PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO E INSTALACION DE BUZONES PREFABRICADOS PARA RED DE ALCANTARILLADO DE LA OBRA “AMPLIACION, MEJORAMIENTO DEL SISTEMA INTEGRAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD DE COLCAMAR – LUYA – AMAZONAS”. INDICE. 1.0
GENERALIDADES 1.1PANORAMA ACTUAL DEL SECTOR CONSTRUCCIÓN EN EL PERÚ 1.2EL CONCRETO 1.3PREFABRICADOS DE CONCRETO 1.4PREFABRICADOS DE CONCRETO EN EL PERÚ
2.0
SITUACION ACTUAL Y EL PRODUCTO PREFABRICADO NECESARIO 2.1SITUACION ACTUAL 2.2PRODUCTO PREFABRICADO – BUZON 2.2.1 DEFINICIONES PREVIAS 2.2.2 BUZON
3.0 PROPUESTA DE SOLUCION A SITUACION ACTUAL (BUZON PREFABRICADO) 3.1DESCRIPCION DEL BUZON A PREFABRICAR 3.2DISEÑO 3.2.1 ESFUERZOS A LOS QUE ESTA SOMETIDO EL BZ. PREFABRICADO 3.2.2 DISEÑO ESTRUCTURAL 3.2.3 REFUERZO DE COMPONENTES DE BZ. PREFABRICADO 3.2.3.1 LOSA BASE DE BUZON 3.2.3.2 ANILLO INTERMEDIO DE BUZON 3.2.3.3 LOSA TECHO DE BUZON 3.2.3.4 TAPA DE BUZON 3.3PROCESO PRODUCTIVO 3.3.1 FABRICACIÓN DE LA BASE Y FUSTE DE BUZON (VASO). 3.3.2 FABRICACIÓN DE INTERMEDIOS. 3.3.3 FABRICACIÓN DEL TECHO DE BUZON. 4.0
INSTALACION DE BUZON PREFABRICADO 4.1TRANSPORTE 4.2UBICACIÓN 4.3EMPALME DE REDES DE ALCANTARILLADO
5.0
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
1.0
GENERALIDADES 1.1 PANORAMA ACTUAL DEL SECTOR CONSTRUCCION EN EL PERU
En el Perú, el sector de la construcción es uno de los principales motores de la economía del país de acuerdo con las declaraciones del ministerio de vivienda, construcción y saneamiento. En los últimos años, la construcción en el Perú viene obteniendo un crecimiento de manera continua. Durante el primer trimestre de 2014, el valor agregado bruto de la actividad construcción, a precios constantes de 2007, se incrementó 5,3 % respecto al mismo periodo del año anterior, explicado por el aumento del despacho local de cemento en 4,7%, y el avance físico de obras en 8,0%; esta dinámica productiva es consecuencia de la construcción de obras nuevas, reparaciones, ampliaciones y reformas en viviendas, edificios, entre otras construcciones ejecutadas en el sector público y privado. Esto podemos verlo reflejado en las estadísticas del instituto nacional de estadística e informática (INEI):
Por otro lado, en el Perú y el mundo se puede percibir la tendencia del sector construcción a la utilización, cada vez mayor, de los artículos prefabricados de concreto debido a los beneficios económicos y de operatividad que estos generan. 1.2
EL CONCRETO
El concreto es una mezcla de cemento, agregados (fino y grueso) y agua. La proporción de cada uno de los materiales es muy importante, ya que determina la resistencia del concreto, usualmente, se recomienda que las proporciones varíen entre 10-15% de cemento, 60-75% de agregados, y 15-20% de agua por volumen. Además, lo más importante es la forma cómo se mezclan estos insumos. Por lo cual se hace necesario un Diseño de Mezclas, elaborado por Profesionales de laboratorio Certificado. El concreto es utilizado en todo el sector de la construcción. Por otro lado, existen los sistemas de prefabricados de concreto, que ayudan a reducir significativamente los costos en un proyecto de construcción, debido al
ahorro de tiempo en instalación. Estos son artículos prefabricados en una zona controlada lejos de la obra o proyecto. En donde se diseñan los procesos productivos necesarios y se garantiza la calidad, resistencia, fabricación, curado y transporte. Existen dos tipos de productos prefabricados de concreto: a.- Productos estándares. Como viguetas, losas y paneles. b.- Productos especiales. Aquellos que se fabrican especialmente para un determinado proyecto.
1.3 PREFABRICADOS DE CONCRETO Los artículos prefabricados de concreto son materiales o insumos que van a ser utilizados por el sector construcción pero que son desarrollados fuera de la construcción en fábricas y/o zonas controladas aledañas a obra. Dentro de las ventajas para la construcción que genera la prefabricación de estos materiales se encuentran: a. Rapidez de la construcción. Los materiales prefabricados pueden ser manufacturados en lugares mucho más grandes, reduciendo el tiempo de armado y levantamiento de una construcción. Esto reduce los costos de operación, transporte y levantamiento hasta en un 50%. b. Maximización del espacio disponible. Los prefabricados de concreto son manufacturados en fábricas lejos de las instalaciones de la construcción y/o zonas controladas aledañas a obra y solo son introducidos cuando son necesarios y van a ser colocados. Esto permite maximizar el espacio disponible dentro de la construcción y elevar la eficiencia de operatividad. c. Menor huella de carbono (footprint). Debido a que los materiales prefabricados de concreto son hechos en las afueras de la construcción y manejados por terceros, se requiere de menores unidades de transporte y, por ende, menor cantidad de combustible. Además, se reduce la cantidad de material particulado generado durante el transporte de materiales en la construcción. d. Durabilidad. El material prefabricado va a ser controlado por un tercero, quién se encargará de controlar las dimensiones exactas del prefabricado, todas las especificaciones técnicas de calidad necesarias, optimizar la relación agua-cemento, verificar por el cumplimiento de las normas establecidas con respecto a la versatilidad y resistencia del concreto requerida.
