Norma Acueducto Np 024 v 5

TAPAS, AROTAPAS Y AROBASES PARA POZOS DE INSPECCIÓN

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NP-024 Vigente 5.0 EAAB-Norma Técnica Norma Téc. de Producto Elaborada

INFORMACION GENERAL Tema: Comité: Antecedentes: Vigente desde:

PRODUCTOS ACUEDUCTO/ALCANTARILLADO Subcomite de Construcción - Alcantarillado NTC 1393 31/05/2005

Contenido del Documento :

0. TABLA DE CONTENIDO 1 2 3 4 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 9 10 11

ALCANCE DOCUMENTOS RELACIONADOS TERMINOLOGÍA MATERIALES CLASIFICACIÓN Y APLICACIÓN CLASIFICACIÓN APLICACIÓN FABRICACION GENERA GENERALID LIDADE ADES S PARA PARA TODAS TODAS LAS TAPAS TAPAS REQUIS REQUISITO ITOS S DE LOS LOS MATERI MATERIALE ALES S DIMENSIONES Y TOLERANCIAS SISTEMAS DE SEGURIDAD PESO ACABADO MUESTREO MÉTODO DE ENSAYO DIMENSIONES Y ACABADO FLECHA RESIDUAL, RESISTENCIA BAJO CARGA Y FLECHA MÁXIMA RESISTENCIA A LA FATIGA PRUEBA DE OPERABILIDAD ENSAYOS TIPO CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO EMPAQUE ROTULADO

ANEXOS

FIGURAS

Figur igura a 1. 1. Figu Figura ra 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5 Figura 6 Figura 7

Arota rotap pa HF HF-nucl nucle eo en en co concret creto o co con Sis Siste tem ma de de Seg Segu uridad idad Ado Adosado sado Arot Arotap apa a HF-n HF-nuc ucle leo o en conc concre reto to con con Sist Sistem ema a de Segu Seguri rida dad d Embe Embebi bido do Tapa de Geometría Convencional en Plástico Tapa tipo Cilindro en Plástico Tapa en Hierro Dúctil co con Sistema de Seguridad Aro Base de Doble Pestaña Aro Base de Una Pestaña

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Impreso el día: 07/07/2005 Pag 1

1. ALCANCE Esta norma establece los requisitos que deben cumplir las tapas, arotapas y arobases para pozos de inspección. 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS Los documentos aquí relacionados han sido utilizados para la elaboración de esta norma y servirán de referencia y recomendación, por lo tanto no serán obligatorios, salvo en casos donde expresamente sean mencionados. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ - ESP. Pozos de Inspección. Bogota. Bogotá: EAAB-ESP,2002. (NS-029). INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Ingeniería civil y Arquitectura. Cemento Portland. Especificaciones físicas y mecánicas. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-121) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Siderúrgica, Barras (y rollos) lisos y corrugados de acero al carbono. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-161) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Concretos. Especificaciones de los agregados para concreto. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-174) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. IIngeniería Civil y Arquitectura. Cemento Portland. Especificaciones Químicas. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-321) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-550) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Concretos. Ensayo De Resistencia a la Compresión de Cilindros de Concreto. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-673) INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. Concretos. Producción de Concreto. Bogotá: ICONTEC,1997. (NTC-3318) 3. TERMINOLOGÍA 3.1 AROBASE Elemento que soporta a las tapas, puede hacer parte del cargue 3.2 CARGUE Elemento prefabricado o construido en sitio, que sirve de apoyo a la tapa y se apoya en las paredes del pozo. 3.3 POZO DE INSPECCIÓN Estructura de ladrillo y/o concreto, de forma cilíndrica o conica, con tapa removible para permitir la ventilación, y el acceso a la inspección y mantenimiento del sistema. 3.4 TAPA PARA POZO DE INSPECCIÓN Elemento estructural, que cierra por la parte superior el pozo de inspección y cumple la función de controlar el acceso a los pozos, evitar la entrada de elementos extraños y accidentes por la caída de personas u objetos dentro de los pozos, permitir la ventilación del pozo y facilitar el



acceso para labores de mantenimiento. 3.5 SISTEMA DE SEGURIDAD Mecanismo de cierre que se acciona con una herramienta adecuada, minimizando la posibilidad de hurto de la tapa y el acceso de personal ajeno al interior del pozo. 4. MATERIALES Los materiales utilizados para la fabricación de las tapas deben ser durables, resistentes a las cargas ocasionadas por el tráfico y al deterioro debido al medio ambiente, y de fácil operación para su remoción con herramientas manuales. Los materiales que el ACUEDUCTO DE BOGOTÁ acepta para la fabricación de las Tapas son:   

Hierro dúctil Plásticos NO RECICLABLES: Polietileno de Alta Resistencia ó Polipropileno de Alto Impacto. Hierro Fundido Gris - Concreto "Arotapa", Únicamente con Sistema de Seguridad.

