de soldadura en laboratorio 222
5.5.7 Tipos de soldadura, diseos de junta y niples de transicin 225
5.5.8 Inspeccin 227
5.6 Tubera de polietileno de alta densidad con refuerzo de acero 227
5.6.1 Recepcin y descarga 227
5.6.2 Preparacin del terreno 228
5.6.3 Instalacin 229
5.7 Tubera de polietileno corrugado de alta densidad 236
5.7.1 Descarga de la tubera 236
5.7.2 Almacenamiento 236
5.7.3 Preparacin del terreno 237
5.7.4 Instalacin 238
5.7.5 Inspeccin 248
5.8 Seguridad 248
5.8.1 Recepcin y descarga 248
5.8.2 Recomendaciones de operacin 250
Conclusiones 255
Anexos 257
A. Anexo de planos 263
B. Glosario
295
Bibliografa 297
Tabla de conversiones de unidades de medida 301
Ilustraciones 311
Tablas 317
VII
Presentacin
Uno de los grandes desafos hdricos que enfrentamos a nivel global es dotar de los
servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento a la poblacin, debido, por
un lado, al crecimiento demogrfico acelerado y por otro, a las dificultades tcnicas,
cada vez mayores, que conlleva hacerlo.
Contar con estos servicios en el hogar es un factor determinante en la calidad de vida
y desarrollo integral de las familias. En Mxico, la poblacin beneficiada ha venido
creciendo los ltimos aos; sin embargo, mientras ms nos acercamos a la cobertura
universal, la tarea se vuelve ms compleja.
Por ello, para responder a las nuevas necesidades hdricas, la administracin del Pre-
sidente de la Repblica, Enrique Pea Nieto, est impulsando una transformacin
integral del sector, y como parte fundamental de esta estrategia, el fortalecimiento
de los organismos operadores y prestadores de los servicios de agua potable, drenaje
y saneamiento.
En este sentido, publicamos este manual: una gua tcnica especializada, que contie-
ne los ms recientes avances tecnolgicos en obras hidrulicas y normas de calidad,
con el fin de desarrollar infraestructura ms eficiente, segura y sustentable, as como
formar recursos humanos ms capacitados y preparados.
Estamos seguros de que ser de gran apoyo para orientar el quehacer cotidiano de los
tcnicos, especialistas y tomadores de decisiones, proporcionndoles criterios para
generar ciclos virtuosos de gestin, disminuir los costos de operacin, impulsar el
intercambio de volmenes de agua de primer uso por tratada en los procesos que as
lo permitan, y realizar en general, un mejor aprovechamiento de las aguas superfi-
ciales y subterrneas del pas, considerando las necesidades de nueva infraestructura
y el cuidado y mantenimiento de la existente.
El Gobierno de la Repblica tiene el firme compromiso de sentar las bases de una
cultura de la gestin integral del agua. Nuestros retos son grandes, pero ms grande
debe ser nuestra capacidad transformadora para contribuir desde el sector hdrico a
Mover a Mxico.
Director General de la Comisin Nacional del Agua
IX
Objetivo gener al
El Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS)
est dirigido a quienes disean, construyen, operan y administran los
sistemas de agua potable, alcantarillado y saneamiento del pas; busca
ser una referencia sobre los criterios, procedimientos, normas, ndi-
ces, parmetros y casos de xito que la Comisin Nacional del Agua
(Conagua), en su carcter de entidad normativa federal en materia de
agua, considera recomendable utilizar, a efecto de homologarlos, para
que el desarrollo, operacin y administracin de los sistemas se enca-
minen a elevar y mantener la eficiencia y la calidad de los servicios a
la poblacin.
Este trabajo favorece y orienta la toma de decisiones por parte de au-
toridades, profesionales, administradores y tcnicos de los organismos
operadores de agua de la Repblica Mexicana y la labor de los centros
de enseanza.
XI
Introduccin al alcantarillado
sanitario
En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios suelen iniciar con un li-
mitado abastecimiento de agua potable que va creciendo escalonadamente y con el
tiempo para satisfacer sus necesidades. Como consecuencia, se presenta el problema
del desalojo de las aguas servidas o aguas residuales. Se requiere entonces la cons-
truccin de un sistema de alcantarillado sanitario para conducir a su destino final las
aguas residuales que produce la poblacin.
Un sistema de alcantarillado sanitario est integrado por todos o algunos de los
siguientes elementos: atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de trata-
miento, estaciones de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de
las aguas servidas podr ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta el
reuso o la recarga de acuferos, dependiendo del tratamiento que se realice y de las
condiciones particulares de la zona de estudio.
Los desechos lquidos de un ncleo urbano estn constituidos, fundamentalmente,
por las aguas de abastecimiento despus de haber pasado por las diversas actividades
de una poblacin. Estos desechos lquidos se componen, principalmente, de agua y
de slidos orgnicos e inorgnicos disueltos y en suspensin, mismos que no deben
rebasar los valores establecidos en la norma oficial mexicana NOM-002-SEMAR-
NAT-1996, referidos a los lmites mximos permisibles de contaminantes en las
descargas de aguas residuales provenientes de la industria, actividades agroindus-
triales, de servicios y del tratamiento de aguas residuales a los sistemas de drenaje y
alcantarillado urbano y municipal.
El encauzamiento de aguas residuales evidencia la importancia de aplicar lineamien-
tos tcnicos que permitan elaborar proyectos de alcantarillado sanitario eficientes,
seguros, econmicos y durables, considerando que deben ser autolimpiantes, au-
toventilantes e hidrulicamente hermticos a la ex filtracin e infiltracin. Los li-
neamientos que aqu se presentan son producto de la recopilacin de publicaciones
tcnicas elaboradas y aplicadas en el pas, por las distintas dependencias, organis-
mos, asociaciones y cmaras relacionadas con el sector.
XII
Como en todo proyecto de ingeniera, para el sistema de alcantarillado sanitario, se
deben plantear las alternativas necesarias, definiendo a nivel de esquema las obras
principales que requieran cada una de ellas. Se deben considerar los aspectos topo-
grficos, constructivos y los costos de inversin para cada una de ellas con el pro-
psito de seleccionar la alternativa que asegure el funcionamiento y la durabilidad
adecuada con el mnimo costo integral, construccin, operacin y mantenimiento
en el horizonte del proyecto.
El periodo de diseo para un sistema de alcantarillado sanitario debe definirse de
acuerdo con los lineamientos establecidos para cada proyecto por las autoridades
locales correspondientes. En el dimensionamiento de los diferentes componentes de
un sistema de alcantarillado, se debe considerar la cobertura del sistema de distri-
bucin de agua potable, se debe analizar la conveniencia de programar las obras por
etapas, debe haber congruencia entre los elementos que lo integran y entre las eta-
pas que se propongan para este sistema, y debe considerarse en todo momento que
la etapa construida puede entrar en operacin. El diseo hidrulico debe realizarse
para la condicin de proyecto, siempre considerando las diferentes etapas de cons-
truccin que se tengan definidas. Los equipos electro-mecnicos en las estaciones de
bombeo (cuando se requieran) y en la planta de tratamiento deben obedecer a un di-
seo modular que permita su construccin por etapas y su operacin en las mejores
condiciones de flexibilidad, de acuerdo con los gastos mnimos, medios y mximos
determinados a lo largo del periodo de diseo establecido para el proyecto. En el
diseo de un sistema de alcantarillado sanitario se debe conocer la infraestructura
existente en la localidad (agua potable, ductos de gas, telfono, energa elctrica, al-
cantarillado pluvial, etc.) para evitar que las tuberas diseadas coincidan con estas
instalaciones, y asegurar que, en los cruces con la red de agua potable, la tubera del
alcantarillado siempre se localice por debajo de esta.