1.4 PREFABRICADOS DE CONCRETO EN EL PERÚ. Desde las últimas décadas el negocio de la construcción ha evolucionado considerablemente y se ha convertido en uno de los grandes impulsos económicos para los países. El boom de la construcción se encuentra en su
apogeo aunque se ha visto reducido por la crisis económica mundial aunque existe cierta tendencia al crecimiento. Por otro lado, el negocio de la construcción es uno de los más rentables del mundo y, también uno de los más costos, ya que requiere de enormes sumas de dinero como inversión. Desde hace algunos años, las grandes constructoras del mundo se han visto obligadas a optimizar sus procesos para reducir sus costos. De esta manera, una de las formas de reducir los costos es mediante la utilización de artículos prefabricados de concreto que disminuyen considerablemente los tiempos operatividad e instalación. La utilización de artículos prefabricados de concreto reduce considerablemente los costos de las empresas constructoras, ya que se gasta menos dinero en el uso de encofrados. Además, existe un ahorro en los tiempos ya que solo se dedican a la instalación. Las constructoras utilizan cada vez más artículos prefabricados de concreto como una forma de tercerización, ya que se traslada a un tercero el pago de los trabajadores, los encofrados necesarios, la calidad de los productos y los procesos de fabricación. De esta manera, a través de la tercerización de productos de concreto, las empresas logran reducir el tiempo de una obra. Actualmente, existe una tendencia al empleo de prefabricados de concreto cada vez mayor. Las construcciones tardan mucho menos debido al empleo de estos productos y pretende convertirse en un proceso de ensamblaje de artículos prefabricados de concreto que minimice los costos de operación y genere mayor rentabilidad. Nota: El RNE, faculta a la utilización de Cámaras de Inspección (Buzones) PREFABRICADOS, en: -
II.3. OBRAS DE SANEAMIENTO OS.070 Redes de aguas residuales 4. DISPOSICIONES ESPECÍFICAS PARA DISEÑOS 4.8. Cámaras de inspección Párrafo 09 (Último párrafo), textualmente dice: “Las CÁMARAS DE INSPECCIÓN podrán ser PREFABRICADAS o construidas en obra. En el fondo se proyectaran canaletas en la dirección del flujo”. Párrafo del RNE.
2.0
SITUACIÓN ACTUAL Y PRODUCTO PREFABRICADO NECESARIO
2.1
SITUACION ACTUAL
En el distrito de Colcamar, se viene ejecutando la Obra “AMPLIACION, MEJORAMIENTO DEL SISTEMA INTEGRAL DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE LA LOCALIDAD DE COLCAMAR – LUYA – AMAZONAS”. Zona en la cual el tipo de terreno es saturado en las partes más bajas, debido a la presencia de nivel freático muy alto (Hprom = - 0.50 m) y precipitaciones constantes propias de la zona. Motivo por el cual se hace difícil y costosa la excavación y vaciado insitu de la losa de fondo y fuste de buzones sin evitar que las paredes exteriores queden irregulares debido al desprendimiento de paredes de excavación durante el vaciado, que el concreto se vea contaminado por lodo, presente cangrejeras al momento de fraguado debido al tránsito de agua subterránea y sub presiones. 2.2
PRODUCTO PREFABRICADO – BUZON 2.2.1 DEFINICIONES PREVIAS Se presentan algunas definiciones previas que servirán para comprender el funcionamiento de los buzones: Redes de recolección: Es el conjunto de tuberías principales y ramales que permiten la recolección de aguas residuales generadas en las viviendas. - Ramal colector: Es la tubería que se ubica en la vereda de los lotes cuya función es recolectar el agua residual de una o más viviendas para, luego, descargarla en una tubería principal. - Tubería principal: Es el colector principal, el cual recibe las aguas residuales provenientes de otras redes y ramales colectores. Es la tubería a la cual se conectan todas las redes de alcantarillado para ser transportados hasta su vertido final. - Conexión domiciliaria de alcantarillado: Es el conjunto de elementos sanitarios que son instalados con la finalidad de permitir la evacuación del agua residual proveniente de cada lote. 2.2.2 BUZON Los Buzones son estructuras compuestas concreto simple o armado, las cuales forman parte de todo sistema de agua potable y alcantarillado público. Estos se conectan como parte de la conexión domiciliaria de alcantarillado. Así, están destinadas a la protección, inspección y mantenimiento de las tuberías principales de aguas residuales y se colocan cada cierto tramo. De esta manera, se pueden realizar inspecciones visuales a las tuberías principales en caso de daños permanentes, sin la necesidad de picaduras o rompimiento de pistas y/o pavimentos. Además, entre otras funcionalidades de los Buzones de encuentran: - Cambio de dirección de la tubería principal. - Cambios de pendientes de la tubería principal. - Cambio de diámetro de la tubería principal. Los Buzones cuentan con tres componentes principales: Base (Losa de fondofuste = vaso), anillo intermedio y losa techo de buzón, el cual consta de tapa y
el marco de buzón. La tapa de buzón es la parte circular que sella el buzón. La cara que queda descubierta es plana mientras que la segunda cara, que va en el interior del buzón es convexa, además, presenta una estructura metálica en el interior para elevar su resistencia.
