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NORMA TÉCNICA DEL SERVICIO Código: NS-047 Estado: Vigente

Título:

SUMIDEROS

Versión: 5,0 Origen: EAAB-Norma Técnica Tipo Doc.: Norma Téc. de Servicio Elaborada

INFORMACION GENERAL Tema:

CONSTRUCCIÓN ALCANTARILLADO

Comité:

Subcomite de Construcción - Alcantarillado

Antecedentes: Vigente desde:

30/01/2020

Contenido del Documento

0. TABLA DE CONTENIDO 1. ALCANCE 2. DOCUMENTOS RELACIONADOS 3. TERMINOLOGÍA 4. REQUISITOS 4.1 REQUISITOS GENERALES 4.1.1 Criterios de Localización de los Sumideros 4.1.2 Criterios de Selección del Sumidero 4.1.3 Tipos de Sumideros 4.2 REQUISITOS PARTICULARES 4.2.1 Parámetros de Diseño 4.2.2 Localización de Sumideros 4.3 MEMORIAS DE CÁLCULO ANEXOS ANEXO A. HOJA DE CALCULO ANEXO B. SUMIDERO DE REJILLA ANEXO C. SUMIDERO DE VENTANA ANEXO D. SUMIDERO COMBINADO ANEXO E. SUMIDERO COMBINADO CON CAJA ESPECIAL PARA VÍAS ANGOSTAS. ANEXO F. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN BORDILLO O SARDINEL DRENANTE ANEXO G. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CUNETA ESPECIAL EN “G” ANEXO H. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CANAL MONOLÍTICO 1. ALCANCE Esta norma establece los requisitos y criterios de selección, diseño y ubicación de sumideros.

2. DOCUMENTOS RELACIONADOS Los documentos aquí relacionados han sido utilizados para la elaboración de esta norma y servirán como referencia y recomendación. Por lo tanto, su uso no es obligatorio, salvo en casos donde sean mencionados expresamente. ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTÁ, Guía para el diseño de vías urbanas. SF. ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE NORMALIZACIÓN, UNE-EN 1433. Canales de desagüe para zonas de circulación utilizadas por peatones y vehículos. Clasificación, requisitos de diseño y de ensayo, marcado y evaluación de la conformidad.2003.

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CASTRELLÓN SÁNCHEZ, Fabio. Proyecto de norma para el diseño de sumideros. Bogotá, 2005. DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG. 4281:1998-08 Concrete for prefabricated sewage units - Manufacture, requirements, testing and quality control. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ - E.S.P. Criterios de diseño estructural. Bogotá: EAAB-ESP (NS-002) --------. Concretos y morteros. Bogotá: EAAB - E.S.P. (NP-005) --------. Juntas y sellos para juntas en estructuras de concreto. Bogotá: EAAB-ESP (NS-005) --------. Excavaciones en zanja. Bogotá: EAAB-ESP (NS-019) --------. Rejillas y tapas para sumideros. Bogotá: EAAB-ESP (NP-023) --------. Tapas, aerotapas y aerobases para pozos de inspección. Bogotá: EAAB- E.S.P. (NP-024) --------. Pozos de inspección. (NS – 029) --------. Cunetas y canaletas de drenaje superficial: EAAB - ESP (NS-057) --------. Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado. Bogotá: EAAB - E.S.P. (NS-085) --------. Requisitos para evaluación de nuevos productos o tecnologías para uso del acueducto de Bogotá. Bogotá: EAAB - E.S.P. (NS-099) --------. Aspectos técnicos para diseño y construcción de subdrenajes. (NS -122) --------. Criterios para diseño y construcción de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS). (NS-166) FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION. Urban drainage design manual. Hydraulic Engineering Circular No. 22 Third Edition, September 2009. HMV Ingenieros. Revisión y modificación de normas y especificaciones técnicas de la EAB –ESP, 2016. INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO - IDU. Especificación técnica: Construcción de reductores de velocidad tipo pompeyano. Sección 710-11. SF. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, Manual de drenaje para carreteras. Diciembre 2011. RODRÍGUEZ DÍAZ, Héctor Alfonso. Drenaje urbano. Elementos de diseño. Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, 2013. RODRÍGUEZ SALAS, Ángeles Melisa. Instituto Municipal de Planeación y Competitividad de Torreón - IMPLAN. Recomendaciones para la Pacificación del Tránsito. Junio 2015. SECRETARÍA DISTRITAL DE PLANEACIÓN, Dirección del Taller del Espacio Público. Cartilla de andenes Bogotá D.C. SF. STATE OF FLORIDA DEPARTMENT OF TRANSPORTATION. Drainage desing guide. Office of design, Drainage section, January 2019. WASHINGTON STATE DEPARTAMENT OF TRANSPORTATION. Hydraulics Manual. Environmental and engineering programs. Hydraulics office, April 2019.

3. TERMINOLOGÍA

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La terminología aplicable se encuentra en la norma técnica NT-003

“Terminología de Alcantarillado”.

3.1 ANCHO DE INUNDACIÓN "T" Longitud ocupada por la escorrentía superficial, medida en sentido perpendicular desde el borde del andén hacia el centro de la vía. (ver Figura 14). 3.2 CAJA DE SEDIMENTACIÓN Estructura intermedia, entre la estructura de captación y la tubería de descarga. Funciona como sedimentador de las basuras, desechos y partículas que entran al sumidero. El dimensionamiento de la caja responde a temas operativos y de mantenimiento, por lo que la determinación de su capacidad no tiene una metodología especifica. La EAABESP acepta 4 tipos de cajas, de cámara doble o sencilla y de acceso en vía o en andén, que deben cumplir con las dimensiones mínimas presentadas en los anexos B a H. Las entregas a conectores de aguas lluvias pueden realizarse mediante cualquiera de las mencionadas. 3.3 CONFIGURACIÓN DE ELIMINADOR DE BASURA Estructura de captación combinada cuya ventana es más larga que la rejilla. Esta configuración actúa como interceptor de desechos y protege la obstrucción de la rejilla en zonas donde la presencia de basuras, sedimentos y partículas es alta. La EAAB-ESP considera una estructura en configuración de eliminador de basura cuando la longitud de la ventana es 1.5 veces la longitud de la rejilla. 3.4 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN Parte superior del sumidero que capta la escorrentía superficial y la conduce hacia una caja de sedimentación. La EAAB-ESP acepta seis tipos de estructuras de captación: de rejilla, de ventana, combinado, bordillo o sardinel drenante, cuneta especial en “G” y canales monolíticos. Los bordillos o sardineles drenantes, las cunetas especiales en “G” y los canales monolíticos, además de ser utilizados como elemento principal de captación, pueden ser utilizados como elementos complementarios de sumideros de rejilla, sumideros laterales o sumideros combinados. 3.5 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN BORDILLO O SARDINEL DRENANTE Elemento prefabricado que, a través de ventanas localizadas a lo largo del mismo, cumple con la función de bordillo y sistema de recolección de aguas lluvias. Por la ubicación de las ventanas, se considera una estructura de captación lateral (ver Figura 3). 3.6 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CANAL MONOLÍTICO Estructura prefabricada de captación ranurada que capta la escorrentía de forma lineal y la conduce hacia la caja de sedimentación. Está compuesta por una rejilla situada sobre un canal de desagüe. Dependiendo del sentido del flujo puede estar dispuesta tanto longitudinal como transversalmente (ver Figura 7). 3.7 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN COMBINADA Estructura compuesta por una rejilla y una ventana lateral que conducen la escorrentía superficial hacia la caja de sedimentación (ver Figura 5). 3.8 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CUNETA ESPECIAL EN “G” Estructura construida in situ. Al igual que las ventanas y el bordillo o sardinel drenante, funciona a través de una captación lateral. Esta estructura capta el agua a través de una ventana y la conduce por medio de una cuneta hacia la caja de sedimentación (ver Figura 4). 3.9 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN DE REJILLA Estructura de captación que permite el paso de agua e impide el ingreso de elementos flotantes y sólidos de mayor tamaño que las aberturas de la rejilla al sistema de alcantarillado (ver Figura 1). 3.10 ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN DE VENTANA Abertura en el andén o sardinel por medio de la cual se capta de forma lateral la escorrentía superficial y se conduce a una caja de sedimentación (ver Figura 2).