Es recomendable contar con sistemas de alcantarillado pluvial y sanitario indepen-
dientes para garantizar la operacin adecuada de ambas redes y de las plantas de
tratamiento, y ser congruente con la importancia del tratamiento de las aguas resi-
duales para su reutilizacin.
1
Alcantarillado combinado: conduce conjuntamente las aguas residuales, do-
msticas, comerciales e industriales, y
las aguas de lluvia
Los sistemas de alcantarillado no convenciona-
les se clasifican segn el tipo de tecnologa apli-
cada y en general se limita a la evacuacin de las
aguas residuales.
Alcantarillado simplificado: un sistema de alcantarillado sanitario simplificado
se disea con los mismos lineamientos
de un alcantarillado convencional, pero
teniendo en cuenta la posibilidad de re-
ducir dimetros y disminuir distancias
entre pozos al disponer de mejores equi-
pos de mantenimiento
Alcantarillado condominial: son los al-cantarillados que recogen las aguas resi-
duales de un pequeo grupo de viviendas
o manzana de viviendas, y las conduce a
un sistema de alcantarillado convencional
Alcantarillado no convencional: Entre es-tos se destacan el alcantarillado por vaco
(SAV); Sistema de alcantarillado por pre-
sin (SAP) y Sistema de alcantarillado sin
arratres de slidos (SASAS); son sistemas
en los cuales se retienen los slidos de los
efluentes de la vivienda por medio de una
cmara colectora o un tanque sptico; el
Los sistemas de alcantarillado sanitario han
sido ampliamente utilizados, estudiados y es-
tandarizados. Son sistemas con tubera de gran
dimetro que permiten una gran flexibilidad
en la operacin del sistema, debida en muchos
casos a la incertidumbre en los parmetros
que definen el caudal: densidad poblacional y
su estimacin futura, y mantenimiento inade-
cuado o nulo. Los sistemas de alcantarillado no
convencionales surgen como una respuesta de
saneamiento bsico de poblaciones de bajos re-
cursos econmicos, son sistemas poco flexibles,
que requieren mayor definicin y control en los
parmetros de diseo, en especial del caudal,
mantenimiento intensivo y, en gran medida, de
la aceptacin y operacin del sistema dentro de
las limitaciones que la comunidad pueda tener.
Los sistemas convencionales de alcantarillado se
clasifican en:
Alcantarillado separado: es aquel en el que se separa la evacuacin de aguas re-
siduales y las producidas por la lluvia
Alcantarillado sanitario: sistema dise-ado para recolectar exclusivamente las
aguas residuales domsticas, comercia-
les e industriales
Alcantarillado pluvial: sistema de eva-cuacin de la escorrenta superficial
producida por la precipitacin
Sistema de alcantarillado
1
2
agua es trasportada a un alcantarillado
convencional o sistema de tratamiento a
travs de tuberas de dimetro pequeo
(con respecto al del alcantarillado con-
vencional) y son redes que trabajan a pre-
sin. En el libro de Sistemas alternativos
de alcantarillado Sanitario del MAPAS se
abordan a detalle las caractersticas y di-
seo de estos sistemas.
El tipo de alcantarillado que se use depende de
las caractersticas de tamao, topografa y con-
diciones econmicas del proyecto.
Por ejemplo, en algunas localidades pequeas,
con determinadas condiciones topogrficas, se
podra pensar en un sistema de alcantarillado
sanitario inicial, dejando correr las aguas de llu-
via por las calles, lo que permite aplazar la cons-
truccin de un sistema de alcantarillado pluvial
hasta que sea una necesidad.
Unir las aguas residuales con las aguas de lluvia,
mediante alcantarillado combinado, es una so-
lucin econmica inicial desde el punto de vista
de la recoleccin, pero no lo ser tanto cuando
se piense en la solucin global de saneamiento
que incluye la planta de tratamiento de aguas re-
siduales, por la variacin de los caudales, lo que
genera perjuicios en el sistema de tratamiento
de aguas. Por tanto hasta donde sea posible se
recomienda la separacin del sistema de alcan-
tarillado de aguas residuales del de las pluviales.
En este libro se atendern las condiciones y di-
seo de redes convencionales de alcantarillado
sanitario. El libro Drenaje pluvial presenta el
diseo y consideraciones para redes de drenaje
pluvial, mientras que el libro Sistemas alternati-
vos de alcantarillado sanitario presenta el diseo
de redes de alcantarillado sin arrastre de slidos.
1.1 Red de atarjeas
La red de atarjeas tiene por objeto recolectar y
transportar las aportaciones de las descargas
de aguas residuales domsticas, comerciales e
industriales hacia los colectores, interceptores
o emisores. La red est constituida por un con-
junto de tuberas por las que son conducidas las
aguas residuales captadas. El ingreso del agua a
las tuberas es paulatino a lo largo de la red. Los
caudales se van acumulando, lo que da lugar a
ampliaciones sucesivas de la seccin de los con-
ductos en la medida en que se incrementan los
caudales. As, las mayores secciones se ubican,
en el diseo, en los tramos finales de la red. Para
esto no es admisible disear reducciones en los
dimetros en el sentido del flujo.
La red se inicia con la descarga domiciliaria o al-
baal, a partir del paramento exterior de las edifi-
caciones. El valor mnimo aceptable del dimetro
del albaal es de 150 mm, y as ocurre en la mayo-
ra de los casos. La conexin entre albaal y atarjea
debe ser hermtica y cumplir con la prueba que se
especifica en la NOM-001-Conagua-2011, la tu-
bera de interconexin debe tener una pendiente
mnima de 1 por ciento (0.01).
A continuacin se tienen las atarjeas, locali-
zadas generalmente al centro de las calles, las
cuales van recolectando las aportaciones de los
albaales. El dimetro mnimo que se reco-
mienda en la red de atarjeas de un sistema de
drenaje separado es de 200 mm, sin embargo
solo en casos particulares se puede conside-
rar como mnimo un dimetro de 300 mm,
de acuerdo con la reglamentacin local y las
condiciones especificas del sitio. Su diseo en
general debe seguir la pendiente natural del te-
rreno, siempre y cuando cumpla con los lmites
mximos y mnimos de velocidad y la condicin
3
mnima de tirante, para el caudal generado por
una descarga de inodoro.
La estructura tpica de liga entre dos tramos de
la red es el pozo de visita, que permite el acce-
so de personas del exterior para su inspeccin y
maniobras de limpieza; tambin tiene la funcin
de ventilar la red para eliminar los gases. Las
uniones de la red de las tuberas con los pozos
de visita deben ser hermticas (NOM-001-Co-
nagua-2011).
Los pozos de visita deben localizarse en todos
los cruceros, cambios de direccin, pendiente y
dimetro, y para dividir tramos que exceden la
mxima longitud recomendada para las manio-
bras de limpieza y ventilacin (ver seccin 2.3).
Las separaciones mximas entre pozos de visita
se indican en la seccin 3.1.6.3.
Con objeto de aprovechar al mximo la capaci-
dad de los tubos, en el diseo de las atarjeas se
debe dimensionar cada tramo con el dimetro
mnimo que cumpla las condiciones hidrulicas
definidas por el proyecto, siempre que ste no
sea menor al del tramo anterior. Para realizar
un anlisis adecuado de la red de atarjeas, se re-
quiere considerar, en forma simultnea, las po-
sibles alternativas de trazo y funcionamiento de
colectores, emisores y descarga final, como se
describe en las secciones correspondientes.