3.0 PROPUESTA DE SOLUCION A SITUACIÓN ACTUAL (BUZON PREFABRICADO) Debido a las condiciones de terreno saturado y clima lluvioso en esta temporada, se toma la decisión de emplear buzones prefabricados, los cuales ofrecen múltiples ventajas como, dimensiones exactas de acuerdo a planos y especificaciones técnicas, una mezcla de concreto libre de contaminantes, rápido transporte e instalación, permitiendo el libre flujo de aguas servidas de ser necesario, inmediatamente después de empalmadas las tuberías de llegada y salida de la red de alcantarillado, rápido ensamblaje de cuerpo intermedio y techo de buzón ya fraguado, lo cual contribuye a la seguridad de los peatones.
3.1
DESCRIPCION DE BUZON A PREFABRICAR
El producto que se va fabricar son buzones de dos tipos: I y II. - El buzón tipo I: Tiene un diámetro interno de 1,20m, es de concreto simple de 0.20 m de espesor y su altura varía entre 1.20 y 2.00 m (incluido techo) - El buzón tipo II: Tiene un diámetro interno de 1,20m, es de concreto armado de 0.20 m de espesor y su altura varía entre 2.01 y 6.00 m (incluido techo). Se presenta la propuesta de realizar los buzones prefabricados en 4 componentes para luego ensamblarlos en la obra, al momento de su instalación. Se propone que los buzones cuenten con 4 componentes, 03 prefabricados y 01 vaciado in situ: Losa base del Buzón: La base es el componente principal, conformado por una losa de fondo - fuste de 0.20 m de espesor, el cual debe contar con 2, 3 y 4 entradas para tuberías de PVC UF DN 200 mm, según el plano de redes de alcantarillado del Proyecto. Se optó que la altura de este componente sea de 0.70 m, para Buzones tipo I y de 0.80m, para buzones tipo II, incluida la losa de fondo. Anillo intermedio: Los anillos intermedios tendrán altura variable para poder regular la altura de los buzones de acuerdo con la profundidad que se requiere los planos de proyecto, la instalación de este componente se da in situ, realizando un encofrado interior y exterior con formas metálicas, para proceder a vaciar concreto sobre la Base e buzón ya instalada de acuerdo a cotas de proyecto, hasta 0.20 m por debajo de la CTN, donde irá instalada losa de techo de buzón.
Losa Techo: Losa de concreto armado según planos de expediente técnico con una altura de 0.20 m, la cual debe contar con un agujero para la colocación de la tapa de buzón. Tapa de buzón: La tapa de buzón es el último componente que sirve para cerrar el buzón una vez que ha sido instalada. Cuenta con un diámetro de 0.60 y un espesor de 0.05 m, con una terminación convexa hacia abajo, de acuerdo con la norma técnica peruana NTP 339.111:1997. Todos los componentes del buzón prefabricado según especificaciones técnicas, son fabricados para alcanzar una resistencia a la compresión de 210 kgf/cm2. Detalle de buzones tipo I y II. TAPA DE CONCRETO REFORZADO MARCO DE F. FDO. 12,5 Kg.
NIVEL DE RASANTE
.20
LOSA DE TECHO F'c=210 Kg/ cm2 ANILLO INTERMEDIO F'c=210 Kg/ cm2
"H"
Vertical Ø 3/ 8" @ .45 Tarrajeo fino 1:2, acabado pulido con plancha
Traslape .20 VASO (LOSA-FUSTE) F'c=210 Kg/ cm2
PASE PARA TUBERIA DN 200 mm
Horizantal Ø 3/ 8" @ .30
.20
Losa FondoF'c=210 Kg/ cm2 .20
1.20
BUZON TIPO I H Bz = 1.20 - 2.00 M
.20
TAPA DE CONCRETO REFORZADO MARCO DE F. FDO. 12,5 Kg.
NIVEL DE RASANTE
.20
Vertical Ø 1/ 2" @ .25
LOSA DE TECHO F'c=210 Kg/ cm2 Horizantal Ø 1/ 2" @ .20
ANILLO INTERMEDIO F'c=210 Kg/ cm2
.12
Tarrajeo fino 1:2, acabado pulido con plancha
"H"
VASO (LOSA-FUSTE) F'c=210 Kg/ cm2
PASE PARA TUBERIA DN 200 mm
.30 .20
Losa FondoF'c=210 Kg/ cm2 Horizantal Ø 1/ 2" @ .15 .20
1.20
BUZON TIPO II H Bz = 2.01 - 6.00 M
.20
.20
3.2
DISEÑO. 3.2.1 Esfuerzos a los Prefabricado
que
estará
sometido
el
Buzón
El buzón prefabricado tipo I, estará constantemente sometido a empuje lateral del suelo y empuje por sobrecarga, ambos empujes laterales están directamente ligados a la altura de buzón (profundidad de instalación). Dichos empujes en direcciones opuestas es el mismo, entonces no se producirá cizallamiento en las juntas de construcción, motivo por el cual los esfuerzos son íntegramente asumidos por los anillos de concreto, los cuales tienen forma de dos arcos, que es una de las figuras geométricas más resistentes y su espesor de 0.20 m, hasta una altura de H= 2.00 m, obedece a un diseño estructural propuesto por el Proyectista en planos de expediente técnico. De producirse esfuerzo de cizallamiento por algún movimiento sísmico, dicho esfuerzo será asumido por el acero colocado en los vasos por proceso constructivo e izaje.
