Diseño de cruces

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Diseño de cruces para agua potable

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PROYECTO EJECUTIVO PARA LA CONSTRUCCION DEL SISTEMA MULTIPLE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, PARA LAS LOCALIDADES DE ACATICPAC, AHUATEPEC, CALCAHUALCO, SAN JOSE XAMATICPAC, BUENA VISTA Y AHUIHUIXTLA, DEL MUNICIPIO DE CALCAHUALCO, VER.

PROYECTO EJECUTIVO PARA LA CONSTRUCCION DEL SISTEMA MULTIPLE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE, PARA LAS LOCALIDADES DE ACATICPAC, AHUATEPEC, CALCAHUALCO, SAN JOSE XAMATICPAC, BUENA VISTA Y AHUIHUIXTLA, DEL MUNICIPIO DE CALCAHUALCO, VER.

5.7 DISEO DE CRUCES ESPECIALESMEMORIA DESCRIPTIVA DE PROYECTO DEL CRUCE ESPECIAL E INSTALACION MARGINAL DE LA CARRETERA ESTATAL CALCAHUALCO EXCOLA DEL KM 0+740.00 KM 1+820.00 Y KM 7+780.00 KM 8+312.15

El municipio de Calcahualco se encuentra en el estado de Veracruz, es uno de los 212 municipios de la entidad y tiene su ubicacin en la zona centro montaosa. Cuenta con una altura de 1,720 msnm. El municipio lo conforman 34 localidades en las cuales habitan 12,466 personas.

En el municipio de Calcahualco predomina un clima templado-hmedo-extremoso, temperatura media anual de 13c, con lluvias abundantes en el verano y a principios del otoo.

Por lo tanto el presente proyecto tiene como finalidad mitigar las carencias del sistema de agua potable existente, integrando una lnea de conduccin proveniente del sitio de captacin manantial Crucerito al tanque de regularizacin que abastecer a los asentamientos de la localidad. Dicho planteamiento obliga a hacer un cruce de carretera, en la Carretera Estatal Calcahualco Excola a la altura del km 8+312.15. Tomando en cuenta que ser necesaria la instalacin de tubera a un costado de la carretera, se solicita la anuencia, para efecto de llevar a cabo la instalacin marginal.

Por lo tanto, en cuanto a afectacin marginal corresponde, tenemos que existir sobre la margen derecha del camino, su ubicacin se da a continuacin:

CARACTERISTICAS DEL CAMINODe la recopilacin y anlisis de la informacin existente del tramo y del recorrido general realizado, con la finalidad de definir las caractersticas fsicas, se obtuvo lo siguiente:

1. El camino se clasifica como tipo D.2. A manera de aforo, se llev a cabo el conteo del trnsito vehicular durante un da entre semana, determinndose las siguientes cantidades promedio por hora: 20 vehculos con direccin a Excola, 15 autos y 5 autobuses.

35 vehculos con direccin a Calcahualco, 30 autos y 5 autobuses.

3. La velocidad de proyecto se ubica entre 40-60 km/ hr.4. El ancho de calzada es de 6 metros en tangentes.

5. El mximo grado de curvatura que presenta este tramo es de aproximadamente 38.6. Cuenta con sealamiento horizontal y vertical, cunetas y obras de drenaje menor as como un puente en el km 8+380.00.7. La seccin tipo principalmente se encuentra en zona rural.PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA OBRA

Para este caso en particular, se toma en cuenta que el material preponderante en la zona del cruce, es arcilla con presencia de roca a una profundidad de 1.30 m, por lo que en primera instancia para atravesar la carretera, se pens en un sistema de hincado de tubera, sin embargo una de las limitantes para estos equipos es que no perforan roca, y nuestra tubera pasar a una profundidad de 2.70 m aproximadamente.

Por lo anterior, en los lugares en que no es factible efectuar el hincado de la tubera, se propone la realizacin del cruce, mediante excavacin a cielo abierto.

La seccin de excavacin tendr, como mnimo, dependiendo del dimetro de la tubera, profundidad de excavacin y disponibilidad de espacios, 1.20 m de ancho, necesario para efectuar los trabajos de instalacin de la tubera, la profundidad adems, deber cumplir con lo siguiente: despus de la capa subrasante deber haber una profundidad mnima de 1.50 m a lomo de tubo del encamisado.

Previo a la realizacin de los trabajos de cruzamiento, con la finalidad de no interrumpir el flujo vehicular, se habilitar un desvo, para tal fin, se realizarn actividades de limpieza y mejoramiento de la superficie, extendiendo gravilla para mejorar las condiciones del acabado de la superficie de rodamiento, que pudieran estar presente en el terreno, para emparejar alguna saliente rocosa que eventualmente pudiera estar presente. Dado que es una carretera con bajo flujo vehicular y, con la finalidad de lograr las mejores condiciones y garantizar la calidad de la soldadura de las tuberas, se propone que sta se efecte en la superficie (fuera de la zanja) y, una vez hecha la excavacin total se baje y sean colocadas las tuberas, para tal fin se propone disponer de una placa de acero, de 25.4 mm de espesor (1), que se coloque, a manera de puente sobre la zanja que se ejecuta en la carretera, y permita el paso por uno de los carriles.