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3.11 HIDROPLANEO Fenómeno que ocurre cuando una lámina continua de agua queda involucrada en la interacción entre los neumáticos y el pavimento, a causa de la cual se reduce la cantidad de fricción disponible, produciendo el deslizamiento incontrolado del vehículo sobre la superficie húmeda. 3.12 PACIFICACIÓN Es un conjunto de estrategias mediante las cuales se busca reducir el volumen y la velocidad del tráfico en una sección o zona de la ciudad, utilizando herramientas como el diseño de infraestructura. Además, trata de impulsar el uso de la bicicleta como medio de transporte, e incitar a la sociedad a caminar o bien a utilizar el transporte colectivo. Para este fin, se pueden utilizar elementos que no sólo sean estéticos si no también que demarquen el espacio para restringir el espacio de los vehículos; provocando la reducción de la velocidad. En casos en los que se le quiere dar prioridad a los peatones, la pacificación de andenes puede implicar que la cota de la rasante de la vía sea igual a la cota del sardinel. 3.13 POMPEYANO Elementos construidos para garantizar la seguridad del peatón y priorizar su paso, de forma autónoma y segura, cuando la franja de andén es interceptada por el paso vehicular. De la misma forma facilita el paso de bici usuarios. En vías de alta pendiente se utiliza como reductor de velocidad. Los pompeyanos se consideran estructuras de contención hidráulica que facilitan y mejoran la eficiencia de la captación de escorrentía en zonas de alta pendiente. 3.14 SUMIDERO Estructura diseñada y construida para captar el agua de escorrentía que corre por las cunetas y calzadas de las vías, y entregarla a las estructuras de conexión o pozos de inspección del alcantarillado combinado o pluvial. Está compuesto por una estructura de captación y una caja de sedimentación.

4. REQUISITOS 4.1 REQUISITOS GENERALES El consultor debe aplicar lo descrito en el numeral 4.5.6 Drenaje superficial de las vías de la norma técnica "NS-085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado": “Para garantizar un adecuado drenaje superficial se requiere una pendiente longitudinal mínima de la vía del 0.3% y una pendiente mínima transversal del 2% en vías existentes. En la construcción de nuevas estructuras viales, el consultor debe respetar una pendiente longitudinal mínima del 0.5% y transversal del 2%. Los diseños viales o peatonales de terrenos planos, requieren de la implementación de estructuras de drenaje adicionales tales como cunetas y/o bermas que garanticen una adecuada evacuación de la escorrentía superficial sin afectar los anchos de inundación máximos permisibles y el número de sumideros requerido.” El diseñador debe garantizar el correcto drenaje de las áreas aferentes a los sumideros. Para tal efecto, la pendiente transversal de los andenes debe dirigir la escorrentía superficial producida en estas zonas hacia las vías y sumideros. Bajo ningún evento se aceptan diseños viales o de andenes que no garanticen el correcto drenaje de la escorrentía hacia las calles, o que no eviten el empozamiento de agua. El diseñador debe presentar un documento que evidencie los patrones de drenaje de los andenes y demás predios considerados dentro de las áreas aportantes al sumidero, considerando, de ser el caso, los parqueaderos o zonas duras cuyas aguas superficiales drenen hacia las estructuras de captación. Dicho documento debe garantizar que el área considerada sea únicamente la que genera escorrentía dirigida al sumidero. La delimitación de las áreas y los patrones de drenaje asociados, deberán contar con la aprobación de la interventoría y el concepto de no objeción por parte de la EAAB-ESP. Los tipos de sumideros seleccionados con base en la información dispuesta en la sección 4.1.3 de la presente norma, deben cumplir con los requisitos señalados en los Anexos B a H. El concreto utilizado para la construcción de los sumideros debe cumplir los requisitos establecidos en la norma técnica "NP-005 Concretos y morteros", y las excavaciones según lo establecido en la norma técnica "NS-019 Excavaciones en zanja". Las rejillas seleccionadas deben cumplir con los requisitos en la norma técnica "NP-023