El material que el ACUEDUCTO DE BOGOTÁ acepta para la fabricación de las Aro Bases es Hierro Fundido Gris. 5. CLASIFICACION Y APLICACIÓN 5.1 CLASIFICACIÓN 5.1.1 Tapas Las tapas se clasifican de acuerdo a su geometría y material de fabricación (ver Esquema 1, abajo) de la siguiente manera: Tapas Convencionales: Se aceptan dos tipos, Arotapa (Aro de Hierro Fundido Gris y núcleo de Concreto) únicamente con sistema de seguridad Adosado o Embebido en acero inoxidable y Tapas en Plástico No Reciclable. Ver detalles en Figuras 1, 2 y 3 de los Anexos. 

 Tapas tipo Cilindro: Se aceptan en Plástico No Reciclable. Ver detalles en Figura 4 de los Anexos.

Tapas en Hierro Dúctil: Tapas en Hierro Dúctil con Sistema de Seguridad. Ver detalles en Figura 7 de los Anexos. 

Esquema 1. Esquema General Tapas para Pozos de Inspección



5.1.2 Arobases Las arobases se clasifican de la siguiente manera: Arobase de doble pestaña. Ver detalles en Figura 5 de los anexos  Arobase de una pestaña. Ver detalles en Figura 6 de los anexos  Cargue como Arobase según la norma “NS-029 Pozos de Inspección” (solo para tapas tipo Cilindro). 

5.2 APLICACIÓN Para la selección de la clase de Tapa a instalar en los pozos de inspección se debe tener en cuenta el tipo de Cargue o Pozo de Inspección a construir según la norma “NS-029 Pozos de Inspección”, y los criterios mostrados en la tabla 1. Tabla 1. GEOMETRIA DE LA TAPA

MATERIAL

CONVENCIONAL CILÍNDRICA

Plástico Plástico

APLICACIÓN Obras Nuevas Obras Nuevas Reposición (en en Vías otras Vías o todos los Transmilenio Rehabilitación de casos) (Pavimento de Pozos Concreto) X X X X X*

Nota: Para casos excepcionales de carga por trafico o en zonas de alta susceptibilidad al hurto, utilizar Tapa Convencional “Arotapa” (Aro de Hierro Fundido Gris y núcleo de Concreto) con sistema de seguridad adosado o embebido en acero inoxidable, ó Tapas en Hierro Dúctil con Sistema de Seguridad. * Para Reposición de Tapas de Concreto. 6. FABRICACIÓN 6.1 GENERALIDADES PARA TODAS LAS TAPAS El proveedor debe garantizar mediante su propio diseño y cálculo, que la construcción de las tapas cumple con los requisitos de resistencia y desempeño especificados en el numeral 8 de esta norma. Las tapas deben resistir como mínimo el paso vehicular, en especial deben cumplir con la carga transmitida por el camión C4095 (definido en el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes), sin que se produzcan grietas, rotura o cualquier avería. Las tapas en general deben tener como mínimo cuatro orificios de ventilación cuya geometría puede ser tronco-cónica o compuesta de dos cilindros de diferente diámetro. El diámetro mínimo superior debe tener 25mm y el diámetro inferior como mínimo 38mm, de tal modo que la suma de las áreas de los orificios en la cara superior sea de 1960 mm2 y de 4540 mm2 en la cara inferior, y que se encuentre ubicados a 180 mm del centro cada 90°. El vaciado del concreto durante el proceso de fabricación de las tapas debe ser tal que garantice una buena consolidación; se debe realizar el curado de modo que se evite la perdida de humedad y se alcance la resistencia especificada. El proceso de fabricación debe ser continuo, no se permiten partes pegadas o unidas, juntas frías, como tampoco la falta de uniformidad interna de sus componentes.