1.1.1 Modelos de configuracin de atarjeas
El trazo de atarjeas generalmente se realiza
coincidiendo con el eje longitudinal de cada ca-
lle y de la ubicacin de los frentes de los lotes.
Los trazos ms usuales se pueden agrupar, en
forma general, en los siguientes tipos:
1.1.1.1 Trazo en bayoneta
Se denomina as al trazo que inicia en una ca-
beza de atarjea y se desenvuelve en zigzag o en
escalera (ver Ilustracin 1.1)
Ventajas
Este tipo de trazo permite reducir el nmero de
cabezas de atarjeas y permite un mayor desarro-
llo de las atarjeas, con lo que los conductos ad-
quieren un rgimen hidrulico establecido, con
lo cual se logra aprovechar adecuadamente la ca-
pacidad de cada uno de los conductos
Desventajas
Dificultad en su utilizacin, debido a que el tra-
zo requiere terrenos con pendientes suaves ms
o menos estables y definidas
Para este tipo de trazo, en las plantillas de los
pozos de visita, las medias caas usadas para el
cambio de direccin de las tuberas que conflu-
yen son independientes y con curvatura opuesta.
No debe haber una diferencia de elevacin mayor
de 0.50 metros entre las dos medias caas
1.1.1.2 Trazo en peine
Es el trazo que se forma cuando existen varias
atarjeas con tendencia al paralelismo: empie-
zan su desarrollo en una cabeza de atarjea y
descargan su contenido en una tubera comn
de mayor dimetro, perpendicular a ellas (ver
Ilustracin 1.2).
4
Ilustracin 1.1 Trazo de la red de atarjeas en bayoneta
Ilustracin 1.2 Trazo de la red de atarjeas en peine
Colector
Subcolector
AtarjeasPozo de visita Cabeza de atarjea
Emisor
Emisor
Cabeza de atarjea Pozo de visita
Subcolector
Colector
Atarjea
5
Algunas ventajas y desventajas que se obtienen
con este tipo de trazo son las siguientes:
Ventajas
Se garantizan aportaciones rpidas y directas
de las cabezas de atarjeas a la tubera comn de
cada peine, y de estas a los colectores, con lo que
se presenta rpidamente un rgimen hidrulico
establecido.
Se tiene una amplia gama de valores para las
pendientes de las cabezas de atarjeas, lo cual re-
sulta til en el diseo cuando la topografa es
irregular.
Desventajas
Debido al corto desarrollo que generalmente
tienen las atarjeas iniciales antes de descargar a
un conducto mayor, es comn que trabajen por
abajo de su capacidad, por lo que se desaprove-
cha parte de dicha capacidad.
1.1.1.3 Trazo combinado
Corresponde a una combinacin de los dos tra-
zos anteriores y a trazos particulares obligados
por los accidentes topogrficos de la zona (ver
Ilustracin 1.3).
Aunque cada tipo de trazo tiene ventajas y des-
ventajas particulares respecto a su uso, el mode-
lo de bayoneta tiene cierta ventaja sobre los otros
modelos, en lo que se refiere al aprovechamien-
to de la capacidad de las tuberas. Sin embargo,
este no es el nico punto que se considera en la
eleccin del trazo, pues depende fundamental-
mente de las condiciones topogrficas del sitio
de estudio.
Ilustracin 1.3 Trazo de la red de atarjeas combinado
Colector
Cabeza de atarjeaAtarjeas
Colector
ColectorPozo de visita
6
1.2 Colectores e interceptores
Los colectores son las tuberas que reciben las
aguas residuales de las atarjeas; pueden terminar
en un interceptor, en un emisor o en la planta de
tratamiento. Los interceptores son las tuberas que
interceptan las aportaciones de aguas residuales
de los colectores y terminan en un emisor o en la
planta de tratamiento. Por razones de economa, los
colectores e interceptores deben tender a ser una
rplica subterrnea del drenaje superficial natural.
1.2.1 Emisores
El emisor es el conducto que recibe las aguas
de uno o varios colectores o interceptores. No
recibe ninguna aportacin adicional (atarjeas o
descargas domiciliarias) en su trayecto y su fun-
cin es conducir las aguas residuales a la planta
de tratamiento. Tambin se le denomina emisor
al conducto que lleva las aguas tratadas (efluen-
te) de la planta de tratamiento al sitio de descar-
ga o al sistema de reso.
El escurrimiento debe ser por gravedad, excepto
cuando se requiere el bombeo, es decir, para:
a) Elevar las aguas residuales de un conduc-
to profundo a otro ms superficial, cuan-
do constructivamente no es econmico
continuar con las profundidades resul-
tantes
b) Conducir las aguas residuales de una
cuenca a otra
c) Entregar las aguas residuales a una plan-
ta de tratamiento o a una estructura de-
terminada de acuerdo con condiciones
especficas que as lo requieran
1.2.1.1 Emisores a gravedad
Las aguas residuales de los emisores que trabajan
por gravedad generalmente se conducen por tu-
beras o canales, o bien por estructuras diseadas
especialmente cuando las condiciones de proyec-
to (gasto, profundidad, etctera) lo ameritan.
1.2.1.2 Emisores a presin
Cuando la topografa no permite que el emisor
funcione por gravedad, en parte o en su totali-
dad, ser necesario utilizar un emisor a presin;
tambin la localizacin de la planta de trata-
miento o del sitio de vertido puede obligar a te-
ner un tramo de emisor a bombeo.
En estos casos es necesario construir una
estacin de bombeo para elevar el caudal de
un tramo de emisor a gravedad a otro tramo
que requiera situarse a mayor elevacin o
bien, alcanzar el nivel de aguas mximas
extraordinarias del cuerpo receptor, en cuyo
caso el tramo de emisor a presin debe ser el
ms corto posible dependiendo de la topografa
y la traza urbana. El tramo a presin debe ser
diseado hidrulicamente, lo cual incluye
estudiar las alternativas de localizacin, tipo y
clase de tubera, as como las caractersticas de
la planta de bombeo y la estructura de descarga,
con el fin de elegir la opcin ms adecuada. Para
el diseo hidrulico tambin se debe tomar en
cuenta el control de fenmenos transitorios.
Cuando la localidad presente zonas sin drenaje
natural, se puede utilizar un emisor a presin
para transportar el agua residual del punto ms
bajo de esta zona, a zonas donde existan colec-
tores que drenen por gravedad.
7
1.2.2 Modelos de configuracin para colectores, interceptores y emisores
Se debe seguir un modelo de configuracin en el
trazo de los colectores, interceptores y emisores,
el cual depende fundamentalmente de:
La topografa predominante
El trazo de las calles
El o los sitios de vertido
La disponibilidad de terreno para ubicar
la planta o plantas de tratamiento
En todos los casos deben hacerse los anlisis ne-
cesarios de alternativas, tanto para definir los
sitios y nmero de bombeos a proyectar, como
el nmero de plantas de tratamiento y sitios de
vertido, con objeto de asegurar el proyecto de
la alternativa tcnico-econmica ms adecua-
da; para ello se elaboran los planos generales y
de alternativas. A continuacin se describen los
modelos de configuracin ms usuales.
1.2.2.1 Modelo perpendicular
En el caso de una comunidad paralela a una
corriente, en terreno con una suave pendien-
te hacia esta, la mejor forma de colectar las
aguas residuales es colocar tuberas perpen-
diculares a la corriente (ver Ilustracin 1.4).
Adems, debe analizarse la conveniencia de
conectar los colectores a un interceptor para-
lelo a la corriente, para tener el menor nmero
de descargas.