Rejillas y tapas para

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sumideros". Toda estructura de captación seleccionada por el consultor debe estar conectada a una caja de sedimentación. El consultor debe presentar los diseños estructurales correspondientes cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en los Anexos B a H. Las figuras presentadas en los anexos corresponden a cajas de sedimentación en un andén de 20 y 30 centímetros de altura. Sin embargo, el consultor debe presentar sus diseños conforme con las alturas máximas de anden para cada tipo de vía establecidas en la sección 2. Itinerario peatonal accesible, literal c. Pendiente transversal y altura del andén de la Cartilla de andenes del IDU, y cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS002 Criterios de diseño estructural” Tanto los diseños y planos con dimensiones, como los diseños y planos estructurales, de cualquiera de las combinaciones mencionadas anteriormente, deben contar con la aprobación por parte de los especialistas estructurales e hidráulicos de la interventoría, y con el concepto de no objeción por parte de la EAAB-ESP. El consultor debe garantizar que las dimensiones del sumidero seleccionado sean compatibles y se ajusten a los espacios disponibles para su construcción y/o instalación en la vía o andén. Las tapas para sumideros previstas sobre las cámaras y utilizadas para acceder a la realización del mantenimiento, deben cumplir los requisitos establecidos en la norma técnica "NP-024 Tapas, arotapas y arobases para pozos de inspección". Con el fin de efectuar las actividades de mantenimiento e inspección en la tubería que descarga el sumidero, la conexión se debe realizar a un pozo de inspección. No se permite la utilización de cámaras de caída como estructura de conexión a la red de alcantarillado pluvial. En el caso particular en el que el consultor demuestre la necesidad de utilizar cámaras de caída, el consultor debe presentar la justificación pertinente ante la EAAB-ESP. El consultor debe diseñar la tubería de descarga, a la red de alcantarillado combinado o pluvial, para la capacidad máxima de captación, es decir aquella que no contemple ningún factor de obstrucción en la estructura de captación, garantizando el control hidráulico a la entrada de la tubería y un funcionamiento a flujo libre. La tubería de descarga debe tener un diámetro mínimo de 250 milímetros y una pendiente mínima del 2%. Bajo ninguna circunstancia se permitirá un funcionamiento de la tubería en condiciones de orificio o a presión. No se permiten conexiones de la tubería de descarga de los sumideros a la red de alcantarillado sanitario. La longitud de la tubería que conecta el sumidero con el pozo de inspección es de máximo 25 metros. En casos especiales, como vías tipo V0, se aceptan máximo 50 metros, para tal efecto, el consultor debe cumplir con lo establecido en la norma técnica “NS-029 Pozos de inspección”. La EAAB-ESP permite el uso de pompeyanos como una estructura complementaria que represa el agua de escorrentía y optimiza su captación, siempre debe estar acompañado por sumideros ubicados aguas arriba de la estructura. El consultor debe garantizar la compatibilidad de los diseños propuestos con base en las especificaciones dadas por el Instituto de Desarrollo Urbano – IDU y por la Secretaria Distrital de Movilidad. El diseñador debe contemplar dentro de la concepción tanto de los diseños de sumideros, como de la tubería de conexión, los requisitos dados en las normas “NS-166 Criterios para diseño y construcción de sistemas urbanos de drenaje sostenible (SUDS)” y “NS-122 Aspectos técnicos para diseño y construcción de subdrenajes”. 4.1.1 Criterios de Localización de los Sumideros Los sumideros deben ubicarse como mínimo cuando se presenten las siguientes situaciones: a) En la aproximación de puntos bajos y en el puntos bajos o depresiones donde se esperan altas concentraciones de escorrentía superficial, garantizando la inexistencia de empozamientos de agua en puntos bajos. b) Cambios en la pendiente longitudinal de las vías o puntos bajos locales. c) Antes de terraplenes o pompeyanos, donde se presentan concentraciones de escorrentía superficial. d) Aguas abajo de puentes. e) Antes de las intersecciones de calles, evitando que el tráfico deba sortear las corrientes generadas por la escorrentía superficial. f) Aguas arriba de los cruces peatonales, garantizando un cruce peatonal sin la presencia de aguas de escorrentía. g) En zonas pacificadas cuyos andenes tengan la misma cota que la rasante de la vía.

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4.1.2 Criterios de Selección del Sumidero Las características particulares de cada proyecto determinan el análisis y selección de la solución. El consultor y/o contratista debe evaluar los parámetros descritos a continuación con el fin de demostrar que el diseño desarrollado cumple con las condiciones y requerimientos específicos del proyecto en cuestión. El análisis resultante se debe anexar dentro de las memorias de cálculo de los diseños de sumidero presentados. a) Pendiente longitudinal: Corresponde a la inclinación a lo largo de la vía, medida desde el borde de la vía, canal o cuneta de aproximación hacia el sumidero. Determina las características del flujo. A mayor pendiente longitudinal, mayor velocidad del flujo y por ende menor profundidad de lámina de agua. Debido a lo anterior, se considera un criterio determinante en la selección de la estructura de captación. b) Pendiente transversal: Incide directamente en el ancho de inundación “T” que se presenta en el evento de precipitación. En captaciones laterales, se considera un criterio determinante ya que, a mayor pendiente transversal, mayor altura de la lámina de agua y por ende mayor capacidad de captación. c) Condiciones de operación entre mantenimientos: El diseñador debe garantizar que las condiciones de operación de los sumideros entre mantenimientos, son suficientes para drenar la escorrentía generada en un evento de lluvia. Para lo anterior, debe seleccionar el sumidero que mejor se ajuste a las condiciones particulares del proyecto, teniendo en cuenta las siguientes variables que afectan la capacidad de captación y operación del mismo. - Obstrucción del sistema de captación: Se debe considerar un factor de obstrucción en la entrada del sumidero, la cual disminuye el área de captación de la estructura por causa del arrastre de basuras producido en un evento de precipitación. Dicha situación reduce de forma directa la eficiencia de la estructura. - Tipo de sedimentos: Ya sea basuras o arenas, el consultor debe analizar el tipo de sedimentos, de forma tal que la solución propuesta considere la aplicación de rejillas que impidan la entrada de solidos más grandes que la abertura de los orificios de la rejilla a las cajas de sedimentación; o garantice que la caja de sedimentación cuenta con la capacidad de almacenamiento suficiente para funcionar de forma adecuada al considerar la frecuencia de mantenimiento realizada por la EAAB-ESP. - Frecuencia de barrido de las calles: Este criterio aumentará o disminuirá la incidencia de las dos variables mencionadas previamente. d) Naturaleza del usuario: El consultor debe considerar las características de los usuarios que transitan en la vía donde se proyectan los sumideros, estableciendo la relación entre estas y el funcionamiento del mismo. Dependiendo del caso, el tipo de sumidero seleccionado debe contemplar la naturaleza de la vía, ya sea peatonal o vehicular; si requiere diseños particulares para su uso por personas en condición de discapacidad o bici-usuarios; las características de los vehículos que la transitan, contemplando la afectación estructural por la carga a la que estará expuesto el sumidero propuesto, por ejemplo, los vehículos de Transmilenio y/o SITP; la velocidad de diseño de la vía, garantizando que la estructura no afecta el flujo vehicular; entre otras que durante el desarrollo de los diseños el consultor o interventor encuentren permitente tener en cuenta. e) Red de conexión: El consultor debe tener en cuenta el tipo de red, ya sea de alcantarillado pluvial o combinado al que se conectará el sumidero, de forma tal que en el diseño propuesto contemple una solución efectiva para los olores que se generan en las conexiones realizadas a la red de alcantarillado. f) Compatibilidad de la tecnología propuesta: En el caso puntual en el que se demuestre la necesidad de utilizar un nuevo producto o tecnología, el consultor debe presentar el análisis y justificación técnica que garantice que el producto o tecnología resuelve la necesidad de diseño, construcción, operación y mantenimiento, cumpliendo con los requerimientos establecidos en la norma técnica NS-099 “Requisitos para evaluación de nuevos productos o tecnologías para uso del acueducto de Bogotá”. 4.1.3 Tipos de Sumideros Los sumideros están compuestos por dos elementos fundamentales, las estructuras de captación y las cajas de sedimentación. A continuación, se definen y enlistan los diferentes tipos de elementos aceptados por la EAAB-ESP que conforman un sumidero. Para lograr eficiencias de captación mayores, el diseñador puede utilizar las estructuras de captación de bordillo o sardinel drenante, cuneta especial en “G” o canal monolítico, como estructura de captación complementaria de los sumideros de rejilla, sumideros de ventana o sumideros combinados, siempre y cuando cumpla con las restricciones mencionadas a continuación. En aquellos casos que por las condiciones del ancho de la vía, no sea posible construir o instalar alguno de los tipos convencionales de sumidero o estructuras de captación, se deberá utilizar el Sumidero con caja especial para vías angostas de acuerdo con las consideraciones de la presente norma técnica. 4.1.3.1 Estructuras de captación