Las tapas no deben presentar defectos que afecten su condición para el uso. 6.2 REQUISITOS DE LOS MATERIALES 6.2.1 Concreto reforzado 

Concreto

El concreto debe cumplir con los requisitos de la norma de la NTC 3318, debe tener una resistencia mínima a la compresión de 28 MPa (4000 psi), una absorción máxima de 7%, según método A de ensayo especificado en NTC 3676, y un desgaste máximo de 32mm, medido de acuerdo con el método de ensayo especificado en NTC 5147 

Acero de refuerzo

El refuerzo a colocar en las tapas fabricadas con concreto debe cumplir con los requisitos del capítulo C.3.5 de la NSR-98, y en ningún caso se debe utilizar varilla de diámetro inferior a 6.4 mm (1/4”.) La cuantía mínima, espaciamiento máximo y recubrimiento mínimo deben cumplir con lo especificado en el ACI 350. El acero de refuerzo debe estar completamente embebido en el concreto o en el fibrocemento, y en el caso de las arotapas, éste debe estar soldado o fundido al aro metálico que la conforma. 6.2.2 Metales 

Hierro de fundición gris

Debe cumplir con lo especificado en la ASTM A48 Standard specification for gray iron castings , y debe ser mínimo clase 40. La superficie que se encuentra en contacto con el concreto debe ser rugosa. 

Hierro Dúctil

Debe cumplir con lo especificado en la ASTM A536 Standard Specification for Ductile Iron Castings, y debe ser como mínimo clase 80. 6.2.3 Plástico Las resinas utilizadas deben ser tales que aseguren la resistencia al desgaste, a los rayos ultravioleta y a la indentación. Si se utilizan materiales de refuerzo, se debe tener un agente que asegure la adherencia entre el material de refuerzo y la resina. Cuando se empleen llenantes, deben ser inertes al ambiente de utilización. La tapas deben fabricarse utilizando procesos de manufactura de moldeo por contacto, compresión, inyección ó cualquier otro sistema que asegure los requisitos físicos y metálicos establecidos en la presente norma. Por ningún motivo se permite la utilización de refuerzo de acero para este tipo de tapas. La estructura interna de las tapas de plástico no deben presentar vacíos acumulados mayores al 1% según ASTM D 2734 . La relación material de refuerzo - resina no debe ser mayor al 30%, según la norma ASTM 2584. 6.3 DIMENSIONES Y TOLERANCIAS Documento controlado, su reproducción está sujeta a previo permiso por escrito de la E.A.A.B.


Las tapas deben fabricarse de acuerdo con la geometría y las dimensiones establecidas en los esquemas anexos teniendo en cuenta su clasificación (ver numeral 5); y además cumplir con las limitaciones descritas en el presente numeral. 6.3.1 Altura Los valores de las alturas de fabricación de las tapas se relacionan en la Tabla 2, permitiéndose una tolerancia de ± 2 mm. 6.3.2 Circularidad Al efectuar cuatro mediciones de los diámetros de la tapa, la arotapa o arobases en cualquier punto de la circunferencia, estas no deben diferir entre si más de 5 ± mm. 6.3.3 Diámetros El diámetro de fabricación de las tapas se relaciona en la Tabla 2, permitiéndose una tolerancia de ± 5 mm. Tabla 2. Altura y Diámetro de las Tapas CLASE Convencional Tipo Cilindro Hierro Dúctil

ALTURA (cm) 9 10 12

DIÁMETRO (cm) 67 70 67

6.4 SISTEMA DE SEGURIDAD La operación de apertura y cierre de la tapa debe ser hecha mediante accionamiento de un mecanismo interno que opera con una llave previamente diseñada, aceptada y para uso exclusivo del operador del sistema. En los esquemas Anexos, se muestran algunos ejemplos de los sistemas de seguridad. 6.4.1 Mecanismo de seguridad Conjunto que controla la apertura de la tapa del pozo de inspección. Consiste en un dispositivo embebido o adosado en la parte inferior de la tapa, que al ser accionado manualmente por las llaves mueven un sistema de anclajes, de manera que no permita la apertura de la tapa, a menos que el mecanismo sea accionado nuevamente por la llave. 6.4.2 Llaves Las llaves deben ser fabricadas en acero. Deben ser de uso exclusivo del operador del sistema, quien definirá el número de unidades a suministrar por cada lote de tapas. Todas las llaves deben estar debidamente marcadas para facilitar su identificación. 6.4.3 Pasadores de seguridad Los pasadores deben ser fabricados con acero inoxidable, de acuerdo con la Norma AISI 304, para garantizar su durabilidad. 6.4.5 Otros requisitos Las tapas se deberán entregar con todos los elementos requeridos para su instalación y correcto funcionamiento, incluyendo aquellos requeridos para los sistemas de seguridad, en caso que existan.