Ilustracin 1.4 Modelo perpendicular
Emisor
Colector
Subc
olec
tor
SubcolectorEmisor
Colector
Subc
olec
tor
Subcolector
1254
1260
1266
1272
Cabeza de atarjea
Pozos de visita
Smbolo
ColectorSubcolectorEmisorCurvas de nivelCabeza de atarjeaPozos de visitaRed de atarjeasTraza urbana
8
Ilustracin 1.5 Modelo radial
1.2.2.2 Modelo radial
En este modelo, las aguas residuales fluyen en
forma radial, mediante colectores, hacia fuera
de la localidad (ver Ilustracin 1.5).
1.2.2.3 Modelo de interceptores
Este tipo de modelo se emplea para recolectar
aguas residuales en zonas con curvas de nivel pa-
ralelas, sin grandes desniveles y cuyas tuberas
principales (colectores) se conectan a una tubera
mayor (interceptor) que es la encargada de trans-
portar las aguas residuales hasta un emisor o una
planta de tratamiento (ver Ilustracin 1.6).
1.2.2.4 Modelo de abanico
Cuando la localidad se encuentra ubicada en
un valle, se pueden utilizar las lneas conver-
Emisor
Colec
tor
Subcolector
Subcolector
1254
1260
1266
1248
Pozos de visita
Smbolo
ColectorSubcolectorEmisorCurvas de nivelCabeza de atarjeaPozos de visitaRed de atarjeasTraza urbana
Cabeza de atarjea
9
Ilustracin 1.6 Modelo de interceptores
gentes hacia una tubera principal (colector),
localizada en el interior de la localidad, lo cual
implica utilizar una sola tubera de descarga
(ver Ilustracin 1.7).
EmisorColector
Subc
olec
tor
1254
1260
1266
1248
1272
1278
1284
Cabez
a de a
tarjea
Pozos de visita
Smbolo
ColectorSubcolectorEmisorCurvas de nivelCabeza de atarjeaPozos de visitaRed de atarjeasTraza urbana
10
Ilustracin 1.7 Modelo de abanico
Emisor
Colector
Subc
olec
tor
1254
1260
1266
1248
1272
Cabeza de atarjea
Pozos de visita
Smbolo
ColectorSubcolectorEmisorCurvas de nivelCabeza de atarjeaPozos de visitaed de atarjeasraza urbana
11
Una red de alcantarillado sanitario se compone de
varios elementos que deben ser certificados, como:
tuberas, conexiones, anillos y obras accesorias, que
pueden ser: descargas domiciliarias, pozos de visita,
estructuras de cada, cruzamientos especiales. En
los sistemas a presin se utilizan estaciones de bom-
beo para el desalojo de las aguas residuales.
La expectativa de vida til de los elementos que
conforman una red de alcantarillado sanitario
es, al menos, 50 aos. Todos los elementos que
conforman la red de alcantarillado sanitario y su
instalacin deben cumplir con la normatividad vi-
gente para especificaciones de hermeticidad.
Cuando alguno de los elementos que confor-
man la red de alcantarillado sanitario carezca de
la norma mexicana para regular su calidad, se
debe asegurar que cumple con las especificacio-
nes internacionales o, en su defecto, con las del
pas de origen (Art. 53 de la Ley Federal sobre
Metrologa y Normalizacin). En este captulo
se hace una descripcin de cada uno de los com-
ponentes de una red de alcantarillado sanitario,
sus tipos y caractersticas tcnicas.
2.1 Tubera
La tubera de alcantarillado se compone de dos
o ms tubos acoplados mediante un sistema de
unin. Los parmetros de seleccin del material
de la tubera de alcantarillado son: hermetici-
dad, resistencia mecnica, durabilidad, resis-
tencia a la corrosin, capacidad de conduccin,
economa, facilidad y flexibilidad de manejo,
instalacin, mantenimiento y reparacin.
Las tuberas para alcantarillado sanitario se
fabrican de diversos materiales; los ms uti-
lizados son: concreto simple (CS), concreto
reforzado (CR), fibrocemento (FC), plstico
policloruro de vinilo (PVC), polister refor-
zado con fibra de vidrio (PRFV), polietileno
de alta densidad (PEAD), y acero. En los sis-
temas de alcantarillado sanitario a presin se
pueden utilizar diversos tipos de tuberas para
conduccin de agua potable, siempre y cuando
renan las caractersticas para conducir aguas
residuales.
A continuacin, se detallan las caractersticas de
las tuberas de alcantarillado mencionadas y de
los sistemas de unin entre tuberas de los diver-
sos materiales utilizados.
2.1.1 Tubera de acero
La informacin general de la tubera de acero se
presenta en la Tabla 2.1. Las caractersticas espe-
cficas para cada tubera las proporciona el fabri-
cante; a manera de ejemplo, la Tabla 2.2 presenta
esta informacin.
Componentes de un sistema de
alcantarillado
2
12
Tipo de tubo Norma aplicableDimetro nominal
Sistema de uninLongitud de tramo
mm m
Sin costuraNMX-B-177
60.3 a 508 Soldadura 14.5 mx.ASTM A 53/A
Con costura recta (longitudinal)
NMX-B-177
50 a 600
Soldadura, bridas, coples o ranuras (mol-deadas o talladas) con
junta mecnica
6.15 a 12.30
NMX-B-184
ISO 3183 (API 5L)
Grados B X42hasta X60
ASTM A 53/A Y B
AWWA C 200
Costura helicoidal
NMX-B-177
219 a 3048
Soldadura, bridas, coples o ranuras (mol-deadas o talladas) con
junta mecnica
6 a 13
NMX-B-182
ISO 3183 (API 5L)
ASTM A 53/A
ASTM A 134
AWWA C 200
Dimetro nominal
Dimetro exterior Espesor
Dimetro interior
Peso terico
Mdulo elstico de la
seccinRigidez
mm mm mm mm kg/m cm4 MPa
50 60.3
3.91 52.48 5.44 9.18 307.93
4.78 50.74 6.54 10.73 589.48
5.54 49.22 7.48 11.97 957
6.35 47.6 8.45 13.17 1506.19
7.14 46.02 9.36 14.28 2238.07
65 73
3.96 65.08 6.74 14.07 174.31
4.37 64.26 7.4 15.26 238.47
4.78 63.44 8.04 16.41 317.75
5.16 62.68 8.63 17.43 406.47
5.49 62.02 9.14 18.29 496.76
6.35 60.3 10.44 20.41 798.83
7.01 58.98 11.41 21.92 1107.27
80 88.9
4.78 79.34 9.92 25.22 169.48
5.49 77.92 11.29 28.27 263.39
6.35 76.2 12.93 31.75 420.44
7.14 74.62 14.4 34.74 615.19
7.62 73.66 15.27 36.47 761.11
100 114.3
5.56 103.18 14.91 49.25 123.48
6.02 102.26 16.07 52.68 158.74
6.35 101.6 16.9 55.08 188.01
7.14 100.02 18.87 59.21 273.23
7.92 98.46 20.78 65.88 381.18
8.56 97.18 22.32 70 490.05
Tabla 2.1 Informacin general de la tubera de acero
Tabla 2.2 Informacin especfica de la tubera de acero
13
Dimetro nominal
Dimetro exterior Espesor
Dimetro interior
Peso terico
Mdulo elstico de la
seccinRigidez
mm mm mm mm kg/m cm4 MPa
125 139.7
4.78 130.14 16.09 66.08 41.08
5.56 128.58 18.61 75.58 65.78
6.55 126.6 21.77 87.14 107.46
7.14 125.42 23.62 93.78 144.34
7.92 123.86 26.05 102.27 200.52
8.74 122.22 28.57 110.85 274.57
9.52 120.66 30.94 118.71 361.25
150 168.3
4.78 158.74 19.27 97.62 23.07
5.56 157.18 22.31 111.96 36.84
6.35 155.6 25.36 126.06 55.68
7.11 154.08 28.26 139.23 79.27
7.92 152.46 31.32 152.84 111.24
8.74 150.82 34.39 166.18 151.81
9.52 149.26 37.28 178.48 199.09
200 219.1
4.78 209.54 25.26 168.76 10.25
5.16 208.78 27.22 181.23 12.96
5.56 207.98 29.28 194.2 16.31
6.35 206.4 33.31 219.39 24.56
7.04 205.02 36.31 240.92 33.8
7.92 203.26 41.42 267.64 48.72
8.18 202.74 42.55 275.55 53.88
8.74 201.62 45.34 292.15 66.25
9.52 200.06 49.2 314.8 86.58
10.31 198.48 53.08 337.2 111.22
11.13 196.84 57.08 359.9 141.59
12.7 193.7 64.64 401.81 215.19
La rigidez se calcula de acuerdo con la siguiente
ecuacin:
.RrEI6 7 Pared3= Ecuacin 2.1
donde:
E = Mdulo de elasticidad de YoungR = Rigidez de la tuberaI Pared = Momento de inercia de la sec-
cin transversal de la pared de la tubera por unidad de longitud (b), en cm4 / cm = cm3
r = Radio promedio de la tubera, cm
2.1.1.1 Proteccin de superficie exterior e interior de tubera de acero
El recubrimiento exterior puede ser un recu-
brimiento anticorrosivo, hecho a base de resina
epxica, adherida por fusin (FBE, Fusion Bon-
ded Epoxic), que cumple con las Normas CAN/
CSA Z245.20, AWWA C-213 y NRF-026-PE-
MEX. Certificacin: API Especificacin Q1, ISO
9001:2008.
