Manual de Instalacion RIBLOC

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    LQUE ES RIB LOC?Es una tubsria formada por el enrollamiento de una banda fabricada conresinas de PVC. Esta tubarla puede tener mult iples apllcaciones pero, lamas frecuente es la evacuacion de aguas pluviales y aguas negras. Estadisefiada para las inslalaciones en zanja y terraplen y soporta las cargasdebidas al trafico vehicular cuando se i.nstala en carreteras 0 zonasresidenciales. Rib Loc se fabrica siguiendo las mas estrictas normas decalidad impuestas por ASTM, ISO Y DIN.

    APLICACIONES PRINCIPALESEI Rib Lac asta concebido para emplearse en la mayoria de las conduccionesde agua a canal abierto a baja presion" para condiciones de zanja 0 terraplen,Esto inciuye: Drenaje de Aguas Pluviales Drenaje de Carreteras Alcantarillas Susti tuclon de canales de riego Tanques de agua Drenaje Agricola Sub-SuperficialDrenaje de Aguas NegrasEntubamiento de cauces superficiales . Para aplicaciones a presion consulte con Durman Esquivel

    VENTAJAS1. Son muy livianasGracias al disefio del perfil estas tuberias poseen una excelente relacion peso-resistencia. Un tubo de 500 mm X 6 m pesa 36 Kgs y puede ser manipuladoen obra par dos personas. Una gran ventaja en obras de dif fcil acceso.2. Resistencia QufmicaLos tubas Rib Lac se fabrican can resinas de PVC no plastificadas, tecnicarnentepuras. Son .impermeables al agua y resistentes ala mayorfa de los acidosy qufmieos del suelo (PH de 1 a 14).

    3..Baja rugosidad de $uperficieCon una "n" de Mannig de 0.0092 t iene mayor eficiencia hidraulica que elconcreto y tuberias corrugadas, sean plasticas 0 rnetalicas,4. Tubos mas largosNormalmente se fabriean en 6 m pero se puede haeer de mayor longitud enel sit io. Un gran ahorro en el costa de transporte.

    5. Cualquier DlarnetroRib Lac se fabrica en diarnetros convencionales pero puede variar eninerementos de 1mm. si fuera el caso, de 160 a 3600 mm.

    6. Costo I EficienciaLa eornblnaclon del facil manejo, poco peso, facilidad de lnstalaclon, amp Iragama de diametros, etc., hacen de Rib Loc una alternativa que, al f inal dela obra, resulta en la mejor relacion costo/eficiencia.La experiencia de los contrat istas demuestra que utilizando Rib Lac setienen los mas rapidos avances de obra, el menor riesgo por accidente

    y se logran los menores eostos de trans porte y manejo, comparadoscon cualquier producto del mercado.

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    COMPORTAMIENTO HIDRAULICO COMPARATIVODiametro DiametroRib Loc ComercialDiametro (mm) Equivalente en concretoen concreto (mm) pulgadas

    300 344 375 15350 402 450 18400 459 500 20450 517 525 21500 574 600 24550 631 700 28600 689 700 28650 746 750 30700 803 900 34750 861 900 34800 918 1000 40850 976 1000 40900 1033 1050 42950 1090 1200 481000 1148 1200 481100 1262 1370 541200 1377 1520 601300 1492 1520 601400 1607 1630 641500 1722 1830 68

    Como regia general, para sustituir un tubo de concreto a Rib Loc, multiplfquese eldiarnetro del tuba de concreto por 0.88 y para sustituir un tubo mstalleo corrugado,multlpl lquese el diarnetro del tubo de metal corrugado por 0..75.

    CONDICIONES PARA EL USOREQUISITOS DE LA ZANJAUsualmente las zanjas para la tuberfa Rib Loc son del tipo estrechas,La normat iva usual establece que el ancho debe ser igual a D+40 ern, hasta un maximode 2D donde Des el diametro nominal del tubo. 'Se requiere adernas un relleno minimode 30 cm sobre la corona del tubo cuando no hay traflco vehicular. Si hubiera trafico,el espesor minimo sera el indicado en el graf ico de Rellenos Minimos.'EI ancho de la zanja depende tambien de la naturaleza del material de excavaclon.Existe tarnbien la posibilidad de reforzar con losas de concreto cuando las cargasmuertas son excesivas 0 los rellenos muy pequefios,Para estos casos, favor de consultar a Durman Esquivel.