6.5 PESO Los pesos de las tapas deben estar dentro de los siguientes límites: 4.6.1 Peso mínimo: 20 kg para tapas que tengan un espesor mayor a 30 mm en el centro de la tapa o posean sistema de seguridad.  40 kg para tapas que tengan un espesor menor a 30 mm en el centro de la tapa. 

6.5.2 Peso máximo: 70 kg para todas las tapas. 6.6 ACABADO Las tapas deben presentar un acabado uniforme, la superficie superior debe ser de textura rugosa, sin hormigueros, no presentar fisuras y ausencia de brillo y propiedades reflectivas. No deben sobresalir rebabas ni gránulos que imposibiliten su acople con el arobase. Para tapas metálicas, la altura del relieve de las letras y grabados en su cara superior, debe estar comprendida entre 2 mm y 6 mm. Para tapas plásticas, de concreto y fibrocemento, las letras y grabados deben realizarse en bajo relieve. La superficie de las letras y grabados no debe ser menor del 10% ni mayor al 70% del área total de la superficie superior de las tapas. 7. MUESTREO El proveedor debe remitir a la empresa el Certificado de Conformidad por lotes del producto o el sello de producto, de acuerdo con los requisitos de esta norma, emitido por un organismo de certificación reconocido por la Superintendencia de Industria y Comercio o por el organismo de acreditación del país de origen afiliado al IAF (International Acreditation Forum), teniendo en cuenta lo indicado en la norma NS-100 Criterios para la evaluación de la conformidad de los productos que adquiere la EAAB-ESP. 8. MÉTODO DE ENSAYO Como mínimo se efectuarán las pruebas descritas en los numerales 8.1 a 8.4. para todas las muestras tomadas a partir del lo establecido en el numeral 7. Las pruebas que se mencionan en le numeral 8.5 se realizarán cuando se presente alguna de las siguientes situaciones:      

Presentación de un nuevo prototipo para aceptación por parte del cliente Como mínimo cada año Cada cambio en el proceso de fabricación Cuando exista modificación en los compuestos, mezclas ó materiales Cuando halla cambio de fuente de materiales De común acuerdo entre cliente y proveedor

8.1 DIMENSIONES Y ACABADO Se debe realizar el análisis dimensional de todas y cada una de las dimensiones definidas en las figuras y teniendo en cuenta lo establecido en el numeral 6.3., a partir de por lo menos tres



medidas de cada una de ellas, con aproximación al milímetro. Se debe inspeccionar el acabado de las tapas según lo estipulado en el numeral 6.6 de la presente norma. 8.2 FLECHA RESIDUAL, RESISTENCIA BAJO CARGA Y FLECHA MÁXIMA 8.2.1 Requerimientos Generales 8.2.1.1 Maquina de ensayos Debe tener suficiente capacidad para soportar plenamente el tamaño de la muestra, permitir la aplicación de carga hasta como mínimo las especificadas en la presente norma y reunir las condiciones de velocidad de aplicación de carga indicadas en este procedimiento. La máquina de ensayo debe estar equipada con dispositivos tales que permitan aplicar una carga axial y uniforme sobre el punzón de carga. Las caras de apoyo del punzón de carga deben ser planas y paralelas. El punzón de carga es un cilindro de acero macizo de 150 mm de diámetro y una altura entre 150 mm y 200 mm (figura 1), con una dureza Rockwell mínima de 55 HRC (laminado en caliente de dureza Rockwell C). El apoyo inferior de la tapa debe estar formado por un anillo de madera de 10 cm de altura o por el arobase correspondiente al tipo de tapa (Ver esquema abajo). La precisión del registrador de carga debe ser de por lo menos 1 KN (0.1 t.). 8.2.1.2 Zona de Aplicación de la Carga Las tapas descritas en esta norma, deben resistir los ensayos de carga, flecha residual, y fatiga para cargas aplicadas en línea con sus centros geométricos. La zona de contacto entre la tapa y el punzón de carga debe ser acondicionada para garantizar una aplicación uniforme de la carga en toda el área. Se debe utilizar una banda de caucho o madera de 150 mm de diámetro y con un espesor entre 5 mm y 15 mm, ubicado entre el punzón y la tapa. Cuando existan accesorios de hierro de las tapas (ganchos), estos deben ser retirados sin que se afecten las características de la tapa de ensayo. Esquema 2. Montaje Ensayo de Carga Estática