Otro recubrimiento es el anticorrosivo exterior tri-
capa a base de polietileno (3LPE, Three Layer Pol-
yethylene), que cumple con las normas CAN/CSA
Tabla 2.2 Informacin especfica de la tubera de acero (continuacin)
14
Z245.21, DIN 30670 y NRF-026-PEMEX. Cer-
tificacin: API Especificacin Q1, ISO9001:2008.
Galvanizado de tubera de acero por inmersin
en caliente, segn ISO 3183 (API 5L)/ASTM
A53 y NMX-B-177.
Recubrimientos a base de alquitrn de hulla
para el interior y el exterior de tuberas de acero,
de acuerdo con AWWA C203 Y C210.
Recubrimiento interior y exterior de tubera de
acero a base de resinas epxicas adheridas por
fusin (FBE), cumpliendo con AWWA C-213 y
NRF-026-PEMEX Integridad de ductos de acero
a largo plazo, para asegurar la integridad y fun-
cionamiento continuo durante largos periodos de
tiempo, de los ductos de tubera de acero ente-
rrados en el subsuelo. Adems de usar recubri-
mientos que funcionan como proteccin pasiva,
es necesario usar proteccin catdica o activa.
2.1.1.2 Proteccin catdica
Los sistemas de proteccin catdica invierten
la fuerza electroqumica corrosiva y crean un
circuito externo entre el ducto a ser protegido y
un nodo auxiliar (metal de sacrificio), inmerso
en agua o enterrado en el suelo a una distancia
predeterminada de la tubera. La corriente di-
recta aplicada al circuito es descargada desde la
superficie del nodo y viaja por el electrolito cir-
cundante a la superficie de la tubera (ctodo).
2.1.2 Tubera de concreto simple (CS) y reforzado (CR) con junta hermtica
Las tuberas de concreto simple con junta
hermtica se fabrican de acuerdo con las es-
pecificaciones de la norma mexicana NMX-
C-401-ONNCCE-2011, en donde se detalla la
calidad de los materiales.
Las tuberas de concreto reforzado con junta
hermtica se fabrican de acuerdo con la norma
mexicana NMX-C-402-ONNCCE-2011. A
diferencia del tubo de concreto simple, su
ncleo contiene acero de refuerzo longitudinal
y transversal.
Los tubos de concreto simple se fabrican en di-
metros de 100, 150, 200, 250, 300, 380, 450 y
600 mm, con campana y espiga, y tienen una
longitud til variable de acuerdo con el dimetro
(tipos de uniones en tuberas de concreto).
Las uniones usadas en las tuberas de concreto
simple son del tipo espiga-campana con junta
hermtica. En la junta se deben utilizar anillos
de hule, acordes con la norma mexicana NMX-
C-401-ONNCCE-2011 (ver Ilustracin 2.1a)
Los tubos de concreto reforzado se fabrican en
dimetros de 300, 380, 450, 610, 760, 910,
1 070, 1 220, 1 520, 1 830, 2 130, 2 440 y
3 050 mm. La longitud til de un tubo de con-
creto reforzado es variable de acuerdo con su
dimetro. Los tubos de concreto reforzado se fa-
brican en cuatro tipos de grados y cada uno de
ellos con tres espesores de pared de acuerdo con
la norma (ver Tabla 2.3 y Tabla 2.4)
Las uniones usadas en las tuberas de concreto
reforzado son del tipo espiga-campana con junta
hermtica para dimetros de hasta 610 mm. En
dimetros de 450 a 3 050 mm, se utilizan juntas
espiga-caja con junta hermtica. En las juntas se
deben utilizar anillos de hule, de acuerdo con la
norma mexicana NMX-C-402-ONNCCE-2011
(ver Ilustracin 2.1b).
15
Anillo de huleTubo con campana
Tubo con espiga
Anillo de huleTubo con caja
Tubo con espiga
a) Unin campana - espiga
b) Unin caja - espiga
Ilustracin 2.1 Tipos de uniones en tuberas de concretoLas ventajas de los tubos de concreto incluyen:
Economa. Bajo costo de adquisicin y
mantenimiento
Hermeticidad. El empleo de la junta
hermtica con anillo de hule impide in-
filtraciones de agua y contaminacin de-
bido a exfiltraciones
Diversidad en dimetros mayores. Se su-
ministran dimetros de hasta 3.05 m
Durabilidad. Larga vida til de las tuberas
Alta resistencia mecnica. Resistencia
especialmente a cargas externas
Entre sus desventajas se tienen:
Fragilidad. Los tubos requieren cuida-
dos adicionales durante su transporte e
instalacin
DimetroEspesorde pared
Carga mnima de ruptura
Resistencia mnima del concreto
Nominal Real Grado 127.6 MPa (280 kg/cm2)Grado 2
34.5 MPa (350 kg/cm2)
mm mm mm 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 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
Grado Resistencia mnima del concreto a los 28 dasCarga para producir la 1ra grieta
de 0.25 mm kg/(m mm) Carga de ruptura kg/(m mm)
1 280* 5.1 7.6
2 280* 7.1 10.2
3 350 9.8 14.7
4 420 14.3 18.3* 350 para dimetro 2 130 mm y mayores
Tabla 2.3 Clasificacin de tubos de concreto reforzado con base a su capacidad de resistir cargas externas
Tabla 2.4 Tipos de uniones en tuberas de concreto
16
A travs de la banda de uninse crea un tramo de pozo a pozo
El anclaje del revestimientose adhiere al concreto de forma
mecnica y permanente
Ilustracin 2.2 Tubera de concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI)
Capacidad de conduccin. La tubera
de concreto presenta un coeficiente de
rugosidad alto, lo que la hace menos efi-
ciente hidrulicamente
Corrosin cuando se encuentra en con-
diciones cidas o alcalinas
Los requisitos de diseo que deben cumplir los
tubos de concreto reforzado se presentan en las
Tabla 2.5, Tabla 2.6, Tabla 2.7 y Tabla 2.8, para
la prueba de tres apoyos y una grieta de 0.25 mm.