    DRENAJESe debe procurar que las zanjas esten debidamente drenadas a efecto de evitar elhumedecimiento del mater ial de relleno y los muros de excavaclon, No se incluyen enesta guia los casos de tuberfas Rib Loc instaladas por debajo del nivel freatico. Cualquiertuberfa flexible a instalarse bajo el nivel freatico requiere de un analisis particular.

    Consultar a Durman Esquivel para estos casos.

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    MATERIAL QUE RODEA EL TUBOEste material consists en el encamado de 5 a 10 cms hasta un espesor de 10 a 30 em,encima de la corona. EI recubrimiento debe ser hecho de materiales sin plasticidad, l ibresde materia orqanica tales como las arenas arcillosas SC, arenas limosas SM, gravasarcillosas GC, gravas limosas GM, arenas limpias SP y SW, gravas limpias GP yGW 0 bien piedra quebrada 0 cualquier sub producto de triturado entre 6 y 40 mm.La nomenclatura corresponde a la norma ASTM 02487.Estos materiales deben densificarse como minimo al 90% del Proctor Moditicadopor compactaci6n, vibrado 0 envarillado sequn sea su clasificaci6n. Tarnbienes posible usar suelo-cemento con cualquier material que tenga un contenidode arcilla inferior al 35%. Consultar a Ourman Esquivel para tener unasugerencia sobre la dosificaci6n. EI suelo cementa es una de variasalternativas que se puede usar parainstalar cualquier tipo de tuberiaflexib.le.

    MATERIAL DE HELLENOEste es el material que se coloca hasta Ilegar al nivel de terrenonatural. Puede ser el mismo material de excavaci6n pero debeestar lirnpio de materia orqanlca. Los requisites de compactaci6npara asta zona los define el ingeniero de obra con ayuda deun laboratorio de suelos.

    CARGAS DURANTE LA OBRAOeben seguirse las indicaciones del qraflco de la paqlnanurnero 7 para no sobrepasar las cargas debidas al equipode construcci6n.

    CARGAS DE DISENOLas tuberias Rib Loc son apropiadas para instalarse bajocondiciones de cargas en carreteras y tam bien para casosdonde las cargas muertas sean considerables. Los requisitosse definen en los graficos para relienos maxirnos y minimosde grafico I IITarnbien las tuberfas Rib Loc se pueden instalar en seetoresdonde no exista trafico vehicular en cuyo case, no habrarequisitos especiales salvo que se guarde el recubrimientominimo de 30 em.

    CONDICIONES DE VACIOEn algunas instalaciones se puede dar el caso de encontrarformaciones de vacfo debido a multiples razones. Es convenientetomar precauciones, sobre todo cuando el tubo va con el 100% decalado, para eliminar los posibles vados y evitar darios a la lnstalaclon,Rib Loc, como parte de su interes en la investigaci6n tecnica y demateriales, ha realizado estudios en las siguientes entidades:1. Centro de Investigaciones de Ingenierfa.Universidad de San Carlos de Guatemala2. Universidad de Costa Rica3. CIVCO del Instituto Tecnoloqico de Costa Rica4. Centro de Investigaciones Geotecnicas de EI Salvador5. Instituto Tecnoloqlco Centroamericano de EI Salvador6. Universidad Tecnoloqica de Panama7. Escuela Polltecnlca Nacional, Ecuador8. Ministerio de Obras Publlcas, Espana9. University of South Adelaide, Australia1O.Universidad Catolica de Lima, PeruAdernas de algunos laboratorios de suelos de reconocido prestigio en Centro America.

