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Informe Especial

CONTENIDO

13. Construcción de Redes Eléctricas 14. Definiciones Generales 22. Alumbrado Público 24. Acometidas Eléctricas

PRESENTACIÓN En diferentes oportunidades hemos afrontado el tema de las redes de servicios públicos como fenómenos aislados y autocontenidos, desconociendo algunos elementos que tienen en común y ensayando cada vez una organización diferente y una diagramación exclusiva. Por ello decidimos crear una serie que busca describir en detalle la construcción de todas las redes desde el mismo punto de vista del constructor contratista, y para ello acudimos como fuente a las principales empresas de servicios públicos de Bogotá, cada una de las cuales tiene una extensa y muy bien documentada normativa que nos sirvió para elaborar unos resúmenes operativos que sirvan de guía para el constructor. La extensión de los temas nos obligó a presentar en esta edición solamente lo relacionado con redes telefónicas y redes de gas natural, en tanto que la edición 134 se ocupará de las redes eléctricas, de acueducto y de desagües. Para complementar su lectura le recomendamos revisar las siguientes ediciones de Construdata: No. 106 de Junio/98 Redes urbanas de telecomunicaciones No. 113 de Noviembre/99 Instalaciones de gas No. 118 de Marzo/01 Espacio Público No. 125 de Dic/03 Urbanismo 12

28. Normativa

31. Redes de Acueducto y Alcantarillado 32. Definiciones generales 33. Construcción de la red 39. Construcción de redes secundarias de polipropileno 30. Normativa

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos

Redes de Distribución Eléctrica Continuando con el tema de las Redes de Servicios Públicos, en ésta edición se desarrolla lo relativo a las Redes de Energía Eléctrica de acuerdo con la normatividad de CODENSA S.A. ESP, la empresa que presta este servicio en Bogotá. Aunque en la edición 133 de la revista se establecieron los parámetros para desarrollar este tipo de temas, no sobra recordar que nuestro desarrollo de los mismos no está enfocado a los especialistas de cada caso sino al constructor corriente, que requiere unas buenas dosis de información práctica sin necesidad de alcanzar un conocimiento profundo sobre el tema. Para elaborar el artículo acudimos a los Ingenieros del Departamento de Normas Técnicas en CODENSA S.A. ESP, quienes nos guiaron durante todo el proceso y no sólo nos dieron acceso a sus manuales y documentos normativos con mucha generosidad, sino que, además, revisaron los manuscritos antes de su publicación, lo cual compromete nuestro agradecimiento. Información e imágenes: Departamento de Normas Técnicas. CODENSA S.A. ESP. Ingenieros Luis Enrique Peña y Paola Baratto. Rediseño de imágenes: Arq. Andrés Fernando Martínez

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

GENERALIDADES

Suministro de energía

El Código Eléctrico Nacional (norma NTC 2050), así como diversas normas nacionales e internacionales, han sido el fundamento para la elaboración de un compendio de normas de construcción de redes que realiza CODENSA, las cuales se aplican al Sistema de Distribución Urbana de Santa Fe de Bogotá y el área rural de influencia de la compañía. Allí, se incluyen las especificaciones técnicas que establecen los requisitos mínimos que deben cumplir los materiales y equipos adquiridos y/o instalados en el sistema de distribución de CODENSA.

Para ofrecer el suministro eléctrico a hogares, empresas o proyectos comerciales, CODENSA desarrolla lo siguiente: • Estudio del corredor de líneas de alta tensión (115.000 V), teniendo en cuenta los centros de generación de energía y los centros de demanda. • Estudio de la capacidad o carga a ser suministrada. • Determinación del punto óptimo para ubicar la subestación y para construirla. • Selección de los corredores para las líneas de media tensión (MT), buscando un óptimo despacho de energía. • Construcción de subestación MT/BT (38.500V industrial, 13.200V rural, 11.400V urbano a 208-120V). • Construcción de redes de baja tensión (BT) desde el transformador, que pueden ser aéreas o subterráneas. • Distribución a los predios por medio de acometidas.

Dichas normas deben ser aplicadas para la ejecución de obras eléctricas en el área de influencia de CODENSA. Conocer y aplicar estas normas es de vital importancia, ya que su cumplimiento asegura la efectividad de las instalaciones eléctricas y garantiza la seguridad e integridad de las personas. Con estas normas, CODENSA busca establecer en forma general para su área de operación las características constructivas correspondientes a las líneas de media y baja tensión (MT y BT), cables subterráneos, centros de transformación, alumbrado público, acometidas eléctricas e instalación de medidores hasta la acometida aérea del usuario.

DEFINICIONES Acometida subterránea

Ductos, cajas de inspección, tuberías, conductores, y accesorios que conectan un centro de distribución o una red de distribución subterránea con el punto de entrega de la energía al usuario.

Cable

Conjunto de alambres sin aislamiento.

Cable trenzado

Cables compuestos de varios conductores aislados en XLPE colocados helicoidalmente para redes de media y baja tensión.

Caja de Inspección

Caja para unir tramos de canalización que se usa en el tendido y derivación de los conductores de las redes e instalaciones subterráneas.

Centros de transformación

Conjunto de elementos que sirven para la distribución de energía mediante la transformación de tensión.

Circuito

Lazo cerrado formado por un conjunto de elementos, dispositivos y equipos eléctricos, alimentados por una misma fuente de energía.

Conductor

Los materiales a través de los cuales se transporta la energía eléctrica.

Empalme

La conexión y reconstrucción de todos los elementos que constituyen un cable de potencia aislado, protegido mecánicamente dentro de una misma cubierta.

Redes de Distribución

Conjunto de elementos utilizados para la transformación y el transporte de energía eléctrica hasta el punto de entrega del usuario.

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CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Niveles de tensión manejados por CODENSA Alta Tensión

Tensión mayor o igual a 57.5kV, y menor o igual 230kV.

Media Tensión

Tensión superior a 1000V e inferior a 57.5kV.

Baja Tensión

Tensión mayor o igual a 25V y menor o igual a 1000V

CABLES SUBTERRÁNEOS Sistema de distribución subterráneo El Departamento Administrativo de Planeación Distrital tiene clasificadas como vías, los siguientes tipos: • Vías Arterias: V-0 a V-3. • Vías Locales: V-4 a V-9. En vías tipo V-0, V-1 y V-2, así como en urbanizaciones estratos 4, 5 y 6, en zonas históricas y, en general, en sitios donde la conformación de las redes aéreas no está de acuerdo con las normas establecidas, no está permitida la construcción de redes aéreas. En estos casos las construcciones deben ser subterráneas. • El esquema de distribución subterránea es de configuración de anillo abierto con la posibilidad de alimentación desde dos subestaciones diferentes mediante la conexión de puntos de suplencia, o en algunos casos con otros circuitos de la misma subestación de potencia. EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

Distribución típica de ductos y cámaras

• En el área urbana se utilizan circuitos parcial o totalmente subterráneos de 34,5 kV para alimentar zonas subterráneas, las cuales son de configuración radial, o bien, uniendo subestaciones desde las cuales se derivan las acometidas de los clientes. • Cuando la salida del circuito es subterránea, los primeros 500 metros son en conductor de Cu 300Kcmil – (150 mm²), y luego se empalma a

conductor de Cu 4/0 AWG – (107.2 mm²). Cuando el circuito aflora, el conductor aéreo es ACSR 266,6 Kcmil – (120 mm²). • La distribución subterránea primaria de 11,4kV es trifásica con conductores monopolares trenzados (cables triples) aislados en polietileno reticulado termoestable (XLPE). • El esquema de distribución secundario es de configuración radial, y 15


Informe Especial

se alimenta desde los centros de transformación. El circuito trifásico tiene tensión nominal de 208V/120V y conductores monopolares de cobre aislados a 600V. Se protegen con interruptores termomagnéticos ubicados en los centros de transformación o centro de distribución. • Para proteger de sobretensiones la red subterránea, se emplean descargadores de sobretensión tipo resistencia no lineal en los puntos donde este abierto el circuito, al final del circuito, y en el poste donde se pasa de circuito aéreo a subterráneo. • Los materiales y equipos eléctricos que se requieran deben ser nuevos y cumplir con las normas NTC, nacionales o internacionales, y con las especificaciones técnicas de CODENSA S.A. ESP. Éstos a su vez, deben ser acreditados por un ente delegado para tal fin por la Superintendencia de Industria y Comercio (CIDET o ICONTEC), por lo cual se recomienda a los ingenieros o firmas constructoras, que soliciten información antes de iniciar las obras de construcción de redes.

Tipo de ducto

Utilización

PVC (corrugados)

• • • •

Redes primarias Redes secundarias Alumbrado público Acometidas

Acero galvanizado

• En transiciones de circuito aéreo a subterráneo, o viceversa. • En transiciones de redes primarias y secundarias, o viceversa. • Cruces de líneas férreas. • Ductería colgante de puentes.

Ducterías Las canalizaciones utilizadas para el tendido de cables de circuitos de distribución subterráneas pueden construirse con los siguientes ductos:

Llegada de ductos

Requisitos generales del ducto PVC Diámetro nominal

Diámetro int. mínimo

Diámetro exterior (mm)

Espesor mínimo (mm)

Pulg

mm

Promedio

Tolerancia

Ovulación máx.

mm

3

88

88,90

+/- 0,28

1,60

75

Pared ext. 0,40

16

Pared int.