2.1.3 Tubera de concreto reforzado con revestimiento interior (CRRI)
La tubera de concreto reforzado con reves-
timiento interior (CRRI) se fabrica bajo las
mismas especificaciones que aparecen en las
tablas sobre tubo de concreto reforzado, y bajo
la norma NMX-C-402-2011-ONNCCE. Este
puede tener revestimiento interior de PVC
(policloruro de vinilo) o de PEAD (polietileno
de alta densidad). El espesor mnimo del re-
vestimiento deber ser de 1.5 mm para ambos
materiales y los tramos del tubo debern unirse
por los extremos interiores con una banda de
unin y soldadura, ya sea por termofusin, en
caso del PVC, o extrusin para el PEAD. El re-
cubrimiento protege al concreto contra el des-
gaste en ambientes altamente corrosivos. Este
revestimiento se ancla mecnicamente al con-
creto, al momento de su fabricacin, mediante
unas anclas adheridas a la lmina plstica; el
concreto queda ahogado en dicho anclaje, cuya
forma puede variar dependiendo del fabrican-
te. Se puede especificar este recubrimiento a
360 grados o menos; la parte interna inferior
puede quedar al descubierto cuando los m-
todos de limpieza y desazolve as lo requieran
(ver Ilustracin 2.2).
17
Di
met
ro
Pare
d A
Pare
d B
Pare
d C
Res
iste
ncia
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Car
gapa
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2/m
elp
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elp
tico
cm2/m
elp
tico
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Jaul
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ula
Jaul
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ula
Jaul
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mm
mm
mm
inte
rior
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rior
cm2/m
mm
inte
rior
exte
rior
cm2/m
mm
inte
rior
exte
rior
cm2/m
kgf/
mkg
f/m
30
03
05
44
1.5
----
----
----
51
1.5
----
----
----
----
----
----
----
----
----
15
55
23
18
38
03
81
47
1.5
----
----
----
57
1.5
----
----
----
----
----
----
----
----
----
19
43
28
96
45
04
57
51
1.5
----
--1
.56
31
.5--
----
1.5
----
----
----
----
----
----
23
30
34
73
61
06
10
63
2.8
----
--2
.37
61
.5--
----
1.5
----
----
----
----
----
----
31
11
46
36
76
07
62
70
3.2
----
--3
89
3--
----
2.5
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2.1.4 Tubera de polister reforzado con fibra de vidrio (PRFV)
Se presenta en dos tipos:
1. Tubos de polister reforzado con fibra de
vidrio para sistemas a presin de alcan-
tarillado sanitario e industrial, que debe
cumplir con la norma NMX-E-254/1-
CNCP. Tubos de polister reforzado con
fibra de vidrio para uso en sistemas de
alcantarillado a gravedad (flujo libre)
que deben cumplir con NMX-E-254/2-
CNCP. Para estos tipos de tuberas se
tienen 4 sistemas de unin:
Sistema de acoplamiento (unin
mediante cople de doble empaque
tipo reka)
Sistema de unin rgida (bridas, juntas
mecnicas Viking Johnson, Dresser)
Sistema de unin flexible (juntas
mecnicas Straub, Teekay, Arpol)
Sistema de unin por laminacin
directa
Se presenta en dimetro nominal de
300 a 3 000 mm y la longitud pue-
de ser la requerida de acuerdo con
el proyecto, pero tambin se tienen
medidas comerciales de 3.0 m, 6.0
m y 12.0 metros
2.1.5 Tubera de policloruro de vinilo (PVC)
Las tuberas de PVC se fabrican en dimetros de
100 a 600 mm, en dos tipos de serie y cada se-
rie con tres tipos de tubera, de acuerdo con su
espesor: la serie mtrica se fabrica en consonan-
cia con las normas NMX-E-215/1-CNCP-2012
(tuberas) y NMX-E-215/2-CNCP-2012 (cone-
xiones) en los tipos serie 16.5, 20 y 25 ; por su
parte, la serie inglesa se fabrica segn las normas
NMX-E-211/1-SCFI-2003 (tuberas) y NMX-E-
211/2-CNCP-2005 (conexiones) en los tipos rd
35, 41 y 51. Estos valores con que se clasifican
las tuberas representan la relacin entre su di-
metro exterior y su espesor de pared. La Tabla
2.9 presenta las caractersticas principales de los
tipos de tuberas mencionados.
Adems de estos tipos de tuberas, existe la tu-
bera de PVC de pared estructurada con celdas
longitudinales (ver Ilustracin 2.3), que actual-
mente se fabrica en dimetros de 160 a 315 mm,
de acuerdo con la norma mexicana NMX-E-
222/1-SCFI-2003.
La seleccin de tipos de tuberas a utilizar de-
pender de las condiciones en que se instalarn,
como el peso especfico del suelo, la profundidad
de instalacin y la magnitud de las cargas vivas.
Para cualquiera de los tipos de tuberas, la lon-
gitud til de los tubos es de 6 m. Los tubos se
acoplan entre s mediante dos tipos de sistema de
unin: por un lado, el cementado, y por otro, la
unin espiga-campana con anillo elastomrico
integrado de fbrica (ver Ilustracin 2.4).