BUZON TIPO I H Bz = 1.20 - 2.00 M
q =?*Hs
q =?*Hs
TAPA DE CONCRETO REFORZADO MARCO DE F. FDO. 12,5 Kg.
NIVEL DE RASANTE
Es(a)=q*H*K0
"H"
Es(b)=q*H*K0
E0(a)=(1/ 2)*K0*?*H²
"H"
E0(b)=(1/ 2)*K0*?*H²
"H/ 2"
"H/ 2"
"H/ 3"
"H/ 3"
Losa FondoF'c=210 Kg/ cm2 K0*?*H
q*K0
q*K0
.20
1.20
.20
E0(a) =E0(b)
Sección transversal de Buzon Prefabricado a una Profundidad "H". P0=P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0 P0
P0 P0
P0 P0
K0*?*H
Sección transversal de Buzon Prefabricado a una Profundidad "H". P0=P0 P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0 P0
P0 P0
P0 P0
El buzón prefabricado tipo II, estará constantemente sometido a empuje lateral del suelo y empuje por sobrecarga, ambos empujes laterales están directamente ligados a la altura de buzón (profundidad de instalación). Dichos empujes en direcciones opuestas es el mismo, entonces no se producirá cizallamiento en las juntas de construcción, motivo por el cual los esfuerzos son íntegramente asumidos por los anillos de concreto, los cuales tienen forma de dos arcos, que es una de las figuras geométricas más resistentes. A profundidades de más de 2.00 m hasta 6.00 m, los empujes laterales son mayores, motivo por el cual, para que los anillos no sean tan voluminosos, se planteó que conserven el espesor de 0.20 m, sumado a acero de refuerzo, el cual obedece a un diseño estructural propuesto por el Proyectista en planos de expediente técnico.
BUZON TIPO II H Bz = 2.01 - 6.00 M
q =?*Hs q =?*Hs
TAPA DE CONCRETO REFORZADO MARCO DE F. FDO. 12,5 Kg.
NIVEL DE RASANTE
Vertical Ø 1/ 2" @ .25
Horizantal Ø 1/ 2" @ .20
Es(a)=q*H*K0
"H"
Es(a)=q*H*K0
E0(a)=(1/ 2)*K0*?*H²
"H"
E0(a)=(1/ 2)*K0*?*H²
"H/ 2"
"H/ 2"
"H/ 3"
"H/ 3" .30
Losa FondoF'c=210 Kg/ cm2 K0*?*H
q*K0
Horizantal Ø 1/ 2" @ .15
q*K0
.20
1.20
E0(a) =E0(b)
.20
K0*?*H
Sección transversal de Buzon tipo II Prefabricado a una Profundidad "H". P0=P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0
P0 P0
P0 P0
P0 P0
3.2.2 Diseño estructural La resistencia mínima a la compresión de las secciones de Losa base, anillo intermedio, losa de techo y tapa de buzón de concreto es de 210 kg/cm², con agregados de cantera autorizada, de acuerdo a diseño de mezcla, siguiendo los procesos de encofrado, mezclado, vaciado, desencofrado y curado según expediente técnico. El espesor mínimo de las paredes es de 0.20 m. La abertura para el acceso tiene un diámetro de 0.60 m. La losas de techo tiene un espesor de 0.20 m, para los buzones tipo I y tipo II y 1.60 m de diámetro. Las medias cañas pueden ser vaciadas monolíticamente o pueden hacerse como un vaciado secundario con concreto de resistencia a la compresión de f’c = 210 kg/cm2, sobre una sección de base ya curada teniendo en cuenta las especificaciones técnicas del Proyecto. 3.2.3 Refuerzo de Componentes de Buzón Prefabricado 3.2.3.1 Losa base del Buzón Buzón tipo I: El acero de refuerzo de la losa base de buzón tipo I, es netamente por proceso constructivo, de izaje y transporte del vaso. -
Acero Horizontal: Dispuesto en forma de “Anillos”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 3/8”@0.30m, con traslape de 0.40 m de longitud. Acero Vertical: Dispuesto en forma de “U” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 3/8”@0.45m. debiendo quedar libe del concreto 0.20 m de
-
longitud de acero vertical que servirá de traslape con el anillo intermedio, vaciado posteriormente sobre la base de buzon. Acero para Izaje: Dispuesto en forma de “A” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, 02 Ø 3/8”, ubicados diametralmente opuestos en malla de acero horizontal y vertical. Debiendo quedar libre del concreto 0.15 m. de acero en forma de argolla para que sirva de puntos de izaje.