Pared del valle

0,40

0,60

4

109

109,20

+/- 0,32

2,40

100

0,40

0,40

0,60

6

168

168,28

+/- 0,32

2,40

150

0,60

0,60

0,90

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Diámetro requerido para los ductos 6”

Para redes de 34,5 kV

4”

Para redes de Media y Baja Tensión.

3” mínimo

En alumbrado público y acometidas de BT.

4” o menos

De acuerdo con el número y calibre de los conductores.

• El ducto de PVC es de color verde. • Generalmente, se instalan bancos de 6 ductos de 4” ó de 6". Donde se requiera capacidad de reserva, como es la salida de las subestaciones de potencia, se deben instalar bancos de 9 ductos de 4” ó de 6”. • Para redes de alumbrado público se instalan 1 ó 2 ductos de 3”, de acuerdo con el proyecto aprobado por CODENSA S.A. ESP. • En los circuitos de 34,5 y 11,4kV, el número de ductos de un banco debe ser superior al número de circuitos, en razón que deben dejarse ductos de reserva para trabajos de mantenimiento y para refrigeración de los cables de acuerdo al número de circuitos en el banco. Para ductos ocupados debe existir un ducto de reserva, lo que implica que en los bancos de 6 ductos se podrán instalar hasta 4 circuitos, y en 9 ductos hasta 6 circuitos. • Se instalará un ducto por poste en MT y 34,5kV, y hasta 3 ductos por poste en BT.

Cajas de inspección

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

Si se requiere hacer cambio en el tipo de ducto, es indispensable construir una caja de inspección. En el sistema subterráneo se utilizan cajas de inspección de los siguientes tipos: • Dobles. • Sencillas. • Para acometidas de Baja Tensión (BT) y alumbrado público. • Cajas para alojar elementos premoldeados. Las cajas de inspección deben tener las siguientes características: • Paredes en ladrillo tolete recocido colocado en forma “trabada”, y debidamente pañetadas. • Piso en concreto de 175 kg/cm², sobre una capa de recebo compactada. • En el piso de las cajas se ubica un drenaje (caja o tubería) opcional, dependiendo del nivel freático de la zona. • Las cajas sencillas se utilizan entre las cajas dobles, en acometidas de BT y subterranización de acometidas junto al poste. • Las cajas dobles se construyen en esquinas, derivaciones subterráneas de los circuitos primarios, junto a la caja con elementos premoldeados, y en las acometidas subterráneas de transformadores en poste. • La separación normal entre cajas está entre 30 y 40 metros, pero donde se requiera se permite una separación máxima de 80 metros. • Cuando los bancos de ductos consten de más de 6, todas las cajas de inspección serán del tipo doble. • En casos excepcionales, y con previa 18

autorización de CODESA S.A. ESP, la compañía decidirá la construcción de cajas triples.

Excavaciones • • Si al hacer la excavación de la zanja se encuentra en el fondo algún material de baja calidad, se debe extraer y rellenar con recebo compactado en una profundidad de sobre excavación de 30 cm. • El fondo de la zanja debe ser uniforme para evitar pandeos de la canalización. • Los ductos más profundos deben estar sobre una base nivela da de arena de peña, con 4 cm. de espesor. • Las uniones de los ductos dentro

del tendido de la red deben quedar traslapadas, y nunca una sobre otra. Los espacios entre los ductos se deben rellenar con arena de peña, libre de piedra. Para mantener la separación entre los ductos, se colocan estacas o guías de madera de mínimo 4 cm. de espesor, a lado y lado de cada tramo, y luego se rellena con arena de peña. Las paredes de toda excavación se deben entibar para evitar derrumbes o daños en la tubería que aloja los circuitos. El tendido de los ductos debe ser lo más lineal y estable posible, pero cuando se requiera cambiar de dirección, se construirá una caja. Al llegar a las cajas, los ductos debe-

Detalles ductos zanjas rellenos - 6 ductos diámetro 4"

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos rán estar provistos de campanas para ductos de PVC-TDP, o de boquillas terminales para ductos de acero galvanizado. • A lo largo de la zanja se colocarán señales preventivas a 50 cm. de la superficie del relleno. • En terreno plano, la tubería se debe instalar con una pendiente del 3% entre cajas. Si se trabaja en terrenos escarpados, no debe existir una pendiente mayor al 30%. • En donde se requiera, se de ben construir desagües para las cajas de inspección para acometidas de MT y BT. Deben construirse en tubería de 1 ½” a 2 ½” y conec tarse a la red de aguas lluvias de la vía. Cuando esta red de aguas lluvias se encuentre a un nivel superior del piso de la cámara, se debe construir una cámara sencilla intermedia.

Relleno y Compactación

• Deben hacerse con losas de concreto que a los 28 días de fraguado obtengan un módulo de rotura no menor a 43Kg/cm². • Su espesor será igual al encontrado, pero no inferior a 15 cm. • Deben tener, por encima del nivel superior de la tubería y hasta el nivel inferior del concreto, una base granular tipo BG -2 o B- 0600.

Vías peatonales y andenes Propiedades de los materiales de relleno

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

Relleno BG-2

Sub.base granular SBG-4 • Deberá estar libre de terrones de arcilla, materia orgánica (inferior al 2%). • E l d e s g a s t e d e l m a t e r i a l determinado mediante la máquina de los Ángeles, no podrá ser superior al 50%. • Límite de líquido menor del 25% y un índice de plasticidad menor de 6%.

• Deberá estar libre de terrones de arcilla, materia orgánica, basuras, rocas, etc. • E l d e s g a s t e d e l m a t e r i a l determinado mediante la máquina de los Ángeles, no podrá ser superior al 45%. • Límite de líquido menor del 25% y un índice de plasticidad menor de 3%.

* Las propiedades del relleno B-0600 y B-0200 se pueden consultar en nuestra edición anterior.

Calzadas vehiculares en asfalto • Previo al relleno, por encima del nivel superior de la ductería se debe colocar una sub-base granular tipo SBG-4. Luego, se rellenará con base granular tipo BG-2 ó B-0600 de 0.40 m. de espesor. • El pavimento asfáltico tendrá el mismo espesor encontrado, pero nunca inferior a 15 cm. Debe estar compuesto de base asfáltica tipo MCD-1 con espesor de 10 cm., y rodadura asfáltica tipo MCD-3 de 5 cm. de espesor. Calzadas vehiculares en concreto

Los rellenos se deben efectuar de la siguiente manera: • Por encima del nivel superior de la cimentación de la ductería, hasta el nivel de la placa o acabado del andén, se colocará sub-base granular SBG-4. • Se debe fundir una losa de concreto con resistencia de 175 kg/cm² a los 28 días de fraguado, y con espesor igual o mayor a 0.08 metros.

Requisitos de la compactación

Sub-base granular SBG-4

• Capas no mayores de 0.20 m. • Se compactará a un mínimo de 95% de la densidad máxima obtenida en el ensayo de Proctor modificado.

Base granular Tipo BG-2

• Capas no mayores de 0.15 m. • Se compactará a un mínimo de 100% de la DM obtenida en el ensayo de Proctor modificado.

B-0200

• Capas no mayores de 0.20 m. • Se compactará a un mínimo de 95% de la DM obtenida en el ensayo de Proctor modificado.

B-0600

• Capas no mayores de 0.15 m. • Se compactará a un mínimo de 98% de la DM obtenida en el ensayo de Proctor modificado.

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Informe Especial

Cables Conductores aislados para distribución subterránea de MT En el sistema de distribución primaria subterránea de CODENSA S.A. ESP, se utilizan cables con conductor de cobre, aislados con polietileno reticulado termoestable (XLPE) para tensiones de 15 y 35kV.

Conductores aislados para alumbrado público Se utilizan cables en conductor de aluminio aislado de 600 V en PVC de 75° C. En circuitos directamente enterrados, el conductor es aislado en polietileno reticulado termoestable (XLPE) y recubierto el aislamiento con una chaqueta exterior de PVC de 75° C.

Conductores aislados para distribución subterránea de BT Para distribución subterránea se utilizan cables en conductor de cobre aislados de 600 V con polietileno reticulado termoestable y recubierto el aislamiento con una chaqueta exterior protectora de PVC. (Ver tabla 1)

Empalmes Calibres de cables más utilizados (BT) Se pueden encontrar los siguientes tipos de empalmes: • En Cinta: Aunque son confiables requieren de una instalación muy meticulosa por lo cual afecta el tiempo de instalación. • Termocontraíbles: Aunque tienen muy buen desempeño despues de instalados, implican riesgos durante el proceso de instalación por los equipos que deben utilizarse para proporcionar calor. Por lo anterior CODENSA, únicamente emplea el siguiente tipo de empalme: 20

Tensión nominal (kV) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

Calibre utilizado (Cu) mm² 253,0 152,0 127,0 107,2 67,43 53,49 33,62 21,15 13,30

Según ICEA

AWG 500 300 250 4/0 2/0 1/0 2 4 6

Según IEC (mm²) 240 150 120 70 50 35 25 16 Tabla No. 1

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos • Premoldeados o moldeados en fábrica: El empalme consta de un elemento de caucho premoldeado de una sola pieza. En su parte interior tiene un electrodo semiconductor, luego el elemento aislante y una chaqueta exterior para protección contra la humedad. La función principal de estos empalmes es realizar la unión entre dos cables de iguales características sin perder ninguna de las cualidades eléctricas y mecánicas de los cables.