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La EAAB-ESP acepta seis tipos de estructuras de captación: de rejilla, de ventana, combinado, bordillo o sardinel drenante, cuneta especial en “G” y canales monolíticos. El consultor debe justificar la selección de la estructura de captación, considerando todos los criterios aplicables enunciados en la sección 4.1.2. La selección de la estructura de captación debe contar con la aprobación de la interventoría, y con un concepto de no objeción por parte de la EAAB-ESP. En la presentación de los diseños, planos y esquemas el consultor debe cumplir con lo descrito a continuación. a) De Rejilla (ver Anexo B)

Figura 1. Vista isométrica - estructura de captación de rejilla Cuadro 1. Estructura de captación de rejilla

Ventajas ü Se consideran entradas de drenaje efectivas en autopistas o en vías donde los sedimentos no representan un problema significativo. ü Su capacidad de captación disminuye en pendientes longitudinales altas debido a las velocidades altas del flujo. ü Presentan un mejor desempeño que los sumideros laterales en pendientes longitudinales altas. Desventajas ü Se taponan fácilmente debido a la presencia de basuras. ü No se recomienda su uso en puntos bajos. ü Requieren de mantenimiento frecuente. Consideraciones de diseño: ü El consultor debe considerar como mínimo un factor de obstrucción del 50% en rejillas ubicadas en pendiente. ü De ser estrictamente necesario su uso en un punto bajo o batea, el diseño debe contemplar un factor de obstrucción del 70%. ü La rejilla seleccionada debe cumplir con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NP-023 Rejillas y tapas para sumideros". ü El consultor debe presentar los diseños estructurales correspondientes cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en el Anexo B Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NP-005 Concretos y morteros", y en el Anexo B Restricciones: ü Bajo ninguna circunstancia se permite su uso en el drenaje de las calzadas de Transmilenio.

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ü De requerirse su implementación en vías de tráfico pesado, el consultor debe presentar una evaluación de las cargas a las que estará expuesta la rejilla demostrando su resistencia y durabilidad. ü La longitud de la estructura de captación no debe exceder la longitud de la caja de sedimentación, garantizando una entrega de flujo directa de la estructura de captación a la caja de sedimentación. b) De Ventana (ver Anexo C)

Figura 2. Estructura de captación de ventana Cuadro 2. Estructura de captación de ventana

Ventajas ü Ideales en pendientes continuas y en sitios donde la alta presencia de sedimentos o basuras representan un problema en el drenaje de la escorrentía. ü Son ideales como solución para vías con peatones o bici-usuarios. Desventajas ü En pendientes pronunciadas su capacidad de captación disminuye puesto que, a mayor pendiente menor altura de la lámina de agua. Consideraciones de diseño: ü Su capacidad de captación aumenta en la presencia de mayores pendientes transversales. ü El consultor debe considerar un factor de obstrucción de la ventana de mínimo el 10%. ü El consultor debe presentar los diseños estructurales correspondientes cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en el Anexo C. Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NP-005 Concretos y morteros", y en el Anexo C Restricciones: ü La altura de la lámina de agua debe ser menor a la altura de la ventana. ü La longitud de la estructura de captación no debe exceder la longitud de la caja de sedimentación, garantizando una entrega de flujo directa de la estructura de captación a la caja de sedimentación. c) Combinadas (ver Anexo D)

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Figura 3. Estructura de captación combinada Cuadro 3. Estructura de captación combinada

Ventajas ü Presentan una alta capacidad de captación al minimizar los problemas de taponamiento gracias a la intercepción de basuras y sedimentos. ü Ideales en sitios donde los sumideros laterales son una mejor alternativa, pero se requiere una mayor capacidad de captación. Desventajas ü La rejilla se tapona fácilmente debido a la presencia de basuras. ü La rejilla requiere de mantenimiento frecuente. Consideraciones de diseño: ü En sitios con alta presencia de basuras se debe utilizar una configuración de eliminador de basura. ü Solo si la longitud de la ventana es 1.5 veces más larga que la rejilla, el consultor puede considerar un factor de obstrucción de la rejilla del 20% y del 10% en la ventana, y sumar los caudales captados tanto por la ventana como por la rejilla. ü Si la longitud de la ventana es igual a la de la rejilla, solo se debe considerar la captación de la ventana, considerando un factor de obstrucción de 50% en la rejilla. ü El consultor debe presentar los diseños estructurales correspondientes cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en el Anexo D. Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NP-005 Concretos y morteros", y en el Anexo D. Restricciones: ü Bajo ninguna circunstancia se deben utilizar en el drenaje de las calzadas de Transmilenio. ü De requerirse su implementación en vías de tráfico pesado, el consultor debe presentar una evaluación de las cargas a las que estará expuesta la rejilla con el fin de demostrar su resistencia y durabilidad. ü La longitud de la estructura de captación no debe exceder la longitud de la caja de sedimentación, garantizando una entrega de flujo directa de la estructura de captación a la caja de sedimentación. d) Sistema de drenaje prefabricado con bordillo o sardinel drenante (ver Anexo F)

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Figura 4. Estructura de captación Bordillo o sardinel drenante Cuadro 4. Estructura de captación Bordillo o sardinel drenante

Ventajas ü Aplicable en vías de alta pendiente longitudinal donde las estructuras de captación de rejilla, de ventana o combinados no presentan un desempeño suficiente. ü Además de ser utilizado como elemento principal de captación, puede ser utilizado como elemento complementario de sumideros de rejilla, sumideros laterales o sumideros combinados. Desventajas ü Son de difícil mantenimiento, en especial en el canal conductor. ü Debido a sus aberturas, se obstruyen fácilmente por basuras o material depositado. ü La instalación del bordillo requiere de un encofrado en concreto con espesor de 15 cm, lo cual genera un costo importante en el uso de estos elementos. Consideraciones de diseño: ü Su captación se maximiza en altas pendientes transversales. ü La determinación de su capacidad de captación, al igual que toda captación lateral, se realiza con base en las ecuaciones de vertedero. ü Al ser un elemento prefabricado, algunos proveedores plantean ecuaciones que calculan el caudal por unidad de longitud o presentan tablas con dichos valores ya determinados. Otros han desarrollado software específico para el análisis y determinación de la longitud y sección que mejor se ajuste a las condiciones propias del proyecto. ü Aún con el uso del software, el consultor debe verificar la capacidad de conducción del caudal captado por el elemento con base en un análisis del flujo espacialmente variado, garantizando que las dimensiones y pendiente de la estructura son suficientes para que no haya reboses. ü La conexión de la estructura de captación a la caja de sedimentación debe cumplir con los con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en el Anexo E. ü Constructivamente deben cumplir con las condiciones de instalación y resistencia de cargas dictados en la norma europea UNE EN1433 o cualquier