Entre las ventajas de las tuberas de PVC se
tienen:
Hermeticidad. Este tipo de tuberas son impermeables y hermticas, debido, por
un lado, a la naturaleza impermeable del
material, y por otro lado, a que se logra
22
Tipo NormaDimetros nominales
Sistema de uninLongitud total
mm m
Pared slida
NMX-215/1-SCFI 110 mm a 800 mm
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico(Sistema Rieber)
6
Termofusin a tope (bajo formulacin espe-
cial de PVC)12
NMX-211/1-SCFI 100 mm a 300 mm
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico(Sistema Rieber)
6
Termofusin a tope (bajo formulacin espe-
cial de PVC)12
ASTM-D-3034100 mm (4 pulgadas)
a 375 mm(15 pulgadas)
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico (Sistema Rieber)
6.1 tiles
Pared estructuradalongitudinalmente
(ver Ilustracin 2.10)NMX-222/1-SCFI 160 mm a 800 mm
Espiga campana con anillo de mate-rial elastomerico (Sisitema Rieber)
6
Pared estructurada con perfiles abiertos en el exterior y superficie interna lisa
(ver Ilustracin 2.5)
NMX-229-SCFI 150 mm a 3 050 mm Cementada (fusin qumica) 6 a 10
Pared estructurada anularmente NTC 3722-1 110 mm a 900 mm
Casquillo con anillo de material 6
Pared estructurada perfil abierto, interior liso
(ver Ilustracin 2.8)ASTM-794
200 mm (8 pulgadas) a 375 mm
(15 pulgadas)
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico4.3 tiles
Pared corrugadadoble pared, interior liso
(ver Ilustracin 2.6)ASTM-794
300 mm (12 pulgadas) a 900 mm
(36 pulgadas)
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico4.3 tiles
Pared estructurada perfil cerrado interior liso (ver Ilustracin 2.7)
ASTM F1803750 mm (30 pulgadas) a
1 500 mm (60 pulgadas)
Espiga-campana con anillo de material
elastomrico4.3 tiles
Tabla 2.9 Informacin general de la tubera de policloruro de vinilo (PVC)
acoplar los tubos mediante juntas con
anillos de material elastomrico
Ligereza. Esta caracterstica de los tubos de PVC se traduce en facilidad de manejo,
estiba, transporte e instalacin, lo que
se manifiesta an ms en la tubera de
pared estructurada, que es ms ligera
que la tubera plstica de pared slida
tradicional
Resistencia a la corrosin. Las tuberas de PVC son inmunes a los tipos de
corrosin (qumica o electroqumica)
que normalmente afectan a los sistemas
de tubera enterrada. Puesto que el PVC
se comporta como un dielctrico, no
se producen efectos electroqumicos o
galvnicos en los sistemas integrados
por estas tuberas, ni estas son afectadas
23
Tubo Codo de 45 Tubo con campana
Ilustracin 2.3 Tubera y piezas especiales de PVC de pared estructurada
Marca de tope
Campana
Espiga
Cmara dedilatacin
Anillo de hule
Ilustracin 2.4 Unin campana espiga en tubera de PVC
por suelos corrosivos. En consecuencia,
no requieren recubrimientos, forros ni
proteccin catdica
Capacidad de conduccin. Las paredes de estas tuberas son poco rugosas, lo que se
traduce en una alta eficiencia hidrulica
Flexibilidad. El bajo mdulo de elastici-dad de las tuberas las hace flexibles y,
por lo tanto, adaptables a movimientos o
asentamientos diferenciales del terreno,
ocasionados por sismos o cargas externas
Desventajas: Fragilidad. Requieren un manejo cuida-
doso, tanto en el transporte como en la
instalacin
Baja resistencia mecnica
Susceptible al ataque de roedores
Baja resistencia al intemperismo. La
exposicin prolongada de la tubera a
los rayos solares reduce su resistencia
mecnica
Incremento en la temperatura del agua
24
Ilustracin 2.6 Tubera de pared estructurada corrugada de doble pared
Ilustracin 2.7 Tubera de pared estructurada de perfil cerrado
Ilustracin 2.5 Tubera de pared estructurada de perfil abierto
25
Corte longitudinal Corte transversal
L
De
Refuerzo metlico
Ilustracin 2.8 Tubera de pared estructurada de perfil abierto helicoidal
Ilustracin 2.9 Detalle del refuerzo metlico
Ilustracin 2.10 Perfil de estructurado longitudinalmente
26
En la Tabla 2.10 se presenta la clasificacin de
la tubera de PVC para alcantarillado, serie 25,
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
160 160 153.8 3.1 2.34
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
En la Tabla 2.11 se presenta la clasificacin de
la tubera de PVC para alcantarillado, serie 20,
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
110 110 104.6 2.7 1.4
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 11.4
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
con una longitud de 6 metros y rigidez mnima
de 0.1 MPa.
con una longitud de 6 metros y rigidez mnima
de 0.19 MPa.
Tabla 2.10 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie 25
Tabla 2.11 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie 20
27
En la Tabla 2.12 se presenta la clasificacin de la
tubera de PVC para alcantarillado, serie 16.5,
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
110 110 103.6 3.2 1.65
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
En la Tabla 2.13 se presenta la clasificacin de la
tubera de PVC para alcantarillado, serie inglesa
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
4" 107.1 102.9 2.1 1.09
6" 159.4 152.6 3.1 2.43
8" 213.4 204.4 4.2 4.35
10" 266.7 255.6 5.2 6.79
12" 317.5 304.4 6.2 9.62
con una longitud de 6 metros y rigidez mnima
de 0.3 MPa.
tipo 51, con una longitud de 6 metros y rigidez
mnima de 0.1 MPa.
Tabla 2.12 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie 16.5
Tabla 2.13 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie inglesa tipo 51
28
En la Tabla 2.14 se presenta la clasificacin de la
tubera de PVC para alcantarillado, serie inglesa
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
4" 107.1 101.9 2.6 1.36
6" 159.4 151 3.9 3
8" 213.4 202.2 5.2 5.38
10" 266.7 252.9 6.5 8.4
12" 317.5 301.2 7.7 11.91
En la Tabla 2.15 se presenta la clasificacin de la
tubera de PVC para alcantarillado, serie inglesa
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
4" 107.1 100.98 3.1 1.56
6" 159.4 149.8 4.6 3.51
8" 213.4 200.8 6.1 6.31
10" 266.7 250.5 7.6 9.88
12" 317.5 298.2 9.1 14.14
En la Tabla 2.16 se presenta la clasificacin de la
tubera de PVC para alcantarillado, serie inglesa
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
4 107.1 101 3.1 1.56
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
tipo 41, con una longitud de 6 metros y rigidez
mnima de 0.19 MPa.
tipo rd 35, con una longitud de 6 metros y rigi-
dez mnima de 0.32 MPa.
rd 35, con una longitud de 6 metros y rigidez
mnima de 0.32 MPa.
Tabla 2.14 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie inglesa tipo 41, rigidez mnima de 0.19 MPa
Tabla 2.15 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie inglesa tipo 35, rigidez mnima de 0.32 MPa
Tabla 2.16 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared slida serie inglesa rd 35, rigidez mnima de 0.32 MPa (ASTM-D3034)
29
En la Tabla 2.17 se presenta la clasificacin de tu-
bera de PVC para alcantarillado, pared estructu-
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
160 160 151.8 4.1 2.06
200 200 189.8 5.1 3.29
250 250 237.2 6.4 4.65
315 315 298.8 8.1 7.3
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
En la Tabla 2.18 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared es-
tructurada con perfiles abiertos en el exterior
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
6" 173.3 160 0.7 1.4
8" 213.3 200 0.7 1.7
10" 263.3 250 0.7 2.1
12" 319.8 300 1.2 4.2
14" 369.8 350 1.2 5
16" 419.8 400 1.2 5.7
18" 469.8 450 1.2 6.4
20" 530.5 500 1.8 9.4
24" 635.6 600 1.9 13.8
26" 665.6 630 1.9 14.5
28" 735.6 700 1.9 16.1
30" 835.6 800 1.9 18.4
36" 947.6 900 3.2 38.5
40" 1047.6 1 000 3.2 43
rada longitudinalmente, serie mtrica, con longi-
tud de 6 metros y rigidez mnima de 0.19 MPa.
y superficie interna lisa, serie inglesa, con una
longitud de 6 metros y rigidez mnima de 0.13
MPa.
Tabla 2.17 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada longitudinalmente, serie mtrica rigidez mnima de 0.19 MPa
Tabla 2.18 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada con perfiles abiertos en el exterior y superficie interna lisa, serie inglesa, rigidez mnima de 0.13 MPa
30
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
48" 1247.6 1 200 3.2 51.5
56" 1 447.6 1 400 3.2 60.1
60" 1 554.7 1 500 4.5 81.2
En la Tabla 2.19 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared es-
tructurada con perfiles abiertos en el exterior y
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m
24" 647.8 600 1.8 20.8
28" 747.8 700 1.8 24.3
32" 847.8 800 1.8 28
36" 965.1 900 1.9 40.6
40" 1 065.1 1 000 1.9 45
48" 1 265.1 1 200 1.9 54
56" 1 465.1 1 400 1.9 63
60" 1 566.8 1 500 3.2 96.5
64" 1 666.8 1 600 3.2 103
72" 1 866.8 1 800 3.2 116
80" 2 066.8 2 000 3.2 128.6
88" 2 266.8 2 200 3.2 141.5
92" 2 366.8 2 300 3.2 148
94" 2 469.4 2 400 4.5 180
98" 2 569.4 2 500 4.5 187
102" 2 669.4 2 600 4.5 194.4
110" 2 869.4 2 800 4.5 209.4
120" 3 119.4 3 050 4.5 230
superficie interna lisa, con refuerzo metlico,
serie inglesa, con una longitud de 6 metros y ri-
gidez mnima de 0.13 MPa.