Para garantizar la segura ejecucin de los trabajos, se dispondr del sealamiento previo, durante y al final del sitio de la obra.

Se tratar de afectar lo menos posible la infraestructura carretera existente, sin embargo, todas las instalaciones que se vean vulneradas por la construccin del cruce de la tubera, sern repuestas y reconstruidas de acuerdo a las indicaciones de la dependencia responsable.

Para proteccin de la tubera de conduccin debido a los efectos de las cargas producidas por los vehculos hacia el suelo, se prev emplear tubera de acero al carbn, 273.0 mm (10) de dimetro, como encamisado, tomando en cuenta que sta debe contar con el espacio suficiente para salvaguardar la tubera, los extremos de la tubera que actuara como encamisado se conectarn a registros, que se ubicarn ms all de la cuneta y/o de los lmites de las obras de la carretera.

Los registros se construirn a base de muros de tabique de barro recocido, losa de base y marco superior de concreto de fc 150 kg/cm2. La losa de base ser de 0.10m de espesor al igual que el marco de la parte superior en el que se asentarn la tapa de acero de 0.50 m x 0.50 m con peso de 55 kg, abatible.

La realizacin de los trabajos se propone de la siguiente manera:

1. La excavacin de la zanja y de los registros se iniciar del lado que disponga de ms espacio, esto facilitar las maniobras para el depsito del material excavado. 2. En principio, solo se trabajar en un carril y, hasta dejar los trabajos de excavacin concluidos en ese lado, se dar inici a las excavaciones del otro carril.

3. Cuando los 2 carriles se encuentren afectados por los trabajos, como ya se mencion antes, se colocar placa de acero de 25.4 mm de espesor sobre la parte superior de la excavacin a manera de puente. Dado que la excavacin ser de 1.20 metros de ancho, la placa cubrir un rea de 2.00 m por 4.00 m.4. Dentro de la zanja, como base para apoyo de la tubera de encamisado, se colocar una plantilla de material de banco de 0.10 m de espesor.

5. Las tuberas del encamisado, en el caso de excavaciones a cielo abierto, se colocarn, cuando la zanja est completamente terminada, dado que la longitud estndar de los tramos comerciales de tubera regularmente es de 6.40 m, para efectuar el cruce completo, ser necesario colocar ms de un tramo, as pues, para el cruce, las caractersticas de la tubera de encamisado, ser la siguiente:

Cruce del km 8+312.15, con tubera de encamisado de acero al carbn norma ASTM A53-B de 273.0 mm de dimetro nominal (10), longitud de 24.23 m. Se requieren 3 tubos completos y un tramo de 5.03 m, sta tubera es de extremos biselados y su unin se realizar mediante soldadura.

La instalacin de la tubera se propone de la siguiente manera:1. La unin de los tramos de tubera de encamisado se llevar a cabo antes de su instalacin en la zanja.

2. Igualmente, se proceder a la unin de las tuberas de conduccin, colocndolas dentro de las del encamisado, sta ser de Acero al carbn Norma ASTM A53-B de 168 mm (6) de dimetro.

3. Una vez colocadas las tuberas en la zanja, se proceder a efectuar el relleno con material de banco, compactado al 90% de la prueba proctor, en capas de 0.20 m de espesor.

4. Despus del relleno con material de banco, se colocar la capa sub-rasante de 25 cm de espesor y, sobre sta, se colocar la capa de base de 20 cm de espesor de acuerdo a los grados de compactacin que indique la dependencia a cargo del tramo afectado.

5. Por ltimo se repondr la carpeta asfltica con 7.5 cm de espesor con los riegos de emulsin e impregnacin para su correcta construccin, de acuerdo a las especificaciones de la dependencia a cargo.

6. Si las cunetas o alguna otra estructura del camino fuera afectada con la obra, se proceder a su reparacin.

7. Una vez concluidos los trabajos correspondientes a las reparaciones, se continuar con la construccin de los registros dispuestos a cada lado de las tuberas con las que se realiz el cruce (encamisado y conduccin). La losa base del registro podr ser de concreto simple reforzado con malla de acero, con tamao de cuadro de 6 pulgadas x 6 pulgadas y calibre de alambre 10-10. Los muros sern de tabique de barro recocido de 0.14 m de espesor y en la parte superior se colocar el marco de la tapa de acero, ahogando en concreto el marco.