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otra dictada por el proveedor. Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en el Anexo E. ü Al ser una estructura prefabricada, el consultor debe cumplir con todos los requerimientos establecidos por el fabricante. Restricciones: ü Ya sea que funcione como estructura de captación principal o estructura de captación complementaria, el bordillo o sardinel drenante siempre debe ir conectado a una caja de sedimentación. ü Bajo ningún motivo se aceptan conexiones directas a la red de alcantarillado. ü El diseñador debe garantizar una conexión a la caja de sedimentación directa, sin cambios en la dirección del flujo utilizando los accesorios complementarios que el fabricante recomiende. ü La EAAB-ESP no acepta el uso de codos o cualquier accesorio o elemento de transición que cambie la dirección del flujo. El empate propuesto debe garantizar una conexión que no afecte la capacidad de captación de la estructura. ü Tanto en conexiones de la estructura de captación a cajas de sedimentación nuevas o preexistentes, el consultor debe evaluar las cargas y resistencias cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” ü Los detalles de cimentación establecidos por el fabricante, se deben cumplir a lo largo de toda la sección transversal. e) Cuneta especial en “G” (ver Anexo G)

Figura 5. Cuneta especial en “G” Cuadro 5. Estructura de captación cuneta especial en “G

Ventajas ü Aplicable en vías donde las estructuras de captación de rejilla, de ventana o combinados no presentan un desempeño suficiente. ü Además de ser utilizado como elemento principal de captación, puede ser utilizado como elemento complementario de sumideros de rejilla, sumideros laterales o sumideros combinados. Desventajas ü Son estructuras de captación de difícil mantenimiento.

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Consideraciones de diseño: ü El dimensionamiento de esta cuneta depende de las características de la vía y del caudal de captación requerido. ü Como se puede ver en la Figura 4, la cuneta posee una ventana que capta la escorrentía superficial, por lo que la determinación de su capacidad de captación responde a las ecuaciones de captación lateral. ü El consultor debe considerar un factor de obstrucción de la cuneta de mínimo el 10%. ü Debido a que el flujo captado es conducido por la cuneta especial en “G” hacia la caja de sedimentación, el diseñador debe considerar el comportamiento de flujo espacialmente variado garantizando una capacidad de la estructura suficiente para transportar el caudal requerido sin rebosarse. ü Las dimensiones y pendientes utilizadas deben garantizar el cumplimiento de lo establecido en la sección 4.4.4 Velocidades mínimas de la norma técnica "NS-085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado". ü La conexión de la estructura de captación a la caja de sedimentación debe cumplir con los con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural” y en el Anexo E ü La cimentación de la cuneta tipo “G” debe cumplir con lo establecido en la norma técnica “NS-035 Requerimientos para diseño de cimentación de tuberías en redes de acueducto y alcantarillado”. Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NP-005 Concretos y morteros", y en el Anexo G. Restricciones: ü Ya sea que funcione como estructura de captación principal o estructura de captación complementaria, la cuneta especial en “G” siempre debe ir conectada a una caja de sedimentación. ü Bajo ningún motivo se aceptan conexiones directas a la red de alcantarillado. ü El diseñador debe garantizar una conexión a la caja de sedimentación directa, sin cambios en la dirección del flujo. ü Tanto en conexiones de la estructura de captación a cajas de sedimentación nuevas o preexistentes, el consultor debe evaluar las cargas y resistencias cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural”. f) Estructura de captación canal monolítico (ver Anexo H)

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Figura 6. Disposición Longitudinal (Izquierda) y Transversal (Derecha) de la rejilla

Figura 7. Estructura de captación canal monolítico Cuadro 6. Estructura de captación canal monolítico

Ventajas ü Dispuestos longitudinalmente, su capacidad de captación es ideal en vías de alta pendiente. ü Dispuestos transversalmente, son ideales para la captación de escorrentía a través de una sección amplia. ü Son adaptables a las características urbanas de calzadas, intersecciones de calles, aceras y plazoletas. ü Además de ser utilizado como elemento principal de captación, puede ser utilizado como elemento complementario de sumideros de rejilla, sumideros laterales o sumideros combinados Desventajas ü Son de difícil mantenimiento, por lo que se debe tener especial cuidado en sitios donde la presencia de sedimentos sea considerable, y/o con una alta tendencia a captar basuras. ü Constructivamente, requieren de una cama en concreto que incrementa los costos de instalación. Consideraciones de diseño: ü Con base en las especificaciones del fabricante, se debe conocer la capacidad de captación de la rejilla, la capacidad de transporte del canal y la capacidad de evacuación en la salida. ü Los proveedores de este tipo de elementos disponen en los catálogos de las fórmulas y variables de calibración de acuerdo con pruebas desarrolladas en laboratorio. En los catálogos se presentan las tablas y figuras con la capacidad hidráulica de acuerdo con la referencia del elemento. Algunos proveedores han desarrollado software que facilita el cálculo de estos elementos, permitiendo ajustar y optimizar el diseño con base en las condiciones propias de cada proyecto. ü Aún con la implementación del software el consultor debe verificar la capacidad de conducción del caudal captado por el elemento con base en un análisis del flujo espacialmente variado, garantizando que las dimensiones y pendiente de la estructura son suficientes para que no haya reboses. ü El diseñador debe presentar los detalles constructivos para la adecuada