Centros de transformación Se entiende por centro de transformación eléctrica de distribución el lugar al que llegan (y en algunos casos continúan) las redes de distribución, se transforma la tensión y se distribuye la energía eléctrica. Los centros de transformación están conformados por equipos de maniobra, protección y transformadores, y pueden ser de dos tipos: aéreos o subterráneos.

Centros aéreos Son de tipo intemperie y se instalan en poste o en patio de frente vivo. • Poste: se usan en zonas rurales, urbanas, industriales o urbanizaciones. No se permite el montaje de transformadores en esquinas. • Patio: se instalan dentro del predio de ciertas industrias, generalmente alimentadas al nivel de tensión de 34,5kV.

Centros subterráneos • Para estrato 3, los nuevos desarrollos urbanos que se generen mediante planes parciales (extensiones de terreno >10Ha), las redes de distribución y acometidas deberán ser subterráneas. • Las líneas subterráneas utilizan como centros de transformación los siguientes tipos: - Capsulados - De patio - De pedestal - Subterráneos - Convencionales de local

Aspectos para tener en cuenta • Los centros de transformación en poste se usan en redes rurales y urbanas, en urbanizaciones de estratos 1, 2 y 3. En urbanismo con lotes multifamiliares, las redes deben ser subterráneas. EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

• El local para los centros de transformación se debe ubicar en una zona de fácil acceso desde el exterior para facilitar el ingreso del personal de la compañía y, además, para minimizar la construcción de canalizaciones de Media Tensión dentro de la edificación. • Los locales ubicados en semisótanos y sótanos de edificio, con el techo debajo de antejardines y paredes que limiten con muros de contención, deben ser debidamente impermeabilizados para evitar la humedad y oxidación. • La altura del local dependerá de las dimensiones de los equipos, pero la distancia mínima libre del techo al piso es de 1900 mm en centros de transformación con celdas capsuladas y de pedestal. • Dentro del local no se deben construir cajas de inspección eléctricas sino cárcamos para los cables eléctricos. • Los centros de transformación subterráneos se instalan bajo el andén y zonas verdes. • Los centros de transformación capsulados, de pedestal y subterráneos se utilizan en edificios y conjuntos multifamiliares donde no se permita la instalación de transformadores en poste (estratos 4, 5 y 6).

Circuitos de alumbrado público • En vías tipo V4 a V9 sobre estratos 1, 2 y 3.

Aéreos

Subterráneos

• Vías arterias V0, V1, V2, y V3. • Urbanizaciones de estratos 4, 5 y 6 de acuerdo con el decreto 1192 del 22 de diciembre de 1997 expedida por el Distrito Capital. • En zonas de conservación histórica. • En aquellas zonas que CODENSA S.A. ESP considere que por su desarrollo comercial y urbano lo requieran. Tabla No. 3

• En el centro de transformación subterráneo, el equipo de maniobra, al igual que el transformador, se alojan en cajas de inspección independientes, con dimensiones acordes con el tamaño de los equipos. • Los transformadores de distribución pueden ser de los siguientes tipos: 1. Sumergidos en aceite mineral. Su montaje es permitido únicamente en primer piso o sótano. 2.Tipo seco abierto (clase térmica H o superior), que pueden instalarse en cualquier nivel. 3. Tipo encapsulado en resina epóxica. Para determinar la capacidad de los transformadores en proyectos de

vivienda, se aplica la tabla de cálculo del transformador por número de usuarios, adicionando las cargas de servicios comunes y las cargas especiales que estén incluidas, tales como locales comerciales, zonas de cesión tipo B, etc. (Ver tabla 2)

ALUMBRADO PÚBLICO Circuitos de alumbrado público Los circuitos de BT de alumbrado público son aéreos o subterráneos en los siguientes casos: (Ver tabla 3)

Tabla para el cálculo del transformador según el número de clientes y estrato Estrato

kVa 15

30

45

75

112.5

150

225

300

400

500

630

1

47

87

138

267

333

465

599

836

946

1560

1921

2

38

71

112

218

271

379

48

681

771

1271

1566

3

33

61

97

189

235

328

423

591

669

1103

1359

4

25

47

75

146

182

254

327

457

517

853

1051

5

21

40

63

122

152

212

274

382

432

713

878

6

15

28

45

87

108

151

195

272

308

509

627 Tabla No. 2

22

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Tipos de circuitos subterráneos de alumbrado público Con canalizaciones eléctricas

• En los circuitos subterráneos con ductería se deben utilizar conductos con aislamiento sencillo en PVC negro 600 voltios 75°C. • Los circuitos pueden ser en cobre o aluminio THW 75° C (norma ASTM B3 y ASTM B230). • El cableado de los conductos de cobre o aluminio se conformará según la norma ASTM B6 para conductores de cobre y ASTM B231 para conductores de aluminio.

Con cable directamente enterrado • Sólo en zonas verdes. • El conductor se constituirá con hilos de aluminio de acuerdo con las normas ASTM B230. • El cableado de los conductores se conformará según la norma ASTM B231. • La chaqueta para el recubrimiento del aislamiento del conductor debe ser de PVC rojo. • El aislamiento del conduc tor debe ser polietileno reticulado de cadena cruzada XLPE-PVC 600 voltios 90°C. de color negro. Tabla No. 3

• En vías arterias V0 y V1 son subterráneas trifásicos tetrafilares de 480/277 voltios, derivados de transformadores exclusivos de alumbrado. La capacidad de estos transformadores es de 30, 45 o 75 kV, de los cuales normalmente se derivan 4 circuitos radiales. • Los cables normaliz ados por CODENSA S.A. ESP para esta clase de circuitos son conductores de aluminio calibre No 4, 2 1/0 AWG-

THW, ó conductores de cobre calibre No 6, 4, 2 AWG-THW. • El conductor del neutro se aterriza en el transformador y en las cajas de inspección cada tercer poste y al final del circuito de Baja Tensión. • En vías tipo V2 y V3, el alumbrado público podrá alimentarse a través de circuitos subterráneos trifásicos trifilares a 208 voltios, ó circuitos subterráneos trifásicos tetrafilares de 4880/277 voltios.

• Para canalizaciones exclusivas de redes subterráneas de alumbrado público, se instalan uno o dos ductos de 3” de diámetro. Estos son exigidos para el cruce de vías cuando son exclusivos para el alumbrado público. • Los circuitos de BT a 208 voltios en vías locales pueden ser aéreos o subterráneos, alimentados desde los transformadores de distribución. (Ver tabla 3)

Circuito aéreo de Alumbrado Público

Cajas de inspección para alumbrado público y acometidas de baja tensión

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

• En las redes de distribución secundarias con red trenzada, las luminarias se conectan entre fases distintas y tienen control individual mediante foto control. • Para redes abiertas de distribución secundaria, las luminarias se conectan entre la línea de control de alumbrados y la segunda fase de la red. • Cada transformador de distribución debe alimentar las luminarias de cada zona de servicio. • Los postes de la red de distribución urbana secundaria se colocan con una interdistancia entre 30 y 40 23


Informe Especial

Canalizaciones para redes exclusivas de alumbrado público • En estas canalizaciones se instalan 1 o 2 ductos de 3”. • El ancho de las zanjas y su profundidad debe tener en cuenta los requerimientos de esfuerzos a los que puedan estar sometidos los ductos. • El fondo de la zanja debe ser uniforme y estará conformado por una capa de arena de peña con un espesor mínimo de 40 mm . • Después de haber colocado una capa de 200 mm de material de relleno sobre los ductos, se debe compactar con “rana” ó “pisón” en capas de 150 mm hasta la superficie. • El tendido de los ductos debe ser lo más recto posible, y en caso de cambios de dirección se debe construir una caja de inspección.

ACOMETIDAS ELÉCTRICAS

metros, de acuerdo con el diseño y fonometría del proyecto. • En las zonas residenciales donde las redes de distribución son aéreas, el alumbrado público está supeditado a las distancias que separan los postes de la red de distribución, y en las vías locales, en cada poste debe colocarse una luminaria con las características exigidas por CODENSA. • Las luminarias de alumbrado público de vías arterias o avenidas 24

son del tipo horizontal cerrada de carcaza enteriza con bombillas de sodio alta presión de 150, 250 y 400 vatios. En alamedas y ciclorutas adyacentes a vías arterias, se utilizan luminarias de 70 o 150 vatios. • En las vías locales y sus alamedas, parques y ciclorutas, las luminarias son de tipo horizontal cerrado con bombilla de sodio alta presión de 70 vatios. Pueden ser de carcaza enteriza o partida.

El Departamento de Normas Técnicas de CODENSA S.A. ESP ha desarrollado un documento sobre los aspectos básicos que se deben tener en cuenta al realizar las acometidas de baja tensión aéreas o subterráneas.

