monografiamecanicadefluidos-150927233702-lva1-app6891.docx

7/23/2019 monografiamecanicadefluidos-150927233702-lva1-app6891.docx

1/36

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

PROCESO CONSTRUCTIVO DE CANALES

COTACALLAPA LOPEZ CARMEN

FLORES VEGA DIEGO

FLORES VEGA FREDDY

MONOGRAFIA PARA EL CURSO DE

MECANICA DE FLUIDOS II

Lima-Per

2013


2/36

E !re"e#$e $ra%a&' (e i#)e"$i*a+i,#' (e(i+am'" a #e"$r'" !a(re".


3/36

INDICE


4/36

INTRODUCCION

E# e"$e !re"e#$e $ra%a&' (e i#)e"$i*a+i,# (arem'" a +'#'+er '" $i!'" (e +a#ae" /eei"$e# e !r'+e"' +'#"$r+$i)' (e +a#a !a"' a !a"'


5/36

I.CONSTRUCCION DE CANALES

1.1 Dei#i+i,#

Bsicamente los canales abiertos se pueden clasificar en dos tipos segn: Naturales y

Artificiales.

Los canales artificiales a su vez se pueden clasificar en N' Er'"i'#a%e" o canalesrevestidos y Er'"i'#a%e" o canales de tierra o no revestidos

1.1.1 Ca#ae" N' Er'"i'#a%e" ' +a#ae" re)e"$i('" La mayora de los canalesterminados y construidos pueden resistir la erosin satisfactoriamente y se consideran

entonces No rosionables.

l dise!ador simplemente calcula las dimensiones del canal con una frmula de flu"o

uniforme y entonces decide las dimensiones finales sobre la base de eficiencia

#idrulica$ o reglas empricas de la me"or seccin$ aplicabilidad y economa.

1.1.2 Ca#ae" Er'"i'#a%e".-%on e&cavados en terreno natural o relleno y no tienentratamientos especiales en el permetro mo"ado.

Los conceptos y frmulas para el dise!o son bsicamente los mismos 'ue en el caso de

los canales revestidos$ con algunas precauciones especiales 'ue dependen del tipo de

material en 'ue va e&cavado el canal.


6/36

1.13 Diere#+ia" (e # +a#a N' er'"i'#a%e 4 Er'"i'#a%e

&iste una serie de magnitudes 'ue permiten diferenciar los canales en No rosionables

y rosionables. llas son:

(endiente La (endiente y la %eccin )ransversal estn ntimamente ligadas$ por

cuanto una mayor pendiente permite reducir la seccin transversal$ pero aumenta la

longitud del canal. Lo usual en canales de riego es buscar la mnima pendiente una

vez definida el rea de riego

%eccin )ransversal. *on respecto a la %eccin transversal$ la ms econmica en

cantidad de material es a'uella 'ue tenga el menor permetro mo"ado$ resultando asla semicircular. %in embargo$ por razones de t+cnicas constructivas y de empalme

#idrulico$ las secciones ms usadas son las trapeciales y rectangulares.


7/36

II .CONSTRUCCION DE UN CANAL TRAPEZOIDAL

2.1 Tra5' 4 re!a#$e' (e # +a#a (e "e++i,# $ra!e5'i(a

l trazo de canales es una actividad 'ue se realizara despu+s 'ue se #a construido la

plataforma$ de acuerdo a las especificaciones t+cnicas

(rocedimientos:

,erificar las caractersticas geom+tricas$ especificadas por el proyecto.

)razar el e"e del canal$

-eplantear las medidas trazadas con las especificadas para el proyecto del canal

ay 'ue verificar las caractersticas geom+tricas del canal$ debe especificar las medidas y

detalles 'ue aparecen en la figura


8/36

2.1.1 Tra5' (e e&e (e +a#a

l trazo del e"e de un canal es una lnea imaginaria 'ue pasa por el centro de las bases y

pararalelo a los bordes del canal

)razo del e"e de un canal


9/36

A.-n tramo recto

stacar ms o menos cada / m$ a lo largo de la plataforma y a una distancia 01B234

mas b del pie del talud de la plataforma

)ensar un cordel sobre las cabezas de las estacas e&tremas$ o tratando 'ue a la

derec#a e iz'uierda del cordel 'ueden el mismo nmero de estacas .Luego marcar

con yeso$ cal o ceniza$ de modo 'ue intercepte continuamente en cada cambio de

direccin 5puntos de interseccin1(67

(arte curva y recta del canal


10/36

B.8 n tramo curvo

l trazo consiste en determinar las curvas de un canal.

l criterio es obtener una curva suave y sim+trica$ de tal forma 'ue el movimiento

del agua sea uniforme como el tramo recto.