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conexión de las estructuras, ya sea en una unión nueva o de una existente, cumpliendo con los requisitos establecidos en las normas técnicas “NS-002 Criterios de diseño estructural” y "NP-005 Concretos y morteros", y en el Anexo H. ü Constructivamente deben cumplir con las condiciones de instalación y resistencia de cargas dictados en la norma europea UNE EN1433 o cualquier otra dictada por el proveedor, manteniendo los detalles a lo largo de todas las secciones transversales. Tipo de materiales: ü El consultor debe cumplir con los requerimientos establecidos en el Anexo H. ü Al ser una estructura prefabricada, el consultor debe cumplir con todos los requerimientos establecidos por el fabricante. Restricciones: ü El uso de estructuras monolíticas dispuestas transversalmente en vías está prohibido. Únicamente y bajo un concepto de no objeción emitido por la EAAB-ESP, se permite el uso de estas estructuras dispuestas transversalmente, de andén a andén, al sentido del flujo en la aproximación a deprimidos, en deprimidos o aguas arriba de un pompeyano, siempre y cuando el consultor justifique su uso y proponga un plan de mantenimiento que no interfiera con el flujo vial. ü No está permitido el uso de canales con sección variable. ü Ya sea que funcione como estructura de captación principal o estructura de captación complementaria, el canal monolítico siempre debe ir conectado a una caja de sedimentación. ü Bajo ningún motivo se aceptan conexiones directas a la red de alcantarillado. ü Está prohibido su uso con cajas de sedimentación de acceso en andén. ü El diseñador debe garantizar una conexión a la caja de sedimentación directa, sin cambios en la dirección del flujo utilizando los accesorios complementarios que el fabricante recomiende. ü La EAAB-ESP no acepta el uso de codos o cualquier accesorio o elemento de transición que cambie la dirección del flujo. El empate propuesto debe garantizar una conexión que no afecte la capacidad de captación de la estructura. ü Tanto en conexiones de la estructura de captación a cajas de sedimentación nuevas o preexistentes, el consultor debe evaluar las cargas y resistencias cumpliendo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural”. ü Los detalles de cimentación establecidos por el fabricante, se deben cumplir a lo largo de toda la sección transversal. ü El consultor debe presentar una evaluación de las cargas a las que estará expuesta la rejilla, demostrando su resistencia y durabilidad. 4.1.3.2 Cajas de sedimentación Elemento inferior del sumidero que recibe el caudal proveniente de la estructura de captación. Su función principal es precipitar las basuras y sedimentos arrastrados por la corriente, evitando que estas resulten en la red de alcantarillado. Dependiendo de su diseño, la caja funciona como sello hidráulico al problema de olores generado en las conexiones a la red de alcantarillado combinado. Siempre que se utilice una estructura de captación, esta debe ir acompañada por una caja de sedimentación. La EAAB-ESP acepta cámaras con acceso en el andén o en la vía y de cámara doble o sencilla. Con base en la

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ubicación de las ciclo-rutas, el tipo de trafico vial y la red de conexión, el consultor debe escoger aquella que más se ajuste a las condiciones particulares del proyecto. Todas las articulaciones de estructuras de captación con cajas de sedimentación deben contar con la aprobación por parte del especialista estructural de la interventoría, y el concepto de no objeción por parte de la EAAB-ESP en los planos geométricos y estructurales. Los mencionados deben cumplir con las dimensiones y exigencias establecidas en los Anexos B a E y con los requerimientos establecidos en las normas técnicas “NS-002 Criterios de diseño estructural” y "NP-005 Concretos y morteros". A continuación, se presentan, las cajas aceptadas por la EAAB-ESP.

a) Cámara sencilla: Posee una sola cámara de sedimentación a la que se conecta una tubería de descarga hacia la red de alcantarillado. Su uso en conexiones a redes de alcantarillado combinado está prohibido.

Figura 8. Caja de sedimentación de cámara sencilla Las cajas de sedimentación deben tener como mínimo las dimensiones expuestas en los Anexos B a D y cumplir con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural”. b) Cámara doble: Posee dos cámaras. La primera recibe el caudal proveniente de la estructura de captación. La segunda tiene la tapa de acceso para la realización de los mantenimientos, al tiempo que se conecta con el sistema de alcantarillado a través de una tubería de descarga. La diferencia de cotas entre en separador observado en la Figura 9 y la tubería de descarga, proporciona un sello hidráulico. Siempre que por razones suficientes, presentadas y aceptadas por la EAAB-ESP se deba hacer la conexión a una red de alcantarillado combinado, se debe utilizar una caja de sedimentación de cámara doble.

Figura 9. Caja de sedimentación de cámara doble Las dimensiones de cajas de sedimentación deben ser como mínimo las expuestas en los Anexos B a D y cumplir con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-002 Criterios de diseño estructural”.

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Nota: Únicamente cuando por cuestiones de espacio sea físicamente imposible instalar las cajas de sedimentación presentadas en los Anexos B a D, la EAAB-ESP aceptará las dimensiones expuestas en el Anexo E, siempre que el consultor presente la justificación correspondiente y cuente con previa autorización por parte de la EAAB-ESP 4.1.3.3 Estructuras aceptadas por la EAAB-ESP De acuerdo con los tipos de estructuras de captación y las cajas de sedimentación mencionadas en la sección 4.1.3.1 y 4.1.3.2, a continuación, se presentan los productos aceptados por la EAAB-ESP.

Cuadro 7. Tipos de sumideros aceptados por la EAAB-ESP

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Nombre Sumidero de Rejilla caja doble en el andén Sumidero de Rejilla caja doble en la vía Sumidero de Rejilla caja sencilla en el andén Sumidero de Rejilla caja sencilla en la vía Sumidero Lateral caja doble en el andén Sumidero Lateral caja doble en la vía Sumidero Lateral caja sencilla en el andén Sumidero Lateral caja sencilla en la vía Sumidero Combinado caja doble en el andén Sumidero Combinado caja doble en la vía Sumidero Combinado caja sencilla en el andén Sumidero Combinado caja sencilla en la vía Sumidero con caja especial para vías angostas. Estructura de captación Bordillo o Sardinel drenante Estructura de captación Cuneta especial en "G" Estructura de captación Canal Monolítico Caja sedimentación de cámara doble en el andén Caja sedimentación de cámara doble en la vía Caja sedimentación de cámara sencilla en el andén Caja sedimentación de cámara sencilla en la vía

La EAAB-ESP acepta la utilización de las estructuras de captación bordillo o sardinel drenante, cuneta especial en “G” y canal monolítico como estructuras de captación complementarias de los sumideros de rejilla, sumideros de ventana y sumidero combinados. En el caso en el que operen como únicas estructuras de captación del sumidero, siempre deben ir conectadas a una de las cajas de sedimentación presentadas en los ítems 17 a 20 del Cuadro 7. De acuerdo con la estructura de captación y la caja de sedimentación seleccionada, el consultor debe presentar los diseños que cumplan con todos los requerimientos establecidos a lo largo de este documento y en las normas técnicas “NS-002 Criterios de diseño estructural” y "NP-005 Concretos y morteros". 4.2 REQUISITOS PARTICULARES 4.2.1 Parámetros de Diseño 4.2.1.1 Periodo de retorno Es la probabilidad de ocurrencia de un evento. El consultor debe seleccionar el periodo de retorno de acuerdo con los requerimientos establecidos en la norma técnica "NS-085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado" y