Tabla 2.19 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada con perfiles abiertos en el exterior y superficie interna lisa, con refuerzo metlico, serie inglesa, rigidez mnima de 0.13 MPa
Tabla 2.18 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructura con perfiles abiertos en el exterior y superfi-cie interna lisa, serie inglesa, rigidez mnima de 0.13 MPa (continuacin)
31
En la Tabla 2.20 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared es-
tructurada anularmente, serie mtrica, con una
longitud de 6 metros y rigidez mnima de 0.19
y 0.24 MPa.
DimetroEspesor Peso Rigidez mnima
Nominal Exterior Interior
mm mm mm mm kg/m MPa
110 107 99 1 0.77
0.24
160 155 140 1.2 1.32
200 193 180 1.4 2
250 245 225 1.7 3.3
315 308 278 1.9 4.82
400 393 363 2.2 8.12
450 490 450 2.8 11.24
0.19600 645 585 3.5 17.54
750 820 750 4.1 28.89
900 985 900 5 39.98
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
8 --- 199.7 1.5 3.7
10 --- 249.6 1.8 5.2
12 --- 296.8 2.2 7.3
15 --- 363.3 2.7 10.9
En la Tabla 2.21 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared es-
tructurada, perfil abierto-interior liso, serie 46,
con una longitud de 4.3 metros y rigidez mni-
ma de 0.32 MPa.
Tabla 2.20 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada anularmente, serie mtrica, rigidez mnima de 0.19 y 0.24 MPa
Tabla 2.21 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada, perfil abierto-interior liso, serie 46, rigidez mnima de 0.32 MPa
32
En la Tabla 2.22 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared co-
rrugada doble pared-interior lisa, serie 46, con
una longitud de 4.3 metros y rigidez mnima de
0.32 MPa.
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
8 --- 199.7 1.5 3.7
10 --- 249.6 1.8 5.2
12 --- 296.8 2.2 7.3
15 --- 363.3 2.7 10.9
12 --- 296.8 1.4 5.9
15 --- 363.3 2 10
18 --- 444.8 2.1 13.6
21 --- 524.7 2.4 18.2
24 --- 594.7 2.8 27
30 --- 746.5 3.3 39
36 --- 898.4 3.9 54
DimetroEspesor Peso
Nominal Exterior Interior
in mm mm mm kg/m
30 --- 747 3.2 45.4
33 --- 823.1 3.6 56.8
36 --- 899 3.8 72.3
42 --- 1 050.9 4.6 99.1
48 --- 1 202.9 5.3 132.2
54 --- 1 355.1 5.7 160.9
60 --- 1 507.2 6.1 178.8
En la Tabla 2.23 se presenta la clasificacin de
tuberas de PVC para alcantarillado, pared es-
tructurada perfil cerrado-interior liso, serie 46,
con una longitud de 4.3 metros y rigidez mni-
ma de 0.32 MPa.
Tabla 2.22 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared corrugada doble pared-interior lisa, serie 46, rigidez mnima de 0.32 MPa
Tabla 2.23 Clasificacin de tuberas de PVC para alcantarillado pared estructurada perfil cerrado-interior liso, serie 46, rigidez mnima de 0.32 MPa
33
2.1.6 Tubera de polietileno de alta densidad (PEAD)
Las tuberas de polietileno de alta densidad
(PEAD) se fabrican con longitud de 12 m,
en dimetros nominales que van de 100 a
900 mm, de acuerdo con la norma mexicana
NMX-E-216-SCFI.
Se clasifican en cuatro tipos, segn sus espesores
de pared y resistencia: rd-21, rd-26, rd-32.5 y rd-
41 (ver Tabla 2.24, Tabla 2.25 y Tabla 2.26).
El tipo de tubera a utilizar, se seleccionar
segn la condicin de zanja, las cargas exte-
riores, el tipo de material y su compactacin.
El acoplamiento de las tuberas de polietile-
Tipo NormaDimetro nominal
Sistema de uninLongitud til
mm in m
Paredcorrugada
NMX-E-021-CNCP
75 a 1500 3 a 60 Espiga-campana o co-ple con anillo de hule 5.60-6.20NMX-E-029-CNCP
NMX-E-205-CNCP
NMX-E-208-CNCP
Paredestructurada ASTM-F-894-06 750 a 3000 30 a 120
Por termofusin y /o roscafusin 6.10 12.0
Pared slida NMX-E-216-SCFI 100 a 900 4 a 48 Por termofusin o electrofusin 6.00 15.0
Dimetronominal
Dimetrointerior
Clasificacin
RSC 40 RSC 63 RSC 100 RSC 160
Peso Rigidez Peso Rigidez Peso Rigidez Peso Rigidez
mm in mm kg/m MPa kg/m MPa kg/m MPa kg/m MPa
750 30 737 41 0.054 41.92 0.085 42.84 0.134 44.68 0.212
900 36 885 49.6 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 0.053 249.8 0.084
2130 84 2066 265.89 0.020 267.00 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
Tabla 2.24 Informacin general de la tubera de polietileno de alta densidad (PEAD)
Tabla 2.25 Informacin general de la tubera de polietileno de alta densidad (PEAD) de pared estructurada
34
Dimetronominal
RD-21 RD-26 RD-32.5 RD-41Dimetrointerior Peso Rigidez
Dimetrointerior Peso Rigidez
Dimetrointerior Peso Rigidez
Dimetrointerior Peso Rigidez
mm in mm kg/m MPa mm kg/m MPa mm kg/m MPa mm kg/m MPa
150 6 151.31 4.07 1.1 154.53 3.34 0.9 157.3 2.68 0.7 159.56 2.14 0.6
200 8 196.95 6.9 1.1 201.19 5.63 0.9 204.8 4.54 0.7 207.77 3.63 0.6
250 10 245.49 10.72 1.1 250.8 8.75 0.9 255.22 7.06 0.7 258.95 5.63 0.6
300 12 291.16 15.08 1.1 297.46 12.31 0.9 302.74 9.93 0.7 307.11 7.93 0.6
350 14 319.68 18.18 1.1 326.62 14.84 0.9 332.38 11.97 0.7 337.24 9.56 0.6
400 16 365.38 23.75 1.1 373.28 29.38 0.9 379.91 15.63 0.7 385.39 12.48 0.6
450 18 411.05 30.06 1.1 419.94 24.53 0.9 427.38 19.79 0.7 433.55 15.8 0.6
500 20 456.74 37.11 1.1 466.6 30.28 0.9 474.88 24.43 0.7 481.71 19.5 0.6
550 22 502.36 44.9 1.1 513.23 36.64 0.9 522.35 29.56 0.7 529.89 23.59 0.6
600 24 548.06 53.44 1.1 559.89 43.6 0.9 569.85 35.18 0.7 578.1 28.08 0.6
650 26 593.73 62.71 1.1 606.55 51.17 0.9 617.32 41.28 0.7 626.26 32.95 0.6
700 28 639.42 72.73 1.1 653.21 59.35 0.9 664.79 47.88 0.7 674.42 38.22 0.6
750 30 685.06 83.49 1.1 699.87 68.13 0.9 712.29 54.06 0.7 722.58 43.87 0.6
900 36 822.1 120.23 1.1 839.83 98.1 0.9 854.74 79.15 0.7 867.13 63.18 0.6
no generalmente se logra mediante la ter-
mofusin (ver Ilustracin 2.11), la cual debe