Componentes • • • • • •

Punto de alimentación Conductores Ductos Tablero general de acometidas Interruptor general Armario de medidores

Algunos aspectos que se deben tener presentes para realizar acometidas son:

CONSTRUDATA


Redes de serviciosManodeobra públicos Separaciones de conductores de acometidas aéreas exteriores

3.00 metros

Desde el piso terminado u otra superficie accesible hasta el punto de entrada de la acometida o hasta la parte inferior de la curva de goteo antes de la entrada.

3.60 metros

Sobre la vía pública, en áreas residenciales y comerciales sin tráfico de camiones.

5.50 metros

Sobre la vía pública, en calles de servicio, áreas de estacionamiento con tráfico pesado. Tabla No. 4

• El Código Eléctrico Nacional (norma NTC 2050) estipula que un inmueble sólo podrá estar servido por una acometida. En casos de suplencia en la industria para diferentes niveles de tensión (11,4kV, 13,2kV, 34,5kV y 115kV) aceptados, evaluados y aprobados previamente por CODENSA S.A. ESP. • Los conductores de la acometida deberán ser conefectivo el tiempo disponible para tinuos, desde el punto de conexión de la red hasta el cumplimiento funciones. los bordes dedelasus entrada del equipo de medida. Los Copasos buscan contribuir • No se aceptan empalmes ni derivaciones en nin–mediante gestión ciente y resgúnuna tramo de la efi acometida. En la caja o armario ponsableal desarrollo de una cultura una longitud de medidores deberá reservarse de Salud Ocupacional que permita el acometida para suficiente del conductor de la permitirdeuna conexiónde al equipo de medida. mejoramiento lasfácil condiciones trabajo y salud del talento humano de

Tipos de acometidas la organización. tresestipos básicos de acometidas: aéreas, Para Existen el efecto, indispensable subterráneas y especiales. una participación decidida y convencida de los trabajadores y de Aéreas la dirección de la empresa. No es Desde redes aéreas de baja tensión, la acometida posible promover el valor de la sapodrá ser aérea para cargas instaladas iguales o menores lud y ala35kV. seguridad si las condiciones Los conductores de acometidas aéreas exde trabajo, los estilos de liderazgo teriores deben tener las siguientes separaciones: y la carencia de4)políticas y normas (Ver tabla de desempeño demuestran que no Subterráneas redes subterráneas existe unDesde verdadero compromiso,deobaja tensión, la acometida siempre será exigir responsabilidad y subterránea. autogestión Para cargas mayores se a 35coarta kV y menores a 225 kV desde cuando la libertad para que redes aéreas, la acometida siempre será subterránea. los interesados puedan intervenir sus propias situaciones de riesgo. EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005 EDICIÓN 135

JUNIO - AGOSTO 2005

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Informe Especial

Especiales Se consideran especiales las acometidas a servicios temporales y provisionales de obra, y cada una de ellas deberá constar, como mínimo, de: • Conductor de las acometidas. • Caja para instalar medidores o equipo de medición. • Tubería metálica para la acometida y caja de interruptores automáticos de protecciones. • Línea y electrodo de puesta a tierra. El servicio eléctrico para inmuebles bifamiliares (2 cuentas) se hará con 2 acometidas con su respectiva caja para medidor, cuando tienen frentes independientes; y una sola acometida con una caja para dos medidores cuando el inmueble bifamiliar tiene un frente común (edificación de dos pisos). Para las cajas de medidores con más de 2 cuentas se exige una sola acometida. El ducto de la acometida debe cumplir con lo siguiente: • Ser hermético. • Calibre mínimo de 1”, tubo gris ó galvanizado para instalación embebida, y galvanizado para instalación superpuesta hasta la caja del medidor. • No podrá tener derivaciones ni perforaciones desde el inicio hasta la caja del medidor o armario de medidores. • Estar incrustado en los muros, con excepción de las paredes prefabricadas donde podrán ir superpuestos a partir del punto de entrada en la edificación (Ver tabla 5).

Instalación de medidores 26

Materiales para acometidas Conductores para acometidas aéreas Conductores para acometidas subterráneas

Cajas, armarios y celdas para medidores

Conductores de acometida monofásica, bifásica y trifásica en AWG.

Cable trifásico tetrafilar.

Cajas de medidores monofásicos (medición directa), trifásicos (medición directa), armarios de medidores (medición directa), caja de medidores trifásicos (medición directa), cajas y armarios (medición indirecta). Tabla No. 5

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Para la instalación de medidores se recomienda: • Cuando se instalan las cajas sobrepuestas, se requiere una protección contra lluvias ubicada en la parte superior de la caja para garantizar una buena hermeticidad. • Las canalizaciones de aguas lluvias son importantes para prevenir riesgos eléctricos y el deterioro de los equipos instalados. • No se deben bloquear los dispositi-

vos de protección. • Los medidores deben instalarse en cajas independientes.

Presentación de proyectos en Media y Baja Tensión CODENSA S.A. ESP, ha desarrollado un manual que busca orientar a los diseñadores eléctricos para presentar sus proyectos ante la em-

presa. Según la particularidad y características de los proyectos, CODENSA clasifica los proyectos en seis tipos:

Proyecto de urbanismo El proyecto de Redes Eléctricas de Urbanismo se requiere en todos los casos de desarrollo urbanístico de un predio cuya construcción se desarrolle por supermanzanas, manzanas o superlotes y que tenga áreas de cesión tipo A.

Proyecto de redes Debe presentarse en todos los casos en donde se requiera la instalación de dos o más centros de transformación en diferente ubicación, con redes de baja o media tensión aéreas o subterráneas.

Proyecto de redes de BT desde un transformador existente Debe presentarse cuando se vaya a construir un circuito de baja tensión nuevo desde un centro de transformación existente.

Proyecto de transformador en poste Se requiere para la instalación de un transformador en poste que no figure en un desarrollo con proyecto de redes.

Proyecto de subestación Se requiere donde se va a instalar una subestación nueva que no sea del tipo poste o donde se vaya a modificar la existente por cualquier razón.

Proyecto de alumbrado público Para desarrollos de alumbrado público, en vías no contempladas en el proyecto de urbanismo, ó en vías públicas motivadas en desarrollos interinstitucionales. Estos proyectos deberán ser avalados previamente ante el ente municipal competente. EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

Trámite de solicitudes de factibilidad de servicio El cliente deberá presentar una solicitud de estudio de factibilidad de servicio cuando requiera: • Servicio nuevo, si el predio no cuenta con el servicio. • Incorporación de cuentas, cuando el predio requiere un número menor de cuentas que el existente. • Independización de cuentas porque el predio necesita un número mayor de cuentas. • Disminución de cargas en una o varias cuentas, cuando el requerimiento de carga sea menor del actual. • Aumento de carga en una o varias cuentas, cuando el requerimiento de carga sea mayor al actual. • Incorporación de cuentas para fronteras comerciales. • Provisional de obra. • Cambio nivel de tensión de suministro, cuando el servicio se deba prestar en otro nivel de tensión. • Cancelación de cuentas, cuando se requiere que el predio quede sin servicio o por cambio de comercializador. • Cambio de transformador. • Cambio del lugar de medición. • Modernización o traslado de subestaciones. Se atenderán mediante solicitud simple aquellos casos en los que frente al predio exista red de baja tensión con capacidad disponible para atender la solicitud y el predio quede con una carga menor o igual a 35 kV distribuida en 4 cuentas o menos. Para los demás casos se debe adelantar un estudio de factibilidad de 28

servicio, así: • Cuando no existe infraestructura eléctrica frente al inmueble o la red existente no tiene capacidad disponible para tender el nuevo requerimiento de carga. • Cuando se requiera instalar una subestación o transformador de distribución. • Cuando la solicitud conlleva un cambio de nivel de tensión para

atender al cliente. • Cuando la carga solicitada sea mayor de 35 kV y/o más de 4 cuentas en un mismo lote o amparados bajo una misma licencia de construcción. • Cuando se requiera modificar el número de cuentas o carga de los transformadores de las unidades inmobiliarias cerradas. • Para cualquier solicitud de carga en zona veredal que no esté contenida

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos en un programa de electrificación rural. La solicitud de factibilidad y punto de conexión de servicio de energía, podrá ser presentada por cualquier persona en los centros de servicio de la Gerencia Comercial entregando lo siguiente: • Identificación del predio por su nomenclatura. Si no existe nomenclatura urbana oficial o es veredal, deberá adjuntar plano de localización. • Indicación de la potencia máxima requerida por el usuario y el número de cuentas monofásicas, bifásicas y trifásicas. • Definir el tipo de servicio: residencial, comercial, industrial, oficial o provisional de obra. • Quien solicite una conexión o modificación del servicio de energía debe entregar prueba legalmente constituida de la calidad en que actúa.