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en el numeral 4.2.1.1 de la presente norma. En el diseño de un deprimido o punto bajo, el consultor debe evaluar el uso de un periodo de retorno mayor. Dentro de este análisis debe considerar no solo la capacidad de captación de las estructuras propuestas, sino que también evidenciar que las redes de alcantarillado a las que se va a realizar la conexión, tienen la capacidad suficiente para transportar el caudal captado. En el caso en que la red no tenga la capacidad suficiente, el consultor debe hacer un análisis costo beneficio en el que se evalúen las implicaciones a nivel de riesgos que tendría diseñar con un periodo de retorno menor al recomendado, versus hacer las adecuaciones a la red de alcantarillado que permitan conducir el caudal correspondiente al periodo de retorno adecuado para el diseño de una depresión. 4.2.1.2 Coeficiente de rugosidad de Manning Valor que representa la resistencia del agua a fluir sobre una superficie. Dependiendo del material, se puede presentar una mayor o menor resistencia. La Tabla 1 presenta los valores aceptados por la EAAB-ESP. para pavimentos, mientras que la Tabla 2 para cunetas. Tabla 1. n de Manning para pavimentos

Forma y material Pavimento asfáltico – Liso Pavimento asfáltico – Rugoso Pavimento en concreto - Acabado con llana de madera o de cepillo Pavimento en concreto - Acabado texturizado

n de Manning 0.013 0.016 0.014 0.016

Fuente: HEC-22, Pág. 4-9: USDOT, FHWA, HDS-3 Tabla 2. n de Manning para cunetas

Forma y material Cuneta en concreto - Acabado con llana Cuneta en pavimento - Liso Cuneta en pavimento - Rugoso

n de Manning 0.012 0.013 0.016

Fuente: HEC-22, Pág. 4-9: USDOT, FHWA, HDS-3 4.2.1.3 Caudal de diseño Cantidad de escorrentía generada por la vía, andenes, tejados y zonas blandas en un evento de precipitación que debe ser captada por los sumideros o estructuras de drenaje vial. El diseño de la captación debe ser compatible con la capacidad de las redes de alcantarillado, para tal efecto, los caudales de diseño de los sumideros se deben calcular bajo los requisitos en la norma técnica "NS–085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado". Para lo anterior, debe presentar los patrones de drenaje de los predios, andenes y vías cercanas de demostrando que el área considerada es aquella que realmente aporta drenaje conducido al sumidero. 4.2.1.4 Ancho de inundación de la vía por escorrentía Es la distancia, medida de forma transversal al sentido del flujo, que la lámina de agua ocupa en la vía (ver Figura 14). Depende de la cantidad de caudal que transporta la vía y de las pendientes longitudinales y transversales de la misma. Se calcula mediante la siguiente ecuación:

(Ecuación 1. Ancho de inundación de la vía) Tomado de: HEC-22 Ecuación 4-22 pág. 4-9 Donde:

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Ancho de inundación de la vía por escorrentía (m). Caudal total de escorrentía (m3/s). Coeficiente de rugosidad de Manning del pavimento. Pendiente tranversal de la vía (m/m). Pendiente longitudinal de la vía (m/m).

Figura 14. Vista sumidero en planta - Ancho de Inundación Donde: Caudal transportado por la cuneta (m3/s). Caudal transportado por la vía (m3/s). Ancho de inundación de la lámina de agua (m). Longitud de la rejilla (m). Ancho de la cuneta o rejilla (m). Los valores máximos de “T” se presentan en el Cuadro 2. Cuadro 2. Ancho de Inundación

Ancho de la vía (m) 9

Ancho de inundación “T” (m) Bombeo a una sola Bombeo a dos agua aguas 3 1.5 3.5 1.75 4 2

4.2.1.5 Profundidad de la lámina de agua Altura que alcanza la lámina de agua medida desde el punto más bajo de la cuneta (ver Figura 15).

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Figura 15. Corte trasversal en cuneta (Altura de la lámina de agua). Fuente: Adaptado de Drenaje urbano. Elementos de diseño (RODRÍGUEZ, 2013). Donde: Altura del sardinel (m). Profundidad de la lámina de agua (m). Profundidad de la cuneta (m). Profundidad de la lámina de agua en una vía sin cuneta (m). Pendiente transversal de la cuneta(m/m). Pendiente transversal de la vía (m/m). Su determinación depende directamente de la pendiente transversal de la vía, y el ancho de inundación.

(Ecuación 2. Profundidad de la lámina de agua) Tomado de: HEC-22 Ecuación 4-3 pág. 4-9 Donde: Profundidad de la lámina de agua (m). Ancho de inundación de la vía por escorrentía (m). Pendiente transversal de la vía (m/m).

4.2.1.6 Eficiencia de la rejilla Relación entre el caudal total que se genera por escorrentía en la vía, andén, techos y demás superficies, y el caudal real captado por la rejilla. Para las rejillas utilizadas en los sumideros de rejilla o sumideros combinados enunciadas en la norma técnica "NP023 Rejillas y tapas para sumideros", su determinación responde a la siguiente ecuación.

(Ecuación 3. Eficiencia de la rejilla) Donde: y

Parámetros de aproximación.

Profundidad del flujo (m). En el Cuadro 3 se presentan las fórmulas que determinan la eficiencia

de la rejilla para cualquier ancho de vía.

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Esta metodología se utiliza únicamente para rejillas con anchos comprendidos entre 0.17 metros y 1.50 metros, y longitudes entre 0.18 metros y 2 metros. En los casos donde las características geométricas de la rejilla no cumplan con este rango de utilización, o que el consultor y/o contratista conozca la eficiencia de captación de la rejilla seleccionada, se debe anexar el resultado de las pruebas hidráulicas realizadas por laboratorios acreditados que demuestren la eficiencia utilizada. Cuadro 8. Eficiencia de captación de la rejilla

Ancho de media calzada x= 3 metros Para cada Ancho de media calzada x < 3 metros

Ancho de media calzada x > 3 metros

Figura 16. Condición

Donde: Área que engloba todos los huecos (m2). Relación entre el área de los huecos y el área total de la rejilla. Número de barras longitudinales. Número de barras transversales. Número de barras diagonales. Longitud de la rejilla (cm). Ancho de la rejilla (cm).

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Eficiencia de captación del sumidero relativa a un ancho de calle

metros.

Eficiencia de la rejilla.

En el caso de las estructuras de captación monolíticas, el proveedor debe proporcionar la eficiencia de la rejilla utilizadas en los canales lineales. El consultor debe presentar los estudios y análisis que evidencien la veracidad de las eficiencias utilizadas. 4.2.1.7 Otros parámetros A continuación, se presentan los parámetros adicionales que el consultor debe tener en cuenta en el dimensionamiento y ubicación de sumideros. a) Pendiente transversal de la vía y de la cuneta ( misma.