*. (asos para el realizar el tramo curvo:

)omar una distancia L desde el (6$ #acia la derec#a e iz'uierda$ determinando los

puntos a y b

9eterminar los puntos c$ d$ e$ tensando un cordel de a #acia b. Luego tomamos la

distancia: m perpendicular de (6 al cordel. Luego los puntos c$ d$ e se ubican a:


11/36

Luego con un cordel y con / personas$ ubicndolas en dic#os puntos$ unimos los

puntos a$ c$ d$ e$ b$ obteniendo una curva suave y sim+trica

%e puede obviar las cinco personas colocando estacas en dic#os puntos

4.;.4 )razar los bordes de las bases del canal:


12/36

Bordes de base superior y bordes de base inferior


13/36

III. E6CAVACI7N Y REVESTIMIENTO DE LA CA8A DEL CANAL

*onsiste en 'ue la e&cavacin sea la necesaria y se obtenga la seccin trapecial re'uerida.

La e&cavacin se empezara por la parte central$ no saliendo del anc#o de la base inferior$

asta la profundidad especificada. Luego e&cavamos los taludes no saliendo del anc#o de

la base superior.

La pendiente del fondo del canal debe ser verificada permanentemente con un nivel o con

manguera de nivel.

-,%)6=6N)< 9L *ANAL

9erramie#$a" 4 E/i!'" #e+e"ari'"

>inc#a de ?m y ?@cm*erc#as: Listones de 422&422

Nivel de burbu"as

(lomada cilndricasscuadra de alba!il

*ordel

Nivel o manguera de nivel

(lantillas*alvos de 422

*arretillas de ;p?

(icoLampas


14/36

*ombas de ? a libras

Lata concretara(lanc#a de empastar

(lanc#a de batir

Badile"o

-egla de pino


15/36

REVESTIMIENTO DEL CANAL

*onsiste en colocar una capa de concreto de f2c ;E/Fg3cm4$ al piso y paredes laterales

del canal$ formando un espesor uniforme y acabado pulido. Nivelar el acabado alespesor 'ue determine la cerc#a.

PROCEDIMIENTO DE REVESTIMIENTO DEL CANAL

a7 mplantillar cada ;@ m$ en tramo recto y cada /m o menos en curva$ teniendo en cuenta

la pendiente de dise!o.

9e preferencia utilizar nivel de ingeniero para lograr mayor precisin

9e preferencia utilizar nivel de ingeniero para logar mayor precisin

b7 *olocacin de cerc#as

Las cerc#as guiadoras o maestras se colocaran en cada plantilla$ estas deben ser alineadas$

encuadradas con respecto al e"e del canal y aplomadasG 'uedando fi"as con estacas y

alambres N;D$ atortalados$ clavados en ambos taludes. (osteriormente el alba!il colocara

cerc#as intermedias cada 4./@ m$ en tramos recto c#e'ueando con man'uera de nivel$ la

pendiente re'uerida. 5@./cm de desnivel7$ aplome y fi"acin de cada una.


16/36


17/36

c7 -evestimiento (reparacin de la mezcla: f2c ;E/Fg3cm4 en volumen e'uivale a mezclar

; bolsa de cemento $4 carretillas de arena$ ? carretillas de piedra$ cada carretilla1;p?

9espu+s de #aber mezclado en seco estos materiales8 ? vueltas como mnimo8se colocara

agua$ cuya cantidad en litros no debe ser mayor 'ue la mitad del peso total del cemento

5;Fg 1 ; litro7

Luego se pa!etea los taludes$ compactando con la regla .Las estacas atortoladas 'ue

sirvieron para fi"ar se sacaran antes del acabado final.

Luego se procede a espolvorear cemento con arena ;:? y planc#a de empastar para darle un

acabado pulido e impermeable.