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

• Para la elaboración del proyecto eléctrico, en los casos en que se requiera hacer expansión del sistema de redes de distribución de la empresa, para atender solicitudes de factibilidad de servicio y punto de conexión para urbanizaciones y edificaciones en construcción y adecuación, el cliente debe anexar: • Copia de la licencia de construcción y la información que corres-

ponda con los planos arquitectónicos del proyecto aprobado por la autoridad competente, donde se contemple el desarrollo de las zonas de cesión tipo A. • Para los proyectos de redes, en caso de no existir proyecto de urbanismo aprobado, se debe adicionar copia del plano topográfico o desarrollo urbanístico radicado ante la autoridad competente. • En el caso de proyecto de lotes

con servicio para programas de VIS, interés prioritario o vivienda mínima, se debe adjuntar plano topográfico o de loteo aprobado. • Cuando la solicitud se presente para un servicio provisional de obra, la persona solicitante deberá incluir la información indicada anteriormente.

NORMATIVA NORMA

DESCRIPCIÓN

• Icontec - NTC 2050

Código Eléctrico Nacional

• Resolución 0033 de enero 26 de 2000 expedida por el DAPD. • Decreto 619 de 2000 (POT) del Distrito Capital.

Se indica el uso de redes aéreas y subterráneas.

• Resolución 070 del 8 de junio de 1998, expedida por la CREG.

Código de redes

• Ley 142 de 1994

Ley de Servicios Públicos

Resolución 180398 de 2004 Ministerio de Minas y Energía

Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE)

Manual Único de Alumbrado Público de la Unidad Ejecutiva de Servicios Públicos

Normas de Alumbrado público para el Distritito Capital

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CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos

Redes de Acueducto y Alcantarillado

Un complejo número de actividades se desarrollan para la construcción de redes de acueducto y alcantarillado. Y aunque es difícil entrar en detalles específicos, quisimos que –a modo informativo-, conociera los aspectos más relevantes dentro de éste proceso constructivo. En esta oportunidad, con la colaboración del Departamento de Ingeniería Especializada de la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, EEAB E.S.P., recopilamos las actividades que se llevan a cabo para la construcción de redes, tanto de acueducto como de alcantarillado, ya que son independientes y se trabajan por separado, en razón a que cada una de ellas maneja determinadas especificaciones. Cabe resaltar que tanto Contratistas, Interventores, como Coordinadores requieren tener un amplio conocimiento e información detallada de las redes de acueducto y alcantarillado existentes dentro del área de afectación de los proyectos para prevenir y evitar accidentes que pongan en riesgo la seguridad de la comunidad. Fuente: Proceso de Normalización Técnica/Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá Información suministrada por: Ingeniero Juan Carlos Penagos - Ingeniería Especializada - Gerencia de Tecnología. Rediseño gráficos: Arq. Andrés Fernando Martínez

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

DEFINICIONES Acometida Conexión domiciliaria Conexión errada

Conducto de alcantarillado con sus correspondientes accesorios, a través del cual se hace la conexión, desde la caja domiciliaria de cada predio, hasta la red local del alcantarillado. Contribución adicional de caudal debido al aporte de aguas pluviales en la red de aguas sanitarias y viceversa.

Cota de batea

Nivel del punto más bajo de la sección transversal interna de una tubería.

Cota de clave interna

Nivel del punto más alto de la sección transversal interna de una tubería.

Cota de solera Diámetro nominal Diámetro real Dotación

Nivel del punto más bajo de la sección transversal interna de un canal. Diámetro con el cual se conoce el diámetro de una tubería, aunque su valor no coincide con el diámetro real interno. Diámetro interno de una tubería. Cantidad de agua asignada a una población o a un habitante para su consumo en cierto tiempo. Expresada en lt/hab X día.

Interceptor

Conducto cerrado que recibe las afluencias de redes locales y/o secundarias y que generalmente se construye paralelo a quebradas o ríos con el fin de evitar el vertimiento de las aguas residuales a los mismos.

Medidor volumétrico

Dispositivo colocado dentro de un conducto cerrado, compuesto por cámaras de volumen conocido y por un mecanismo accionado por la presión del flujo, mediante el cual estas cámaras se llenan y vacían sucesivamente con agua. Con base en el conteo del número de los volúmenes que pasan a través de él, el mecanismo registrador totaliza e indica el volumen.

Medidores de Velocidad

Los que aforan el consumo de acuerdo con un dispositivo de medida de velocidad, tal como un rotor, hélice o turbina. Si el flujo de agua hace contacto con la periferia del rotor en un solo punto, se denomina medidor de chorro único. Si hace contacto simultáneamente en varios puntos alrededor de la periferia del rotor, se denomina medidor de chorro múltiple.

Medidores mecánicos Presión nominal Red de distribución Red local de alcantarillado

Red Matriz Red menor de distribución

Aquellos en los que el dispositivo de medida es accionado directamente por el empuje hidrodinámico (energía de presión o energía de velocidad) del agua. Presión interna máxima a la cual puede estar sometido un conducto, considerando un factor de seguridad. La presión nominal, es dada por el fabricante según las normas técnicas correspondientes. Conjunto de conducciones, tuberías, accesorios y estructuras que transportan el agua desde el tanque de almacenamiento o planta de tratamiento hasta los puntos de consumo. Conjunto de tuberías que conforman el sistema de evacuación de las aguas residuales, industriales, pluviales o combinadas de una comunidad, y al cual desembocan las conexiones domiciliarias del alcantarillado de los inmuebles hasta realizar las entregas a la red secundaria. Parte de la red de distribución que conforma la malla principal de servicio de una población y que distribuye el agua procedente de la conducción, planta de tratamiento o tanques de compensación a las redes secundarias. Red de distribución que se deriva de la red secundaria y llega a los puntos de consumo.

Red Secundaria

Parte de la red de distribución que se deriva de la red primaria y que distribuye el agua a los barrios y urbanizaciones de la ciudad y que puede repartir agua en ruta.

Red secundaria de alcantarillado

Conjunto de tuberías y canales que en su recorrido va acumulando áreas de drenaje, conduciendo las contribuciones provenientes de la red local hasta los sitios de entrega al sistema troncal.

Red troncal o principal de alcantarillado

Conjunto de colectores o interceptores que define la estructura básica del drenaje de una cuenca, conduciendo los caudales que recibe de las redes secundarias hasta el sitio de vertimiento o tratamiento.

Tubería flexible Tubería rígida Tubería semirígida

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Derivación de la red de distribución que llega hasta el registro de corte del inmueble. En edificios de propiedad horizontal o condominios, la acometida llega hasta el registro de corte general. (Ley 142 de 1994).

Conducto cuyos cambios por efecto de las cargas externas, pueden hacer variar su dimensión vertical u horizontal en más de 3.0% sin causar al material grietas o roturas. Conducto cuyos cambios por efecto de cargas extremas en cualquier sección transversal, no pueden hacer variar su dimensión vertical u horizontal en más de 1.0 % sin causar al material grietas o fisuras. Conducto cuyos cambios por efecto de cargas extremas en cualquier sección transversal, puede hacer variar su dimensión vertical u horizontal hasta en un 3%, sin causar al material grietas o roturas.

CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Impacto Urbano Para cualquier tipo de obra, es importante adoptar los controles y medidas necesarias para preservar el bienestar urbano y la seguridad de la comunidad, así como para garantizar los servicios públicos, el uso del espacio público, y minimizar las dificultades que resultan de los desvíos de tránsito y de la reconstrucción o relocalización de otros servicios públicos afectados por la obra.

Licencias, permisos y otros trámites Para iniciar la obra, se debe contar, entre otras cosas, con: • Licencia de Excavación. • Licencia de intervención y ocupación del espacio público. Así mismo, se deben expedir los respectivos permisos de aprovechamiento forestal, bloqueo y trasplante de material vegetal, así como los de instalación de vallas. • Permiso de Perifoneo

Control de Impacto Urbano

sensibles. • Elaboración del inventario del sector. • Identificar interferencias con otros servicios. • Manejo de información de la obra. • Seguimiento fotográfico y audiovisual de la obra.

Demarcación y aislamiento • Instalación y adecuación del campamento. • Demarcación general del frente de obra. • Zonificar la obra en función de los diferentes usos. • Controles durante la obra de señalización y demarcación.

• Pasos peatonales y vehiculares. • Programa de divulgación e información.

Operación de maquinaria y equipos

Manejo de insumos y sobrantes de obra

• Adecuación de espacio para parqueo. • Mantenimiento de los vehículos. • Control de la emisión de ruidos. • Control de emisiones de polvo y barro a las vías. • Control de la seguridad vial. • Control de vertimientos accidentales.

Información y participación ciudadana

Área de influencia de la obra • Determinar el entorno de la obra. • Identificar zonas ambientalmente

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

• Programa de información directa a la comunidad. • Programa de comunicación y participación. • Coordinación con entidades locales.

• Señalización y aislamiento. • Manejo de insumos. • Almacenamiento y disposición de sobrantes de obra. • Transporte de materiales.

Topografía El estudio topográfico debe tener en cuenta las condiciones que aparecen en la Tabla No. 1

Instalación de tuberías

Manejo de tránsito vehicular y peatonal

Al momento de realizar la sentada e instalación de las tuberías, se deben tener presentes algunas generalidades, como lo son:

• Programa de señalización. • Cierre de vías. • Programa de desvíos.

• Las redes de distribución de acueducto deben instalarse siempre por 33


Informe Especial

Planimetría

Altimetría

Realizar la inspección a los corredores de las zonas de obra para la ubicación de las placas del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) o puntos de referencia.