Los tres tipos de acero deben estar firmemente unidas para formar una sola armadura. La canasta de refuerzo debe cumplir todos los demás requisitos especificados tales como traslapes, soldaduras y tolerancias para la colocación en las paredes de buzones, partes cilíndricas, etc. Descritos en las especificaciones técnicas del Proyecto. La continuidad del acero de refuerzo circunferencial no debe ser destruida durante la fabricación de las secciones, excepto cuando se deben fabricar los orificios de manejo o las aberturas para la instalación de los tubos. Buzón tipo II: El acero de refuerzo de la losa base de buzón tipo II, es el descrito en planos de expediente técnico según diseño estructural propuesto por proyectista. -
-
Acero Horizontal: Dispuesto en forma de “Anillos”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2”@0.20m, con traslape de 0.50 m de longitud. Acero Ambos Sentidos (losa): Dispuesto en forma de “U” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2”@0.15m. Acero Vertical: Dispuesto en forma de “Longitudinal” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2”@0.25m. debiendo quedar libe del concreto 0.50 m de longitud de acero vertical que servirá de traslape con el anillo intermedio, vaciado posteriormente sobre la base de buzón. Acero para Izaje: Dispuesto en forma de “A” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, 02 Ø 3/8”, ubicados diametralmente opuestos en malla de acero horizontal y vertical. Debiendo quedar libre del concreto 0.15 m. de acero en forma de argolla para que sirva de puntos de izaje. Detalle de buzones tipo I (Por proceso constructivo e izaje)
"U" Horizantal Ø 3/ 8" @ .30
"A" (Diametralmente Opuesto) 02 Ø 3/ 8" , L=1.45 m .20
.15
Anillos Horizantal Ø 3/ 8" @ .30
.70
.20
1.20
.20
BUZON TIPO I H Bz = 1.20 - 2.00 M
Detalle de buzones tipo I (Por proceso constructivo e izaje) "A" (Diametralmente Opuesto) 02 Ø 3/ 8" , L=1.45 m Longitudinal Vertical Ø 1/ 2" @ .25 .50
.15
Anillos Horizantal Ø 1/ 2" @ .20 Ambos Sentidos Horizantal Ø 1/ 2" @ .15
.80
.20
1.20
.20
BUZON TIPO II H Bz = 2.01 - 6.00 M
3.2.3.2 Anillo intermedio de Buzón Buzón tipo I: El anillo intermedio de buzón tipo I, es de concreto simple f’c=210 kg/cm2, según planos y especificaciones técnicas, el cual es encofrado interior y exteriormente con formas metálicas y vaciado in situ en altura variable hasta alcanzar los 0.20 m bajo el NTN, sobre vaso previamente instalado y superficie superior rayada para mejor adherencia entre componentes, con traslape de aceros por proceso constructivo, los
cuales asumen el posible esfuerzo que pudiera producirse en un evento sísmico. Buzón tipo II: El acero de refuerzo del anillo intermedio de buzón tipo II, es el descrito en planos de expediente técnico según diseño estructural propuesto por proyectista. - Acero Horizontal: Dispuesto en forma de “Anillos”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2”@0.20m. con traslape de 0.50 m de longitud. - Acero Vertical: Dispuesto en forma de “Longitudinal” acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2”@0.25m. traslapados 0.50 m de longitud, con aceros de Base previamente instalada. 3.2.3.3 Losa Techo de Buzón Buzón tipo I y II: El acero de refuerzo de la losa de techo para ambos tipos de buzón, es el descrito en planos de expediente técnico según diseño estructural propuesto por proyectista. -
Armadura inferior: Dispuesto en forma “Longitudinal en ambos sentidos y 01 amillo”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2” y Ø 5/8”, según detalle.
2 Ø 5/ 8" 6 Ø 1/ 2" 1 Ø 1/ 2"
2 Ø 1/ 2"
D =0.60
4 Ø 1/ 2"
5Ø 1/ 2"
2 Ø 5/ 8" 3 Ø 1/ 2"
ARMADURA INFERIOR LOSA DE TECHO ESCALA :1/ 25
-
Armadura superior: Dispuesto en forma “Longitudinal, Semicircular y de amillos”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 1/2” según detalle.
Ø 1/ 2" más
pata de 0.10 m
2 Ø 1/ 2"Arm.circ.
D = 0.60 TAPA BUZON
ARMADURA SUPERIOR LOSA DE TECHO ESCALA :1/ 25
3.2.3.4
Tapa de Buzón
La tapa de buzón es la parte circular que sella el buzón. La cara que queda descubierta es plana mientras que la segunda cara, que va en el interior del buzón es convexa, además, presenta una estructura metálica en el interior para elevar su resistencia y una platina metálica en el borde de diámetro. Buzón tipo I y II: El acero de refuerzo de la tapa para ambos tipos de buzón, es el descrito en planos de expediente técnico según diseño estructural propuesto por proyectista. -
Acero de Refuerzo: Dispuesto en forma “Longitudinal en ambos sentidos”, acero corrugado f’y = 4200 kg/cm2, Ø 3/8” @ 0.075, soldados en los extremo a platina metálica 2”x1/8”, según detalle.