)erminado los taludes$ se procese igual con el piso del canal.

d7 &traccin de las cerc#as

Heneralmente de e&trae despu+s de 4 #oras y para 'ue sea fcil su e&traccin$ antes de

#acer el revestimiento debern llevar una capa de petrleo o de aceite 'uemado 'ue ayudara

a su limpieza y conservacin. 9ebemos evitar 'ue al e&traer las cerc#as$ los bordes

e&tremos revestidos se deterioren

e7 *urado del canal revestido

l concreto fresco para endurecerse y llegar la resistencia deseada debe perder #umedad

lentamente$ esto se consigue #aciendo el curado$ 'ue consiste en llenar totalmente de agua

los ca"ones revestidos$ durante ;@ das$ como mnimo.

sto es fcil de #acer colocando c#ampas en los e&tremos y permitir 'ue se retenga el agua

en los ca"ones revestidos #asta 'ue 'ueden llenos. Aguas arriba se #ar provisionalmente un

rebose para eliminar el agua e&cedente


18/36

f7 Llenado de las "untas de dilatacin

Las "untas de dilatacin estn determinadas por los espacios 'ue de"an las cerc#as al ser

e&tradas$ cada 4./@ m en tramo recto y variable en curva. stas permiten al concreto

e&pandirse o contraerse por efectos de temperatura evitando 'ue los pa!os o ca"ones se

ra"en.


19/36

l llenado de las "untas consiste en seguir los siguientes pasos

a. Limpiar las "untas de elementos e&tra!os con la paleta angular cuyas dimensiones estarn

de acuerdo al espesor de la "unta

b. *ompactar el suelo natural de la "unta con la paleta angular. 9ic#a paleta tiene doble

funcin: Limpiar y compactar

c. 6mprimar la superficie interior de la "unta con una solucin de brea con Ferosene en

proporcin de ; a ? para 'ue tenga$ la viscosidad de pintura traba"able. %e debe aplicar con

broc#a.

d. *olocar una mezcla caliente de brea con arena fina en proporcin de ; lata de brea por

latas de arena. (rimero calentamos la brea y poco a poco se va agregando la arena

removi+ndola$ #asta 'ue tenga la consistencia de azcar negra

sta mezcla se colocara primero a los taludes y despu+s al piso por capas$ compactndolacon la misma paleta angular. %e debe procuras no sobresalir del nivel de revestimiento del

canal.


20/36

TRAZO Y APERTURA DE LA PLATAFORMA DEL CANAL

La plataforma es como una carretera de anc#o y pendiente$ por lo general constante$ sobre

la cual se construye el canal

*A-A*)-6%)6*A% 9 LA (LA)AI


21/36

l anc#o a esta determinado por las caractersticas geom+tricas del canal

b. es el borde interior. (ermite 'ue los materiales arrastrados por la lluvia en direccione de

la pendiente del talud del suelos natural$ o los pe'ue!os derrumbes$ se depositen en el$ y no

directamente en la ca"a del canal$ evitando de esta manera 'ue el agua se embalse y se

desborde lateralmente$ ocasionando a veces deslizamientos o rotura del canal y erosin de

los suelos ba"o la plataforma.

b2 es el borde e&teriorG se usa generalmente para camino de personas$ animales $pe'ue!os

ve#culos motorizados 5motocicletas7G para transportar y3o preparar mezclas de concreto

para el revestimiento del canal$ etc.

"emplo:

%i la base de la plataforma de un canal de seccin trapecial es de @.J@ m$ el anc#o mnimo

de la plataforma ser

a1 @./@ ms @.J@ ms ;.4@ 14.D@m

La pendiente de la plataforma$ coincide con la pendiente del canal en toda su longitud.

)ambi+n se llama la gradiente #idrulica$ o sea$ la lnea de la superficie libre del agua 'ue

llevara el canal.

La pendiente se e&presa en tanto por ciento$ o en tanto por mil.

La pendiente se obtiene dividiendo el desnivel 'ue e&iste entre dos puntos y la distancia

#orizontal entre los mismos


22/36

"emplo: 9ecir 'ue la plataforma se trazara con una pendiente del ; por ciento significara

'ue #abr un desnivel de:

A!er$ra (e a !a$a'rma

Apertura la plataforma es obtener una fran"a de terreno de anc#o y pendientes uniformes$

teniendo como referencia el borde e&terior de la plataforma$ o sea la lnea imaginaria 'ue

une las estacas colocadas en el trazo de la misma

Heneralmente es un corte en ladera donde se emplea #erramientas$ e'uipos$ ma'uinas$ etc.9e acuerdo al tipo de suelos encontrado

%obre esta plataforma$ es la 'ue se construir el canal$ por lo cual en toda su longitud debe

estar libre de materia orgnica o de rellenos 'ue atenten contra la estabilidad de la misma y

del canal


23/36


24/36

CONSTRUCCION DE VERTEDEROS

s una obstruccin ubicada sobre el fondo de una canal$ sobre la cual debe pasar el flu"o

5>#ite$ ;JJ7. sto provee un m+todo conveniente para determinar el caudal 'ue est

pasando por un canal con base en la medicin de la profundidad.