El replanteo altimétrico en zonas urbanas o rurales se debe hacer a partir de las placas de amarre certificadas por el IGAC, o las ubicadas por los consultores y diseñadores del proyecto, con cierres verificados de 1mm. por Km., utilizando contra-nivelación. Se deben utilizar niveles automáticos o digitales calibrados.

Llevar la poligonal (poligonal cerrada). El ajuste no debe ser inferior a 1:25.000

Se debe nivelar cada 10 m. sobre los ejes de los tramos de acueducto o alcantarillado, para cada abscisa replanteada planimétricamente. Tabla 1

el andén o zona verde, por encima de la red de alcantarillado. Las tuberías no se deben instalar dentro de las cámaras y/o cajas de redes telefónicas y/o eléctricas y/o pozos de inspección. Las tuberías no se deben flectar más de lo permitido por el fabricante de la tubería. Si la tubería de alcantarillado se estrella con una de acueducto, se debe hacer un desvío en tubería acerada, para luego instalar la tubería de alcantarillado. La zanja de la excavación debe estar seca previo a los trabajos de cimentación de la tubería. Si es necesario, se debe desaguar la zona. Una vez se concluya la instalación de la tubería, se realiza la prueba hidráulica y la desinfección a las tuberías. Así mismo, debe colocarse, a una distancia entre 0.20 m y 0.30 m por encima de la superficie superior de la tubería, una cinta de 10 cm. de ancho, que indique la presencia de la tubería y el fluido que conduce. El tubo debe mantenerse limpio y sin residuos, basura, pedazos de

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soldadura o de cualquier objeto extraño. • Esta actividad se debe ejecutar con la verificación de las cotas de fondo de la zanja y de la clave del tubo, como mínimo cada 20 m., o de acuerdo con las condiciones del proyecto. Durante la instalación de la tubería se debe tener en cuenta: • Replantear exactamente la posición del eje de la tubería según el

alineamiento y cotas señalados en los planos. Ningún tubo puede colocarse si las condiciones del sitio de instalación no son adecuadas. La instalación deberá ser ejecutada con la verificación de las planillas de replanteo, de las cotas de fondo de la zanja y de clave del tubo. Esta verificación debe hacerse cada 10 m. Para tuberías de diámetro mayor o igual a 36”, la verificación debe hacerse en cada tubo. Los tubos deben colocarse sin interrupciones y sin cambios de pendientes, en sentido contrario al flujo entre estructuras de conexión. En caso de que existan, las campanas de las tuberías y los accesorios de conexión se colocan en la dirección aguas arriba. Los tubos deben bajarse perpendicularmente, empleando poleas o grúas. No se debe permitir el tránsito por encima de los tubos una vez sean hechas las uniones. El último tubo bajado que va a unirse con el colector ya atracado, debe colocarse a una distancia máxima de 0.30m del último tubo, para permitir la preparación de la junta y evitar los daños que podrían causar a la base por un transporte largo del tubo. Si los trabajos se suspenden, deben taponarse los extremos de la tubería para prevenir la flotación en caso de que la zanja se inunde. Se deben realizar los trabajos para hacer la conexión de la tubería al pozo, estructuras iniciales, o finales del proyecto. Adicionalmente, se realizan las CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Tuberías de acueducto con d ≤ 12”

conexiones a las cajas domiciliarias existentes, dejando el sistema operando normalmente.

• Previo a la instalación de la tubería y los accesorios, se deben demarcar los sitios. Y antes de hacer el fundido de los atraques o anclajes, se deben levantar todos los accesorios verticales y horizontales. • Realizar la prueba de presión a la tubería instalada. • Tapar la tubería y la excavación de acuerdo con el proyecto.

Manejo de tuberías Las tuberías con sus conexiones y accesorios deben ser trabajados bajo ciertas pautas y especificaciones durante la construcción. Del buen manejo y manipulación de las tuberías, depende el éxito o no de la instalación. Por eso, es imprescindible seguir las recomendaciones de los fabricantes, así como de la empresa prestadora del servicio para asegurar el buen funcionamiento del sistema. • El manejo de los tubos debe ser realizado con equipos mecánicos de propulsión propia, dotados de fajas de caucho u otros dispositivos para no dañar el revestimiento o los extremos de éste. • Se deben apoyar en toda su longitud, atracándolos provisionalmente con cuñas de madera revestidas en caucho o con un sistema adecuado. • Deben manejarse a través de sus extremos por medio de fajas. • Los tubos de acero, hierro dúctil o tubería de concreto tipo CCP, deben moverse en sentido longitudinal solamente cuando:  Estén apoyados por medio de cuñas de madera revestidas con caucho sobre costales con arena o rodillos de caucho:  Estén suspendidos mediante fajas, trípodes, pórticos u otros accesorios provistos de ruedas para su movimiento.  Estén sobre carritos con ruedas sobre carrilera debidamente EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

Tuberías de acueducto con d > 12” • Armar el aparato en el eje del tramo para dar línea continua al operador de la retroexcavadora y al instalador durante la excavación. • Guiar al operador de la retroexcavadora y al instalador de la tubería sobre la cantidad y ubicación del corte para que el tubo quede ubicado en la cota de diseño. • En la entrega de los tramos de tubería, se debe verificar que los extremos estén amarrados a la estructura del pozo, para que los tubos no se cabeceen. • Tapada de la tubería y de la excavación de acuerdo con el proyecto.

soportados y asegurados con cuñas de madera revestidas con caucho. Las crucetas de madera, codales o cualquier otro aditamento utilizado para el refuerzo de los tubos sólo se deben retirar cuando el tubo esté asentado y se haya asegurado su inmovilidad. • Los tubos de polietileno deben almacenarse en tramos o rollos, cuidando mantener los diámetros mínimos especificados por el fabricante. Tampoco se deben exponer al sol durante largos períodos; para tales casos, se almacenan bajo techo evitando el contacto con elementos que puedan alterar sus características.

Prueba hidráulica en redes de acueducto

INSTALACIÓN TUBERÍAS DE ACUEDUCTO

La prueba hidráulica está compuesta por dos pasos: un ensayo preliminar y un ensayo principal, y cualquiera de ellos debe realizarse siguiendo los siguientes pasos previos:

Algunas especificaciones para realizar esta actividad, según el diámetro de la tubería, son:

• Verificar que las válvulas para extracción de aire estén abiertas. • Verificar la correcta instalación de 35


Informe Especial

los anclajes y tapones, atraques y elementos de estructuras de contención de tuberías y válvulas. El anclaje del tapón ciego deberá ser calculado de acuerdo con la presión de ensayo. En caso de ser necesario, se deben instalar los registros de corte, manómetros y ventosas. Llenar la tubería con agua potable y mantenerla a la presión de trabajo de la tubería entre 24 y 48 horas, para que la superficie interior del tubo absorba agua, se expulse completamente el aire que sea contenido en el sistema, y se logre la estabilización de la línea. Aumentar la presión hasta alcanzar el valor de la presión de prueba y mantenerla durante el tiempo requerido para localizar posibles escapes, que serán reparados de forma inmediata. La línea debe ser recargada y revisada de nuevo siguiendo el mismo procedimiento. Si se sospecha de cambios de posición inaceptables en cualquier tramo de la tubería y/o aparición de fugas, la tubería debe despresurizarse y las fallas deben ser arregladas.

luego podrán aumentar a medida que se obtengan resultados satisfactorios de la prueba. Este tipo de prueba no se puede realizar contra válvulas. Pero si existen bloques de anclaje, se debe dar tiempo para el curado de los bloques antes de efectuar la prueba. El tiempo mínimo será de 7 días salvo en los casos donde se autorice la utilización de acelerantes de fraguado.

La prueba hidráulica se debe realizar inicialmente sobre tramos cortos de la red. Se recomienda ensayar en tramos iniciales menores de 500m, que

La selección de la presión de ensayo debe cumplir las siguientes condiciones: • En su punto más alto, la presión no debe ser menor que la presión de trabajo para ese punto. • Tener en cuenta las recomendaciones de los fabricantes de la tubería, sobre los límites para las presiones de trabajo y ensayo. • La presión de ensayo no deberá superar la presión para la cual fueron diseñados los anclajes, atra-

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Ensayo preliminar Consiste en la preparación de la línea de prueba y llenado de la tubería. Sus objetivos son: • Estabilizar la parte de la tubería a ser ensayada permitiendo la mayoría de movimientos dependientes del tiempo. • Alcanzar la saturación apropiada con agua, por medio de materiales absorbentes. • Permitir que el incremento de volumen dependiente de la presión para tuberías flexibles, ocurra antes del ensayo principal.

Determinación de la presión de ensayo

ques y demás elementos de contención del tramo de prueba.

Ensayo principal de presión por el método de pérdida de agua Para determinar si la tubería está correctamente instalada, se pueden emplear dos métodos equivalentes de medición: 1. Medición del volumen sacado. 2. Medición del volumen bombeado al interior.