Platina Fe 2"x1/ 8"
.60 .05
Ø 3/ 8"@.075
3.3
PROCESO PRODUCTIVO. 3.3.1 FABRICACION DE LA LOSA BASE DE BUZON
La elaboración de la losa base de buzón (Losa-fuste) se lleva a cabo a través de vaciado de concreto simple para buzones tipo I y concreto armado para buzones tipo II, en encofrados metálicos, fabricados con planchas de Fe de 1/8” pulgada, reforzadas con cerchas de acero corrugado Ø ½”, f’y=4200 kg/cm2, conformados por dos cuerpos que acoplados forman una circunferencia interior de 1.60 m diámetro y x 1.20 m de altura. El acero de refuerzo para losa de fondo y fuste de buzones tipo II, es el contemplado en los planos de expediente técnico. El proceso productivo de la losa base de buzón consta de 4 procesos: -
Proceso de Encofrado:
Consiste en acoplar los dos cuerpos del encofrado metálico mediante pernos y/o amarre con alambre #08, sobre una superficie nivelada con una película de arenal la cual garantiza que no se adhiera el concreto a la superficie sobre la cual se realizará el vaciado y que esté libre de impurezas. En este proceso se verifica y garantiza que la estructura metálica tenga las medidas correctas y como consecuencia también la losa base. Posteriormente al vaciado de la losa de fondo, se procede al encofrado interior que junto con el encofrado exterior de la base, conformarán el fuste de la losa base de buzón. -
Proceso de Vaciado:
Una vez que se tiene listo el encofrado metálico, se procede al llenado con concreto de resistencia a la compresión f’c = 210 kgf/cm2 que comprende cemento, arena gruesa, piedra chancada de ½” y agua, según proporciones en volumen propuestos en diseño de mezclas de concreto. El vaciado de concreto se realiza en dos partes:
Primer vaciado: Se prepara el concreto utilizando mezcladora de 9 p3 y de acuerdo a diseño de mezclas, se llena la losa de fondo, con uso de vibradora con aguja de 1“pulgada y con un motor de 3 HP. De esta manera, nos aseguramos que el concreto cubra todo el volumen del encofrado y eliminamos las posibles cangrejeras. Luego de medio día de fraguado y con una superficie de corona de circunferencia rayada, se procede con el encofrado metálico interior, que junto al encofrado exterior de la base dará lugar al fuste. Segundo vaciado: Se prepara el concreto utilizando mezcladora de 9 p3 y de acuerdo a diseño de mezclas, se llena el fuste, habiendo previamente dejado pases para las tuberías de red de alcantarillado que llegaran y saldrán del buzón prefabricado, con uso de vibradora con aguja de 1“pulgada y con un motor de 3 HP. De esta manera, nos aseguramos que el concreto cubra todo el volumen del encofrado exterior e interior y eliminamos las posibles cangrejeras hasta cubrir la altura de 0.50 m, que sumado a los 0.20 m losa de fondo, suman los 0.70 m de altura de la losa base de buzón. -
Proceso de desencofrado:
Pasadas doce horas de fraguado del concreto de la losa base de buzón, se procede al desencofrado de formas metálicas exteriores e interiores. Luego de verificar que el producto terminado no presente fisuras y/o cangrejeras, se procede al curado y almacenaje.
-
Proceso de curado y almacenaje:
Cuando se tiene la base ya desencofrada, se inicia el proceso de curado (hidratación del concreto), que consiste en llenar de agua el vaso (losa-fuste); a la intemperie durante 07 días a más, para posteriormente ser trasladados a su lugar de instalación.
3.3.2 FABRICACION DE ANILLO INTERMEDIO La elaboración del anillo intermedio se lleva a cabo in situ, sobre la losa base (vaso) ya instalado, vaciando concreto simple para buzones tipo I y concreto armado para buzones tipo II, en encofrados metálicos exteriores e interiores, fabricados con planchas de Fe de 1/8” pulgada, reforzadas con cerchas de acero corrugado Ø ½”, f’y=4200 kg/cm2. . El acero de refuerzo para anillo intermedio de buzones tipo II, es el contemplado en los planos de expediente técnico. Encofrados exteriores, conformados por dos cuerpos que acoplados forman una circunferencia exterior de buzón de 1.60 m de diámetro. Encofrados interiores, conformados por dos cuerpos que acoplados forman una circunferencia interior de buzón de 1.20 m de diámetro. El proceso productivo del anillo intermedio de buzón consta de 4 procesos:
-
Proceso de Encofrado:
Consiste en acoplar los dos cuerpos del encofrado metálico exterior e interior mediante pernos y/o amarre con alambre #08, sobre la superficie superior del fuste rayado del vaso ya instalado. En este proceso se verifica y garantiza que la estructura metálica tenga las medidas correctas y como consecuencia también el anillo intermedio. -
Proceso de Vaciado:
Una vez que se tiene listo el encofrado metálico exterior e interior, se prepara el concreto utilizando mezcladora de 9 p3, con resistencia a la compresión f’c = 210 kgf/cm2 que comprende cemento, arena gruesa, piedra chancada de ½” y agua, según proporciones en volumen propuestos en diseño de mezclas de concreto. Se llena el anillo intermedio, haciendo uso de vibradora con aguja de 1“pulgada y con un motor de 3 HP. De esta manera, nos aseguramos que el concreto cubra todo el volumen del encofrado y eliminamos las posibles cangrejeras. El vaciado de concreto se realiza en altura variable hasta llegas a 0.20 m bajo el NTN. -
Proceso de desencofrado:
Pasadas doce horas de fraguado del concreto del anillo intermedio de buzón, se procede al desencofrado de formas metálicas exteriores e interiores. Luego de verificar que el producto terminado no presente fisuras y/o cangrejeras, se procede al curado. -
Proceso de curado:
Cuando se tiene el anillo intermedio ya desencofrado, se inicia el proceso de curado (hidratación del concreto), que consiste humedecer esporádicamente la superficie exterior e interior del buzón durante un día.