La medicin de los caudales de agua en los sistemas de riego$ son actividades importantes

tanto para los t+cnicos encargados en su reparto y distribucin eficaz del agua

)6(


25/36


26/36


27/36

,ertedero de pared gruesa %on estructuras fuertes 'ue no son da!adas fcilmente y pueden

mane"ar grandes caudales y en algunos dise!os se evita la acumulacin de sedimentos.

Algunos tipos de vertederos de borde anc#o son: el -ectangular de arista redondeada$ el

-ectangular de arista viva y el )riangular.

ste tipo de vertederos es utilizado principalmente para el control de niveles en los ros ocanales$ pero pueden ser tambi+n calibrados y usados como estructuras de medicin de

caudal.


28/36

,ertederos Laterales Los vertederos laterales son usados en canales para eliminar los

e&cesos de caudal.


29/36

COMPUERTAS

Las compuertas son e'uipos mecnicos utilizados para el control del flu"o del agua y

mantenimiento en los diferentes proyectos de ingeniera$ tales como presas$ canales y

proyectos de riego.

n forma especfica una compuerta consiste en una placa mvil$ plana o curva$ 'ue al

levantarse permite graduar la altura del orificio 'ue se va descubriendo$ a la vez 'ue

controla la descarga producida. l orificio generalmente se #ace entre el piso de un canal y

el borde inferior de la compuerta$ por lo 'ue su anc#o coincide con el del canal.

Iunciones de una compuerta

Las principales de las compuertas aplicaciones son las siguientes:

*ontrol de flu"o de agua*ontrol de inundaciones

(royectos de irrigacin

%istemas de drena"e(lantas de tratamiento de aguas

*rear reservas de agua$ etc.

)6(


30/36

C'm!er$a Pa#a Li%re s cuando el r+gimen de aguas aba"o no a#oga al torrente 'ue segenera$ la compuerta tendr un funcionamiento libre

C'm!er$a Pa#a A:'*a(a s cuando el r+gimen de aguas aba"o a#oga al torrente$ esdecir no es capaz de rec#azar el resalto$ la compuerta funcionar a#ogada.

C'm!er$a" La$erae" *uando en un canal principal se desea #acer una derivacin lateralde modo de regular y controlar el caudal 'ue sale.

&isten 4 alternativas para el dise!o de una compuerta lateral:

La compuerta a cierta distancia del canal principal.La compuerta al borde del canal principal.


31/36


32/36

LOS MARCOS PARTIDORES

Los =arcos (artidores son aparatos automticos 'ue dividen los caudales variables de un

canal en una proporcin fi"a.

*omponentes

Ca#a E#$ra#$e. l caudal 'ue llega a dividirse.

Ca#a Pa"a#$e. l caudal 'ue sigue con los derec#os de varios usuarios aguas aba"o.

Ca#a Saie#$e: l caudal 'ue deriva los derec#os de un usuario.


33/36

)6(


34/36

*omo se puede ver en la figura el escurrimiento crtico se consigue a trav+s del

agostamiento de la seccin.

Mar+' !ar$i('r (e ra#ra a$era Kn caso especial de partidor constituye el caso dee&traccin de un derec#o relativamente muy pe'ue!o de otro grande. n tal caso no es

conveniente colocar una punta partidora$ debido a 'ue con un saliente muy pe'ue!o es

probable 'ue a su entrada se depositen basuras$ #o"as y ramas 'ue obstruyan su

funcionamiento. n este caso es conveniente utilizar un marco de ranura lateral. ste tipo

de marco se dispone como una pared gruesa con entrada redondeada.


35/36

=arco (artidor de ranura lateral


36/36

monografiamecanicadefluidos-150927233702-lva1-app6891.docx

Documents