Instalación tuberías de Alcantarillado Tuberías de alcantarillado con d ≤ 10” • Elaborar planillas hasta fondo de excavación, de acuerdo con el diseño de la estructura. • Instalar presillas cada 10 metros. • Contar con las planillas para chequeo de excavación e instalación de tuberías. • Localizar las “Y”s para conexión de las domiciliarias. • Durante la entrega de los tramos de tubería, se debe verificar que los extremos estén amarrados a la CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

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Informe Especial

Pruebas de infiltración y estanqueidad de la tubería Estas pruebas se hacen una vez este terminada la instalación del tramo y se construyan los pozos a ambos extremos. Con esta prueba se busca corregir cualquier infiltración o fuga en la tubería.

Prueba de infiltración

estructura del pozo, para que los tubos no se cabeceen. • Tapar la tubería y rellenar la excavación de acuerdo con los diseños.

Tuberías de alcantarillado con d > 10” • Armar el aparato en el eje del tramo para dar línea continua al operador de la retroexcavadora y al instalador durante la excavación. • Guiar al operador de la retroexcavadora y al instalador de la tubería, sobre la cantidad y ubicación del corte, para que el tubo quede ubicado en la cota de diseño. • Durante la entrega de los tramos de tubería, se debe verificar que los extremos estén amarrados a la estructura del pozo, a fin de que los tubos no se cabeceen. • Tapada de la tubería y de la excavación de acuerdo con los diseños. 38

Juntas de las tuberías • El ensamble de los tubos puede hacerse utilizando palas o gatos, para lo cual el tubo debe estar suspendido durante el ensamble para que el empalme sea suave y no dañe los sellos, espigos y campanas. • Las juntas deben ser herméticas e impermeables y deben estar libres de fisuras, imperfecciones, aceites o materiales que afecten su comportamiento. • Los anillos de caucho, las juntas herméticas, las uniones de tipo mecánico y los extremos de los tubos, deben lubricarse según las especificaciones del fabricante. • Las uniones de caucho y sus sellantes deben almacenarse en sus empaques y no deben exponerse a los rayos del sol, grasas y aceites derivados del petróleo, solventes y sustancias que puedan deteriorarlos.

La prueba consiste en medir la cantidad de agua filtrada en un tramo de tubería taponada en ambos extremos. Antes de iniciar la prueba, el tramo de tubería que se va a ensayar, se debe dejar saturar de agua para evitar que la absorción por la tubería afecte los resultados. Una vez la tubería este saturada, se debe extraer el agua para iniciar la prueba. La prueba de infiltración se realiza una vez están conformados los rellenos, y cuando el nivel freático está por encima de las tuberías.

Prueba de estanqueidad Se hace mediante sello provisional de alcantarillado en la cámara situada en el extremo inferior del tramo que va a probarse, y luego llenando la red con agua hasta una altura de 0.30m por encima de la clave, en la cámara de la parte superior del tramo que se prueba. La fuga es la cantidad, medida de agua, que sea necesaria agregar para mantener el nivel a esa altura.

Pozos de inspección Se utilizan pozos de inspección de dos tipos: CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos Estos empujes dependen de los siguientes parámetros:

Anclajes En las redes de acueducto (tuberías que trabajan a presión) • En cada cambio de dirección (vertical, horizontal o compuesto). • En cada cambio de diámetro (reducciones). • En cada extremidad (tapones). En redes de alcantarillado (tuberías que trabajan sin presión) • En zonas de alta pendiente, mayor a 20% para tubería en pasos aéreos, y mayor a 25% para tubería enterrada.

• • • •

Pozo típico de inspección - corte y detalles

1. En mampostería de ladrillo, cuando la profundidad medida desde la rasante hasta la batea de la tubería más baja, sea inferior a 7m. 2. En concreto reforzado para profundidades mayores a 7 m. Los pozos de inspección se deben construir en los siguientes casos: • Cada 80m. - 120 m. • Cambios de dirección. • Cambios de pendiente. • Intersección de tuberías EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

• Cambios en los diámetros de las tuberías • Cambios en el material de las tuberías. • En conexiones domiciliarias de conjuntos residenciales

Anclajes En las redes de acueducto o alcantarillado pueden presentarse fuerzas no balanceadas de empuje hidráulico en los siguientes casos:

El radio de curvatura de la tubería. Cabeza de velocidad. El área de la sección del tubo. La presión interna máxima de la tubería (presión de prueba). Dichos empujes se deben trabajar de tal manera que no existan colapsos o desprendimientos de los accesorios de la tubería. Para ello, se emplean algunos de los métodos que se muestran en la tabla 2.

Sumideros Son estructuras diseñadas y construidas con el propósito de captar las aguas de escorrentía que corren por las cunetas de las calzadas de las vías, para entregarlas a las estructuras de conexión o pozos de inspección de los alcantarillados combinados o de lluvias. 39


Informe Especial

Para tuberías a superficie

La restricción a empuje es provista por el peso muerto y la resistencia por fricción. Para lo anterior, se incorporan bloques de anclaje de concreto que incrementan el peso muerto o el área de resistencia del suelo.

Para tuberías enterradas

El empuje resultante de una deflexión angular puede ser resistido por su propio peso y por el esfuerzo de fricción, en esta forma una restricción adicional seria innecesaria.

Las reducciones y las “Y”´s laterales

Son casos especiales donde el empuje longitudinal es resistido frecuentemente por compresión o empuje de la tubería.

Otra forma de resistir el empuje es utilizando juntas acerrojadas, bridadas o soldadas. Tabla 2

Cimentación de tuberías Las tuberías de acueducto no pueden ubicarse en la misma zanja de las de alcantarillado de aguas residuales o pluviales, y su cota de batea debe estar por encima de la cota clave de alcantarillado. Las tuberías de acueducto deben colocarse hacia uno de los costados de las vías, preferiblemente los costados norte y este, opuesto a aquel donde se coloquen las tuberías de alcantarillado de aguas residuales.

Excavaciones Para esta actividad se pueden emplear máquinas zanjadoras o retroexcavadoras para hacer zanjas en campo abierto o en calles anchas y/o en donde las construcciones y servicios existentes lo permitan. Cuando se realicen excavaciones en calles estrechas y congestionadas con redes subterráneas, o cerca de estructuras existentes, o de sectores que tengan que excavarse posteriormente, éstas excavaciones se deben realizar a mano. (Ver Tabla 3) 40

Sumideros laterales tipo SL-100 y SL-150 - Planta, refuerzo y cortes

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Redes de servicios públicos Profundidades de excavación para instalación de tuberías Profundidad mínima de instalación a clave de tuberías de distribución.

No debe ser menor de 1.00 m. para calzada y 0.80 m. para zona verde, desde la clave de la tubería hasta la superficie del terreno.

Profundidad máxima de instalación a clave de las tuberías de distribución.

1.50 m. desde la clave de la tubería hasta la superficie del terreno

Profundidad mínima de instalación a clave en alcantarillados sanitarios.

0.75 m en vías peatonales o zonas verdes y 1.20 m en vías vehiculares

Profundidad máxima de instalación a clave en alcantarillados pluviales y sanitarios.

5.00 m. con relación a la rasante definitiva aunque puede ser mayor si se garantizan los requerimientos geotécnicos de las cimentaciones y estructurales de los materiales y colectores durante y después de la construcción

Profundidad mínima de instalación a clave en alcantarillados pluviales

1,00 m. a partir de la clave del colector con respecto al nivel de la rasante final de la vía. Se pueden adoptar coberturas menores, si el diseñador las justifica con los cálculos respectivos.

Conexiones domiciliarias y colectores de aguas lluvias

Se deben ubicar por debajo de las tuberías de acueducto, y sin interferir con otras redes Tabla 3

Rellenos Condiciones de humedad • Cada material debe alcanzar el contenido de humedad que garantice el máximo grado de compactación.

• En caso de ser necesario humedecer o airear el material para lograr la humedad necesaria para compactar, se deberá garantizar que no se deteriore la capa subyacente. • Excepto cuando lo permita el tipo de material, las condiciones y el

método de trabajo, por ejemplo en trabajos en áreas cubiertas o colocando cubiertas temporales, la construcción no se debe hacer en instantes de lluvia ni cuando la temperatura ambiente sea menor de dos grados Celsius (275 K).

Extensión y compactación del material de relleno

Dimensiones y zonas del modelo de cimentación

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

• El material de relleno se debe colocar en capas uniformes, con el espesor especificado para obtener el grado de compactación exigido por el material. • Los materiales de cada capa deben ser de características uniformes. • No se permite colocar capas adicionales hasta que la anterior cumpla las condiciones exigidas. • El espesor de la capa compactada debe ser el menor entre el calculado como 1.5 veces el tamaño máximo del material o 0.20 m. 41


Informe Especial

• En las zonas del relleno de tuberías de diámetro menores de 254 mm, en donde no es posible trabajar con equipos mecánicos y se compacta a mano, deben disminuirse los espesores de las capas para lograr el porcentaje de compactación establecido.

Relleno en zanja • La zanja debe rellenarse al tiempo que se terminan los trabajos de instalación de la tubería, siempre teniendo cuidado de proteger ésta última de cualquier daño o flotación. • Inicialmente debe compactarse el relleno por debajo y alrededor de la tubería. • Según el tipo de obra, la compactación se hace longitudinalmente comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro. Si se trabaja en zonas inclinadas se hace desde el borde inferior al superior.