3.3.3 FABRICACION DE TECHO DE BUZON La elaboración del techo de buzón se lleva a cabo a través de vaciado de concreto armado para buzones tipo I y buzones tipo II, en encofrados metálicos exteriores e interiores, fabricados con planchas de Fe de 1/8” pulgada, reforzadas con cerchas de acero corrugado Ø ½”, f’y=4200 kg/cm2. El acero de refuerzo para techos de buzones tipo II, es el contemplado en los planos de expediente técnico. Encofrados exteriores, conformados por dos cuerpos que acoplados forman una circunferencia exterior de buzón de 1.60 m de diámetro. Encofrados interiores, conformados por dos cuerpos que acoplados forman una circunferencia interior de buzón de 0.60 m de diámetro. El proceso productivo del techo de buzón consta de 4 procesos: -
Proceso de Encofrado:
Consiste en acoplar los dos cuerpos del encofrado metálico exterior e interior mediante pernos y/o amarre con alambre #08, sobre una superficie nivelada con una película de arenal la cual garantiza que no se adhiera el concreto a la superficie sobre la cual se realizará el vaciado y que esté libre de impurezas. En este proceso se verifica y garantiza que la estructura metálica tenga las medidas correctas y como consecuencia también el techo de buzón. -
Proceso de Vaciado:
Una vez que se tiene listo el encofrado metálico exterior e interior, el acero estructural colocado y ubicado el marco metálico de F°F° (soporte de tapa de buzón), se prepara el concreto utilizando mezcladora de 9 p3, con resistencia a la compresión f’c = 210 kgf/cm2 que comprende cemento, arena gruesa, piedra chancada de ½” y agua, según proporciones en volumen propuestos en diseño de mezclas de concreto. Se llena el anillo intermedio, haciendo uso de vibradora con aguja de 1“pulgada y con un motor de 3 HP. De esta manera, nos aseguramos que el concreto cubra todo el volumen del encofrado, la superficie de aceros y eliminamos las posibles cangrejeras. . El acero de refuerzo para techo de buzones tipo I y buzones tipo II, es el contemplado en los planos de expediente técnico. -
Proceso de desencofrado:
Pasadas doce horas de fraguado del concreto del techo de buzón, se procede al desencofrado de formas metálicas exteriores e interiores. Luego de verificar que el producto terminado no presente fisuras y/o cangrejeras, se procede al curado y almacenaje.
-
Proceso de curado y almacenaje:
Cuando se tiene la base ya desencofrada, se inicia el proceso de curado (hidratación del concreto), que consiste en humedecer el techo de buzón a la intemperie durante 07 días a más, para posteriormente ser trasladados a su lugar de instalación.
3.3.4 FABRICACION DE TAPA DE BUZON La elaboración de la tapa de buzón se lleva a cabo a través de vaciado de concreto armado para buzones tipo I y buzones tipo II, en moldes de Fe de 1/8” fabricados según exigencias de expediente técnico. El molde metálico consta de dos componentes. Plato, conformado por sección convexa de Fe de 1/8”, que dará la forma interior de la tapa de buzón de 0.60 m de diámetro. Collarín, conformado zuncho de platina de Fe de 1/4“y perno regulable el cual forma la circunferencia exterior de la tapa de buzón de 0.60 m de diámetro. El proceso productivo de la tapa de buzón consta de 4 procesos: -
Proceso de Encofrado:
Consiste en acoplar los dos cuerpos del encofrado metálico plato y collarín mediante la regulación de perno acoplado en collarín, sobre una superficie de concreto nivelada. En este proceso se verifica y garantiza que la estructura metálica tenga las medidas correctas y como consecuencia también la tapa de buzón. -
Proceso de Vaciado:
Una vez que se tiene listo el molde metálico, la malla de acero estructural y platina soldados, se prepara el concreto manualmente, con resistencia a la compresión f’c = 210 kgf/cm2 que comprende cemento, arena gruesa, piedra chancada de 1/4” y agua, según proporciones en volumen propuestos en diseño de mezclas de concreto. Se llena el molde, haciendo uso de vibradora con aguja de 1“pulgada y con un motor de 3 HP y/o mesa vibratoria. De esta manera, nos aseguramos que el concreto cubra todo el volumen del molde, la superficie de aceros y eliminamos las posibles cangrejeras. El acero de refuerzo para tapas de buzones tipo I y buzones tipo II, dispuesto en ambos sentidos soldados entre sí y a la platina de diámetro 0.60 m, es el contemplado en los planos de expediente técnico. -
Proceso de desencofrado:
Pasadas doce horas de fraguado del concreto de la tapa de buzón, se procede al desencofrado de molde metálico. Luego de verificar que el producto terminado no presente fisuras y/o cangrejeras, se procede al curado y almacenaje.