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    usa DE LOS GRAFICOSEJEMPLO 1Se requiere instalar una tuberia en zanja tan superficial como sea posible, debajo deuna carretera.Durante la construcci6n se usara un rodil lo vibratorio de 1 tonelada.EI diseAo hldraulico requiere de un tuba de 350 mm y la tuberfa estara sujeta acargas del tipo AASHTO H-20 (7200 kg por punto de apoyo) sobre carpeta asfalticadebidamente diseAada.La intersecci6n del diamatro de 350mm con la parte superior de la Zona Rosadaindicada que se debe tener un relleno minima de 0.45 m sobre la corona del tuba.

    EJEMPLO 2Una tuberia Rib Loc de 600 mm se instalara en una carretera de trafico pesado del tipoAASHTO H-20. Durante la construcci6n se usara equipo convencional para compactaci6nde tierras (Fig.7). La intersecci6n de 600 mm con la Zona Celeste indica un rellenominima de aprox. 0.55 m. Sf se fabrica el tubo con el perf il .IV,el relleno minima puedeser de 0.48 m. par ser sste un tubo mas robusto.

    CARGAS IMPUESTAS POR LOS RELLENOSUsualmente las tuberias se instalan en condiciones Ilamadas "de Zanja". Aqui, lascargas de los rellenos son conjuntamente soportadas por la fricci6n con las paredesde la zanja y por el tubo.Las cargas sobre las tuberias flexibles son mucho menores que las ejercidas sobretuberias rigid as.

    La carga es saportada par el rellena, las paredes y en menargrado par la tuberla,

    Para saber la altura maxima de relleno sobre la corona del tubo, se debe ubicar eldiarnetro en el grafico II. Este relleno maximo es una buena aproximacion para loscasos practices comunes ..Rellenos superfores son posibles con la asesoria de DurmanEsquivel.

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    Como el suelo del ejemplo pesa un 9% menos que el sueloconsiderado en el qrafico, la altura maxima puede Ilevarse a(1920X6.5)/1750 = 7.13m para generar la misma presi6n sobre eltubo.

    Se desea instalar tubaria Rib Loc de 300mm en una zanja de 7.4 mprofundidad. Se usara una cama de 100mm par 10que el relleno sobre eltuba sera de 7,00 m,Para un relleno de 7.00 m sobre el tubo el gril.fico indica que s610 puede sersoportado si el tubo es Iabricado con el perfil II.En este caso ese tubo podria soportar hasta 10m.

    CARACTERisTICAS DE LA PRUEBAI Profundidad de la Zanja:

    1,05 m,L Tj~o de Suelo:Ta!lLetate, color amarillentoI Tuberia utilizada:Rib Loc 750 mm.

    I Compactacion:%C=9S% del woctor modificadoL Relleno sobre la corona de la tuberia:0.30mL Carga viva ap'licada:37 toneladas (peso de trabajo para la maCJuina

    I tractor compactadar Serie 825-C)~Deformaci6n porcentual para la prueba:[ ImRerceptibleResultado de la Prueba:

    I SatisfactorioEmpresa certificada:

    I CIMSA -Ing. Ricardo Medina.

    INSTALACION DETUBER(A RIB LOC

    EJEMPLO 3Se debe instalar tuberfa Rib Loc de 800 mm en una zanjaestable.Se utllizara arena limosa SM compactada al 90% P.S, comomateria alrededor del tubo.i.Cual puede ser el relleno maximo si el suelo tlene un pesovolumetrico de 1750 Kg/m3-Sequn el qrafico, el relleno maximo para 800 mm y un sueloconsiderado de 1920 Kg /m3 es de 6,5m.

    EJEMPLO 4

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    COMO USAR LOS GRAFICOS1. Determinar el diarnetro del tubo y las condi.ciones de carga sequn diseno, Paracondici6n que no sea al equipo estandar de construcci6n 0 las cargas H-20, faconsultar a Durman Esquivel.2. Entrar al qralico can el diarnetro del tuba hasta intersectar la parte superior dzona correspondiente. La escala vertical indica el minimo recubrimiento que dtener la tuberia encima de su corona. De igual manera el qratico de rellenos rnaxisobre el tuba, indica el maximo recubrimiento que debe tener la tuberfa encimasu corona.