Equipo de compactación • El constructor debe contar con equipos manuales o mecánicos tales como rodillos apisonadores, compactadores vibratorios o combinados. • Los apisonadores manuales deben tener una superficie de apisonamiento no mayor de 150 mm. por 150 mm. y un peso mayor de 100 N.

Cimentación de tuberías. Instalación de túnel

Cimentación de tuberías. Instalación de terraplén - Proyección positiva

Características de los materiales Los materiales empleados como relleno deben presentar las siguientes características generales: • No deben tener características expansivas, colapsibles, erodables o cársticas. 42

Cimentación de tuberías. Instalación de terraplén - Proyección negativa

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Redes de servicios públicos Características de los materiales Mezcla de gravilla y arena lavada de río

Recebo

Materiales provenientes de la excavación

• La arena deber ser limpia y tener un contenido de finos (porcentaje que pasa el tamiz N°200) menor del 5% de su peso. • Su peso específico de sólidos deberá ser mayor de 2.4. • La gravilla debe tener un tamaño máximo de 19.05 mm (3/4”) • No debe contener limo orgánico, materia vegetal, basuras, desperdicios o escombros. • El tamaño máximo debe ser el menor entre el calculado con los 2/3 del espesor de la capa compactada y 3”. • El contenido de finos debe ser inferior al treinta por ciento 30%. • El contenido de materia orgánica debe ser menor del 1%. • El límite líquido menor del 45% y el índice de plasticidad menor al 12%. • Deben tener un contenido de materia orgánica menor al 8%. • Las capas deben compactarse hasta obtener una densidad del 83% del ensayo de compactación Proctor Modificado.

Piedra partida como material de soporte

• Estos rellenos deben ser empleados cuando el terreno tiene una capacidad de soporte menor de 0.3 kg/cm², cuando se presentan condiciones difíciles de instalación por niveles freáticos en suelos blandos y/o dificultades constructivas. • Las piedras deben tener tamaños entre 0.1m y 0.3m. • El porcentaje de desgaste debe ser menor a 65%.

Piedra partida como material de cama y atraque

• Puede ser utilizada como parte de la cimentación de una tubería en las zonas de “cama” y “atraque”. Las piedras deben ser bien gradadas y tener tamaños entre 6mm. (1/4”) y 19mm. (3/4”). • El porcentaje de desgaste en la máquina de los Ángeles debe ser menor a 60%. (Tolerancia 5%).

Arena de Peña

• Debe ser limpia, no plástica. • El porcentaje de finos no debe ser superior al 20%

Arena Lavada

• Debe ser limpia, no plástica. • El porcentaje de finos debe ser menor al 5% Tabla 4

• Deben estar libres de materia orgánica y constituidos por material limpio, resistente, duro y durable. • No pueden ser desintegrables, deleznables, meteorizables ni solubles. (Ver Tabla 4)

Protección de tuberías Cuando una tubería falla, puede ocasionar grandes impactos en términos de pérdidas de producción, daños a la propiedad, contaminación y riesgo a vidas humanas, entre otras. EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

Una de las fallas más comunes en las tuberías es la corrosión, sobretodo si se habla de tuberías desprotegidas, enterradas, expuestas a la atmósfera o sumergidas en agua. Sin el apropiado mantenimiento, cualquier sistema de tuberías eventualmente puede deteriorarse.

Contra la corrosión La corrosión puede debilitar la integridad estructural de la tubería y convertirla en un vehículo inseguro de transporte de fluidos. Sin embar-

go existen técnicas para extender indefinidamente la vida de las líneas de transporte de fluidos. Se deben tener en cuenta el material de tubería y el grado de agresividad del suelo, según el estudio geotécnico u otras condiciones particulares del diseño de tubería. Para proteger las tuberías metálicas se debe evitar la utilización de diferentes tipos de materiales sin aislamiento eléctrico entre ellos. Dicha protección puede ser, dependiendo del material de tubería, de diferentes tipos: 43


Informe Especial

• Recubrimiento exterior de tubería recomendado por el fabricante, que pueden ser recubrimientos epóxicos, bituminosos, en mortero o en zinc. • Protección con geotextil, polietileno o cualquier otro material recomendado por el fabricante. • Utilización de rellenos especiales que neutralicen el medio agresivo.

De la acción de cargas vivas Cuando la distancia entre la rasante final de la vía y la clave externa de la tubería es menor de la distancia mínima requerida, se debe construir un cárcamo para proteger la tubería de la acción de cargas vivas. El material de la placa del cárcamo debe ser de concreto reforzado, con resistencia a compresión como mínimo f´c = 21 Mpa (210 kg/cm²) . El acero de refuerzo debe cumplir con los requisitos de la Normas Colombianas de diseño Sismo - Resistente NSR-98, Titulo C CONCRETO ESTRUCTURAL. El peso máximo de la tapa del cárcamo no debe ser mayor de 120kg. para cárcamo de tuberías de diámetros 8”, 10” y 12”, y de 150kg. para cárcamo de tuberías 44

Esquema de cárcamo con dimensiones para diferentes diámetros de tubería

de diámetros 16”, 18”, 20”, 24”, 27”, 30”. Las paredes del cárcamo se construyen en ladrillo recocido y según la norma ICONTEC NTC296.

Acometidas Domiciliarias Los pasos a seguir para la instalación de la acometida son:

• •

• Se corta el tubo a escuadra. • Se expanden los extremos de la tu-

bería habiendo colocado el acople CU sobre la misma. Se monta la silla de derivación HF o el collar de derivación en PVC sobre la red de suministro, con un ángulo de inclinación de 45°. Se instala el registro de incorporación en el collar o silla de derivación. En el registro de incorporación se enrosca la máquina para perforar el tubo. Se perfora el tubo. La perforación debe quedar libre de agrietamientos y no debe quedar CONSTRUDATA


Redes de servicios públicos

Esquema típico acometida de piso en 1/2" y 3/4"

Conexión domiciliaria en chimenea - Planta y cortes

EDICIÓN 134 • MARZO - MAYO 2005

alineada con cualquier otra perforación cercana. Ya perforado el tubo y retirada la broca, se instala y se cierra el registro de incorporación, se conecta un acople al registro de incorporación y otro acople al registro de corte. Se coloca la cajilla unitaria dejando la tapa nivelada respecto al andén, y el conjunto de la cajilla centrado en la misma con todos sus accesorios dentro de ella (registro de corte, medidor, registro de bola). Se abre el registro de incorporación, y se verifica que no haya fugas en las conexiones. Si no hay fugas, se abre el registro de bola, se purga y se lava la tubería. Al terminar el lavado de tubería, se cierra el registro y posteriormente se inician los rellenos pertinentes, se recogen sobrantes y se limpia la zona de labores, programándose las reparaciones necesarias (anden, calzada, sardinel) teniendo en cuenta las normas y documentos vigentes antes mencionados. 45


Informe Especial

Normativa Algunas normas emitidas por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá. E.S.P. aplicables al tema tratado en este artículo:

CODIGO

Cajas de inspección - Planta y corte

Conexiones domiciliarias Cada unidad habitacional debe sacar las aguas residuales y lluvias separadamente hacia un colector ubicado en la vía pública, razón por la cual todo predio debe dejar prevista una última caja de inspección con cañuela para el agua residual, ubicada en la zona de andén, la cual debe verter con un ángulo de 45° con respecto a la dirección del flujo (sentido horizontal) de acuerdo con el sistema de alcantarillado público correspondiente. La caja de inspección debe ser de 0.60 m. x 0.60 m. con tapa removible a nivel de superficie, para facilitar el mantenimiento de la conexión domiciliaria. El diámetro mínimo de la conexión domiciliaria es de 6”. La pendiente mínima debe ser de 2% y su longitud máxima es de 10 m. 46

TITULO

NE-002

Prueba hidráulica en tuberías de acueducto

NP-004

Medidores de agua potable fría

NP-005

Concretos y morteros

NP-021

Cajilla unitaria para medidores de ½ y ¾

NP-027

Tubería para alcantarillado

NP-032

Tuberías para acueducto

NP-040

Rellenos

NS-019

Excavaciones en zanja

NS-024

Instalación de acometidas domiciliarias de acueducto de diámetros ½ y ¾”

NS-025

Instalación de tuberías en zanja abierta para redes de acueducto

NS-029 NS-030

Pozos de inspección Lineamientos para trabajos topográficos

NS-035

Requerimientos para cimentación de tuberías en redes de acueducto y alcantarillado

NS-038

Manual de impacto urbano

NS-047

Sumideros

NS-048

Programación y control de proyectos

NS-068

Conexiones domiciliarias de alcantarillado

NS-069

Manejo de agua

NS-073

Instalación de tuberías de alcantarillado

NS-088

Geotextiles y geocompuestos de drenaje

NS-090

Protección de tuberías en redes de acueducto y alcantarillado

NS-103

Instalación de concreto

NT-002

Terminología de acueducto

NT-003

Terminología de alcantarillado

NT-001

Medidores de agua potable. Definiciones y clasificación

NT-009

Terminología de construcción

NS-141

Requisitos mínimos de seguridad industrial y salud ocupacional para contratistas

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Revista Construdata Ed. 134