8.2.2 Flecha Residual (Este ensayo no aplica para tapas de concreto) Se debe aplicar una carga a una tasa comprendida entre 1 kN/s y 5 kN/s, hasta alcanzar la carga de ensayo (ver numeral 8.2.4), y posteriormente descargar hasta cero; esta operación se debe efectuar cinco veces. La diferencia entre los valores de las flechas tomadas antes de la primera y después de la quinta aplicación de la carga (en ambos casos descargada la tapa), determina la Flecha Residual Final, la cual no debe ser mayor que el valor especificado en el numeral 8.2.4. 8.2.3 Resistencia bajo Cargas y Flecha Máxima Las tapas deben ser sometidas a una prueba de resistencia inmediatamente después del ensayo de flecha residual. En esta prueba debe aplicarse la carga de ensayo especificada en el numeral 8.2.4 a una tasa comprendida entre 1 kN/s y 5 kN/s. Una vez alcanzado el valor de la carga de ensayo, éste debe mantenerse durante un tiempo de 30 s a 32 s, al cabo de los cuales se debe medir la Flecha Máxima bajo carga, la cual no debe exceder el valor dado en el numeral 8.2.4. Durante y al final del ensayo, la Tapa no debe presentar grietas o fisuras. 8.2.4 Condiciones de Ensayo -

La Flecha Residual Final debe ser máximo de 5 mm. La Flecha Máxima bajo carga debe ser de 20 mm. La Carga de Ensayo debe ser: - 80 kN (8.0 ton.) ± 3% para tapas flexibles (Tapas de material Plástico) - 100 kN (10.0 ton) ± 3% para tapas Rigidas (Arotapas y tapas de Hierro Dúctil)

8.3 RESISTENCIA A LA FATIGA Las tapas deben ser sometidas a ciclos de carga y descarga continuos siguiendo el mismo procedimiento del numeral 8.2, pero la carga debe aplicarse a una tasa de 10 kN/s, y la descarga debe hacerse inmediatamente después de alcanzar la carga de ensayo hasta cero. Se deben realizar 10 ciclos completos de carga - descarga. Durante y al final del ensayo, la Tapa no debe presentar grietas o fisuras.



8.4 PRUEBA DE OPERABILIDAD Para todas las tapas, e independientemente del material, se debe probar su funcionalidad para los trabajos de mantenimiento en los pozos, es decir, la facilidad de extracción de las tapas de su correspondiente arobase, por medio de herramientas manuales que se utilizan para tal fin. Se debe ensayar la operabilidad de los pasadores de las tapas con sistema de seguridad y accionar el mecanismo de seguridad de las tapas ensayando uno a uno cada sistema. 8.5 ENSAYOS TIPO 8.5.1 Metalografía (para tapas metálicas) El fabricante debe verificar la composición química y la microestructura de los metales utilizados para la fabricación de las tapas, tomando muestras de la colada, durante por lo menos tres veces a intervalos iguales dentro del proceso de fundición (para el lote), con la cantidad de probetas suficientes para realizar los análisis. 8.5.2 Resistencia a la Compresión del Concreto: Los ensayos de resistencia a compresión se deben realizar de acuerdo con la NTC 673. 8.5.3 Resistencia química y a la Abrasión para tapas Plásticas Se debe verificar la resistencia a la abrasión y la composición química del plástico, realizando pruebas de álcalis, ácidos, aceites, detergentes, combustibles y agua salubre, según la norma NTC 1027. 8.5.4 Resistencia a Rayos UV La resistencia de las tapas fabricadas en plástico ante los efectos de los rayos ultravioleta debe ser evaluado según la norma ASTM D 4364 8.5.5 Contenido de vacíos y Relación Fibra - Resina El contenido de vacíos y la relación fibra/resina de las tapas fabricadas en plástico se evalúan según las normas ASTM D 2734 y ASTM D 2584, respectivamente. 9. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO La recepción de las tapas debe hacerla el cliente o su representante quien debe inspeccionar los lotes en forma detallada, para determinar si cumplen las especificaciones establecidas. Se deben rechazar individualmente las tapas de acabado defectuoso y las que no cumplan con los requisitos mínimos exigidos en esta norma. Si alguna de las muestras no cumple con lo especificado en la presente norma, se debe rechazar el lote. 10. EMPAQUE Cada unidad debe estar protegida adecuadamente para evitar daños en la superficie. 11. ROTULADO



Todos los productos deben tener una identificación en relieve, con la siguiente información: • • • • •

Marca registrada, logotipo o nombre del fabricante Lote de producción o fecha de fabricación Leyenda EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ – ESP El logo símbolo de la EAAB-ESP El Texto: NO RECICLABLE (para Tapas Plásticas)

ANEXOS



















Norma Acueducto Np 024 v 5

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