    Relleno minima de 0.20 m sobre la corona para usar sapito y 0.30 m si es planchvibratoria. Todo el resto del equipo de construcci6n se puede usar con los relleindicados en el Grafico. Se considera un material de envoltura tipo SM (limos arenoslastre gris), compactados entre 85 y 95% P.S.

    GRAFICO IRELLENOS MiNIMOS SOBRE EL TUBO

    D iametro (mm )Periilll Periilill PeriillV Periil V

    Nota: En algunos casos un mismo diarnetro se encuentra en la intersecci6n de dEsto es porque ese diarnatro puede fabricarse con perfiles de diferente reRellenos menores a los indicados en el qraflco son posibles.Consultar a Durman Esquivel

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    8

    GRAFICODRELLENOS MAxlMOS SOBRE EL TUBO

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    2

    00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 L!) 0 L.() 0 L.() 0 L.() 0 L.() 0 L.() 0 L.() 0 LD 0 LD ~ ~ 0 LD 0 L.() 0 L!) 0C " \ I C " \ I (Y) (Y) < : t < : t LD LD

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    INSTRUCCIONESDE INSTALACION;SECUENCIA DE INSTALACION

    1. EI material alrededor del tuba, como se describi6antes, debe estar limpia y can la humedadadecuada.

    2. Se forma la "cama" can un espesar minima de 5a 10 cms. y luega se coloca mas material, de estenivel hasta 1/4 de diarnetro. Can el compactadormanual se Ie da forma debida (Fig.1).

    3. Col6quese la tuberia en el centra de la zanja,camenzanda aguas abaja (Fig.2)

    4. Si se usa suela cementa, col6quense capas nomaya res a 15 oms, y distribuir unifarmemente(Fig.3). Si se usa arena de rio, colocar capas de15 a 20 cms y compactar manual mente 0 conplancheta vibrataria. Con el suelo tipa SM llevessa una lectura del penetr6metro de 100 a 200 psi.para un cono de 0.5 pulg .

    5. Contiruiese la colocaci6n del material hasta unas5 a 10m sabre la corona del tuba, cancampactaci6n manual. (Fig. 4)

    6. Col6quese una capa de 150 mm del materialproducto de excavaci6n limpio y cornpactese conuna bailarina (Fig.5) a 1 0 largo de la linea y a loslados de la tuberfa. Esto garantizara la correctacornpactacion en la zona dellubo 0a veces IIamada"Zona de Acastillado"

    Las lecturas del psnetromstro en materiales cohesivosdebe ran ser de 75 a 100 psi. La deformaci6n maximanegativa sugerida a1finalizar la lnstalacion no deberfaser mayor de 5% del dlarnetro interno..La deformaci6n positiva se sugiere no excederel 3% del diametro interno.

    FIGURA 1

    FIGURA 2

    FIGURA 3

    MAR OD

    FIGURA 4

    FIGU.RA 5

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    P ata d e Cab ra

    FIGURA 6

    FIGURA 7

    CompactadorMetalico Manual EJEMPLOS DE EQUIPOPARA CONSTRUCCIONVibrocompactadora Bailarina

    P lancha v ib radoramanual e .g . Ingerso llR an d V X 6Rodi l lo vibratoriomanual e .g . Ingerso llRandSX-17( .85 tone ladas)Vibrocompactadorde 3 toneladas e .g .V ib ro l 2 8W a Vibrol32R

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    DISENO HIDRAuLICOCON RIB LOCCOMPORTAMIENTO HIDRAuLICOOebido a que Rib Loc se Iabrica a partir del PVC, esto ofrece la gran ventaja de poseerun bajo coeficiente de rugosidad, permitiendo asi un comportamiento mas econ6micoen las instalaciones.Los coeficientes recomendados para Hib Loc, sequn el Estandar Austral iano AS2200-1978 "Design Charts for Water Supply and Sewerage", son:

    Manning: n=O,008-0,009Hazen - Wil liams C=140Colebrook - White: k=O,003-0,0015 mm

    CONDICIONES DE FLUJO MAxIMOEn ductos circulares el maximo caudal se logra cuando el tirante es de 93,8%, es decir ,el tubo no va lleno. Los diferenles problemas de Flujo en Tuberfas a canal abierto paracondiciones de Flujo Maximo, se pueden resumir en:Conocido el caudal de disefio, la pendiente y el factor de rugosidad, calcular eldlarnetro, (ECUACION I)

    Conocidos el dtarnetro, la pendiente y el factor de rugosidad, calcular la valocidad.(ECUACION II)Conocidos el diarnetro, la pendiente y el factor de rugosidad, calcular el CaudalMaximo. (ECUACION III)En alcantari llado pluvial, sin embargo, es mas frecuente considerar el tubo Ileno (estotrae mayor seguridad).Los diagramas I y II se pueden utilizar para obtener el caudal y la velocidad del agua,conocida la pendiente y el diarnetro del tubo Rib Loc, para "tubo lleno".

    (Ecuaci6n I)D= [ Q (n) ] 0.375 (m)fS (O.33523)

    (Ecuaci6nII)V= (m/s )

    (Ecuaci6n III)Q= [+(AM)

    Oonde:0= Diarnetro interno (m)Q= caudal maximo (metro eubico por segundo mcs)n= coef iciente de rugocidad "n" de Mannings= pendiente de conducci6n (m /m )V= Velocidad del agua en el tubo (m / s eg )AM= Area Maxima humeda = ,7652 * 0 (m)RH = Radio Hidraulico = AM 1(0*2 ..6384)

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    EJEMPLO 5Calcular el diarnetro requerido en tuberfa Rib Loc (n=0.009) para conducir0.43 mcs, con una pendiente del 1% (0.01 m/m).Calcular tarnbien el diarnetro comercial en concreto (considerar n= 0.013) . Con la Ecuaci6n (I) se obtiene un diarnetro de 445mm. EI dlarnetroestandar Rib Loc mas cercano hacia arriba es 450 mm. Usando la tabla de "CDMPORTAMIENTOHIDRAULICO COMPARATIVO" se obtiene que, para estascondiciones, se requiere de un diametro sstandar de fabricaci6nde 5.25 mm (21") en tuberfa de concreto, es decir, un 17%mayor.

    EJEMPLO 6Se pretende hacer una conducci6n de agua de 1 kilometrede longitud en 600mm de diametro interno.Se deben trasegar 522 litros par segundo (0.522mcs) . .Seevaluaran tres tipos de tuberla: Rib Lac (n = 0.009), Concreto(n = 0.013) YAcero Corrugado (n = 0.02), tanto par su costacomo par el movimiento de tierras necesarias para construiruna zanja.Calcular la pendiente requerida en cad a caso y el volumende corte de tierra suponiendo que el terreno es plano y laaltura de relieno sobre la coronaes de 0.50m minimo (nohay cargas de tratico) ..EI ancho de la zanja sera el mismo para los tres casas,B= 1 m .

    Can la ecuaci6n (I) se puede obtener que las pendientesrequeridas, para cada caso, son:1. 3 por mil (3/1000) para Rib Loc.2. 6.25 por mil (6.25/00) para el Concreto.3. 14.78 par mil (14.78/00) para el Acero Carrugado.Con las pendientes obtenidas en el paso anterior se puedeobtener el volumen de excavaci6n promedio.1. 2.,600metros cublcos para el Rib Lac.2. 4,225 metros cubicos para el concreto (un 62% mas que. RibLac).3. 8.,490metros cublcos para el Acero corrugado (un 226% mas queRib Loc).Si se quisiera optar por conservar la menor pendiente (3/1000), se requierede 700 mm en concreto y 810 mm en Acero Corrugado a su diarnetroinmediatamente superior. Este caleulo tambien es obtenido can la Ecuaci6n(I).

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    DIAGRAMA DE VELOCIDADA TUBER iA LLENA

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