-
Proceso de curado y almacenaje:
Cuando se tiene la tapa de buzón ya desencofrada, se inicia el proceso de curado (hidratación del concreto), que consiste en sumergir en agua la tapa de buzón; durante 07 días a más, para posteriormente ser trasladados a su lugar de instalación.
4.0
INSTALACION DE BUZON PREFABRICADO 4.1 TRANSPORTE
Culminada la etapa de fraguado de los componentes de buzón prefabricado, se procede al transporte de losa base de buzón, techo de buzón y tapa de buzón, haciendo uso de maquinaria pesada (Retroexcavadora, cargador frontal, etc). La losa base de buzón (vaso), se transporta mediante el empleo de estrobo acerado de Ø 3/4“, con ganchos en los extremos, los cuales se anclan en el acero para izaje tipo “A”, hasta su ubicación final según planos de redes de alcantarillado.
El techo de buzón, se transporta en el lampón de retroexcavadora o cargador frontal, desde almacén hasta su ubicación final según avance en instalación de losa base y anillo intermedio de acuerdo a planos de red de alcantarillado. La tapa de buzón, debido a su poco peso puede ser transportada por maquinaria pesada o manualmente, desde zona de almacenaje hasta ubicación final según avance en instalación techos de buzón de acuerdo a planos de red de alcantarillado. 4.2
UBICACIÓN E INSTALACION
Una vez realizado el trazo y replanteo de las redes de alcantarillado y buzones, se procede con la excavación con maquinaria del área donde estará ubicado el buzón, llegado a su cota de fondo de excavación según planos de expediente técnico, se procede a realizar la nivelación del área de emplazamiento del vaso. Si el terreno es adecuado, se colocará el vaso directamente sobre el terreno excavado. Si el terreno no es adecuado, se escarificará el fondo de excavación y se mejorará el terreno ya sea con arena o material granular, según sea el caso de material seco o saturado. Una vez lista la superficie de la zona de emplazamiento del vaso, se procede a bajarlo con el uso de maquinaria pesada, mediante estrobo acerado de Ø 3/4", para su ubicación final es suficiente con la participación de un operario que brinde el alineamiento del vaso, con respecto a los ejes de red de alcantarillado que llegan y salen de él. 4.3
EMPALME DE REDES DE ALCANTARILLADO
Luego de ubicados los dos vasos a extremos de la red de alcantarillado a instalar, se procede con la excavación e instalación de tramo de tubería entre vasos, cumpliendo con las partidas y especificaciones técnicas del proyecto. El empalme de redes de alcantarillado a Buzón prefabricado, se hace mediante un emboquillado interior y exterior entre el pase dejado en el vaso y la tubería, posteriormente se realiza el vaciado de un dado de concreto en el exterior del buzón prefabricado, con las dimensiones y resistencia a la compresión del concreto estipuladas en los planos del expediente técnico. Posteriormente al empalme de tuberías de red de alcantarillado con el buzón prefabricado, se procede con los trabajos de relleno y compactación cumpliendo con las partidas y especificaciones técnicas a ejecutar del proyecto.
5.0 -
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES La instalación de Buzones prefabricados, está respaldada por el RNE, en su párrafo 09, del sub ítem. 4.8 (Cámaras de inspección), ítem 4 (DISPOSICIONES ESPECÍFICAS PARA DISEÑOS) de la Norma OS.070 (Redes de aguas residuales), del Título II.3. (OBRAS DE SANEAMIENTO) del RNE.
-
-
-
La producción de buzones prefabricados, se realizó respetando las características técnicas del proyecto, dimensiones, tipo de concreto simple y armado con resistencia a la compresión f’c = 210 kg/cm2 y distribución de acero, según planos. La instalación de buzones prefabricados ofrece más beneficios que vaciarlos in situ. o Dimensiones exactas de los componentes del buzón, como losa base y fuste. o Mezcla de concreto limpia de impurezas, puesto que el vaciado se realiza en una zona controlada. o Hermetismo entre junta de losa base y fuste, lo cual garantiza la estanqueidad del buzón, durante las pruebas hidráulicas y en la etapa de funcionamiento. o Superficies regulares y con dimensiones uniformes en el diámetro exterior, puesto que se utilizan encofrados metálicos interiores y exteriores, lo cual garantiza el correcto desempeño estructural de los arcos que conforman el anillo del buzón, de acuerdo al diseño estructural del proyectista. o Cero desperdicios durante el vaciado. o Rapidez de instalación en zonas de transito continuo, puesto que inmediatamente después de ser instalados los componentes del buzón prefabricado, ya brindan servicio de transporte de aguas servidas de ser necesario y los techos al estar ya fraguados, resisten el paso peatonal y vehicular. o Esta tecnología permite disminuir los plazos de ejecución ya que se eliminan los tiempos muertos entre las distintas actividades de obra. Todos los trabajos responden a una metodología de trabajo elaborada en orden concatenado. o Agilización del ritmo de obra por la producción de elementos en serie. Se recomienda el uso de buzones prefabricados, debido a las ventajas antes mencionadas que representa su uso, cumpliendo con las especificaciones técnicas y diseño estructural del Proyectista.