8. Se estima que los trabajos de excavacin y reposicin de materiales en la superficie de rodamiento se realice en un perodo de 2 a 3 das y, que los trabajos en su totalidad queden concluidos a los 5 das.

CRUCE DE CARRETERACRUZAMIENTO

UBICACIN DE CRUCETIPO DE OBRADIAMETRO Y, CLASE Y TIPO DE TUBERIA

KM 8+312.15 (CARRETERA)LINEA DE CONDUCCION A LA LOCALIDAD DE CALCAHUALCOTUBERIA DE ACERO AL CARBON NORMA ASTM A53-B DE 168 mm (6) DE DIAMETRO.

KM 3+169.86 (LINEA DE CONDUCCION)

INSTALACION MARGINAL

Como se mencion en un principio, es necesaria la instalacin de tubera en la margen derecha de la carretera. A continuacin, se enlistan los kilometrajes de los tramos en donde se requiere la instalacin marginal y el dimetro de tubera que se alojar.MargenDe KmA KmDescripcin de la ocupacin de la tubera.

DerechoCARRETERA0+740.000+959.65LINEA DE CONDUCCION A LA LOCALIDAD DE CALCAHUALCO CON TUBERA DE Fo. Go. DE 38 mm (1 ) DE DIAMETRO.

LINEA DE CONDUCCION10+680.0010+460.35

DerechoCARRETERA0+959.651+820.00LINEA DE CONDUCCION A LA LOCALIDAD DE CALCAHUALCO CON TUBERA DE Fo. Go. DE 50 mm (2) DE DIAMETRO.

LINEA DE CONDUCCION10+460.359+600.00

DerechoCARRETERA7+780.008+312.15LINEA DE CONDUCCION A LA LOCALIDAD DE CALCAHUALCO CON TUBERA DE HIERRO DUCTIL DE 160 mm (6) DE DIAMETRO.

LINEA DE CONDUCCION3+706.413+179.07

Longitud total de instalacin marginal derecha = 1,612.15 metros.CRUCE CARRETERO

Se localiza a la altura del km 8+312.15 de la Carretera Estatal Calcahualco Excola. La tubera que cruza corresponde al tramo, de la Lnea de Conduccin del Sitio de Captacin al Punto de Bifurcacin en el km 5+131.15.

La tubera de conduccin es de Acero al carbn Norma ASTM A53-B de 168 mm (6) de dimetro en el tramo del cruce carretero, inicia en el km 3+153.94 y termina en el km 3+179.07 (de la lnea de conduccin). Llega por la margen izquierda de la carretera y cruza en el km 8+312.15 (de la carretera) hacia la margen derecha donde contina con el mismo dimetro, por esa margen.

El cruce se propone mediante zanja a cielo abierto, pues como ya se mencion anteriormente, en que la zona prevalece el material rocoso y, no es factible aplicar el sistema de hincado de la tubera.

La zanja ser 1.20 m de ancho por 2.70 m de altura a ras de la carpeta asfltica, donde se colocarn 24.23 m de tubera de Acero al Carbn Norma ASTM A53-B de 273.00 mm (10) de dimetro y espesor de 4.78 mm, que servir de encamisado para proteccin de la tubera de conduccin.

La zanja tendr una longitud total de 26.32 m., ya que se proyecta la construccin de dos cajas de registro, una al inicio y la otra al trmino del cruce, (una a cada lado de la carretera), estas tendrn la funcin de servir para la inspeccin y ubicacin del sitio del cruce.

(AL CENTRO DEL CRUCE KM 3+169.86 LINEA DE CONDUCCION)

DETALLE DE REGISTROS

CRUCE DE LA CARRETERA ESTATAL

CALCAHUALCO EXCOLA

SOBRE EL KM 8+312.15

Zona de Cruce

km 8+312.15

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO EN EL SITIO DE LOS TRABAJOS DE LA ZONA DE CRUCE CARRETERO.

DETALLE DE REGISTRO DE INSPECCION EN EL CRUCE DE LA CARRETERA ESTATAL CALCAHUALCO-EXCOLA SOBRE EL KM 8+312.15 PARA LA LINEA DE CONDUCCION A LA LOCALIDAD DE CALCAHUALCO

(KM 3+706.41 LINEA DE CONDUCCION)

KM 7+780 DE LA CARRETERA

INSTALACION MARGINAL DEL KM 0+740 AL KM 1+820

KM 1+820

KM 0+740

IGUAL A KM 9+600 DE LA LINEA DE CONDUCCION

KM 10+680 DE LA LINEA DE CONDUCCION

(AL CENTRO DEL CRUCE KM 3+169.86 DE LA LINEA DE CONDUCCION)

5.7 MEMORIA DE CRUCE DE CARRETERA .Pg. 1 5.7 DISEO CRUCE DE CARRETERA Pg. 12