): Cambio vertical que presenta una vía a través del ancho de la

b) Pendiente longitudinal de la cuneta y de la vía ( ): Obedece al cambio vertical que tiene una vía con respecto de la longitud de la misma. c) Factor de obstrucción ( : Colmatación a la que se ve sometida la estructura de captación debido al arrastre de basuras o material flotante durante un evento de lluvia, y que incide significativamente en el caudal de captación. En el uso de los sumideros de rejilla, sumideros de ventana o sumideros combinados, el consultor debe utilizar los valores enunciados dentro de las consideraciones de diseño enunciados en la sección 4.1.3.1. d) Caudal remanente: Flujo de agua que debe ser considerado dentro del caudal de diseño del sumidero ubicado aguas abajo. 4.2.2 Localización de Sumideros La metodología contempla la captación de escorrentía superficial, mediante la ubicación de sumideros en una vía en la que el agua fluye sin represamientos en el sentido de la pendiente. El consultor debe garantizar la captación del 100% del caudal de escorrentía entre esquinas, es decir, la suma total de los caudales generados por las áreas aferentes a la línea de escorrentía. La existencia de caudales remanentes se permite únicamente en sumideros ubicados entre las esquinas de la calle y que no sean puntos bajos. Si se considera caudal remanente, este deberá ser captado por el siguiente sumidero ubicado aguas abajo. Se debe captar la totalidad del caudal de escorrentía antes de cruces viales o peatonales, y de todos los sumideros ubicados en puntos bajos o batea. A continuación, se describen las secuencias para ubicar sumideros tanto en pendiente como en puntos bajos o batea. 4.2.2.1 Sumideros en pendiente Para la localización de los sumideros en pendiente, el consultor debe seguir la siguiente secuencia: I. De acuerdo con los análisis de las condiciones particulares del proyecto, seleccione el tipo de sumidero que mejor se ajusta a las características particulares del proyecto, con base en la información presentada en la sección 4.1.3. II. Establezca la ubicación de acuerdo con los criterios de localización mencionados en la sección 4.1.1. III. Esquematice en planos los patrones de drenaje de la vía, particularmente en las esquinas. Identifique los cruces viales o peatonales donde no deben existir caudales remanentes. Verifique que el área aferente de cada sumidero considere únicamente los espacios que realmente generan escorrentía dirigida a ese sumidero. El consultor debe entregar los esquemas mencionados dentro de las memorias de cálculo. IV. Numere los sumideros comenzando por aquel localizado en el punto más alto de la vía y continúe con los ubicados hacia aguas abajo. V. Calcule el caudal correspondiente a cada sumidero con base en los requerimientos establecidos en la norma técnica "NS–085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado”. De ser el caso, considere el

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caudal remanente del sumidero ubicado aguas arriba. VI. Calcule las pendientes longitudinales " " y transversales " ", con base en la topografía de la vía. VII. Determine el ancho de inundación de la vía "T" por medio de la Ecuación 1 y la profundidad del flujo mediante la Ecuación 2. Compare el valor de "T" con el ancho de inundación máximo permitido para la vía de acuerdo con el numeral 4.2.1.4 , y el valor de "y" con la altura del sardinel. Si “T” cumple con el ancho máximo permitido y “y” es menor que la altura del andén, se continua con el paso VIII. Si los valores de “T” y “y” no cumplen con los requerimientos, compruebe que las pendientes utilizadas cumplan con las condiciones descritas en la norma técnica "NS-085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado" y citadas en la sección 4.1 del presente documento (pendiente mínima longitudinal del 0.3% y transversal del 2%). Si la vía no cuenta con las pendientes mínimas exigidas, el consultor deberá adjuntar las memorias de cálculo de las condiciones de hidroplaneo en la vía con base en los dispuesto en la sección 3.3.4 “Espesor de la película de agua sobre la superficie y velocidades vehiculares críticas” del Manual de drenaje para carreteras, con el fin de demostrar que el diseño de la calle cumple con el bombeo requerido para la velocidad de diseño del proyecto. Si las condiciones de hidroplaneo cumplen con la normatividad existente, es decir, la película de agua que se forma en un evento de lluvia permite la circulación de los vehículos a la velocidad de diseño de la vía sin presentar deslizamientos, el diseñador puede considerar disminuir el área de drenaje aferente al sumidero para que los valores de “T” y “y” cumplan con los requerimientos de la presente norma, siempre y cuando esa área se considere dentro del cálculo de escorrentía asociada a un sumidero ubicado aguas arriba o aguas abajo. Si el consultor, luego de aplicar los procedimientos exigidos anteriormente, encuentra que las pendientes longitudinales y transversales de la vía no son suficientes para un drenaje adecuado de la escorrentía, el consultor deberá justificar las condiciones particulares por las cuales no se tienen las pendientes adecuadas. Adicionalmente, debe proponer a la EAAB-ESP un sistema de drenaje para la vía que garantice velocidades de flujo que se cumplan con los anchos de inundación establecidos. Los únicos casos bajo los cuales se aceptarán sumideros con tuberías de conexión a la red de alcantarillado pluvial o combinado, con un espaciamiento entre sumideros menor a 50 metros, son en vías con pendientes longitudinales mayores o iguales al 0.3% y pendientes transversales mayores o iguales al 2%. El espaciamiento presentado por el consultor deberá contar con la aprobación de la interventoría y con un concepto de no objeción por parte de la EAAB-ESP. VIII. Calcule el caudal interceptado con base en la estructura de captación seleccionada.

a) Rejilla: El caudal efectivo captado por la rejilla relaciona la eficiencia de la rejilla, encontrada mediante la (Ecuación 3; al factor de obstrucción considerado por las basuras y sedimentos arrastrados en el inicio de la lluvia; y al número de rejillas utilizado.

(Ecuación 4. Caudal captado por un sumidero de rejilla para sitios en pendiente) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-14 pág. 4-31 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Caudal total de escorrentía transportado por la vía (m3/s) Eficiencia de captación de la rejilla. Factor de obstrucción de la rejilla. Número de rejillas b) Ventana: El caudal efectivo captado por una ventana lateral corresponde a la relación entre la longitud total requerida para captar el 100% del caudal de escorrentía que transita por la vía, y la longitud de la ventana del tipo de sumidero seleccionado.

(Ecuación 5. Caudal captado por un sumidero lateral para sitios en pendiente) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-23 pág. 4-46 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Caudal total de escorrentía transportado por la vía (m3/s) Longitud de la ventana (m). Longitud total requerida para captar el 100% de

(m).

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Factor de obstrucción de la ventana.

Para una vía con cuneta

Para una vía sin cuneta (Ecuación 6. Longitud de la ventana para sitios en pendiente) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-22a pág. 4-46 Donde: Longitud del sumidero lateral para interceptar el 100% del flujo de la cuneta (m). Caudal total de escorrentía transportado por la vía (m3/s). Pendiente longitudinal (m/m). Coeficiente de rugosidad de Manning. Pendiente transversal (m/m) Pendiente transversal equivalente (m/m). Pendiente transversal de la cuneta (m/m). Relación de flujo frontal. Caudal que transporta la cuneta (m3/s). Caudal que transporta la vía (m3/s). c) Sistema de drenaje prefabricado con bordillo o sardinel drenante: Con base en la información otorgada por el fabricante, el consultor debe mostrar las memorias que evidencien el caudal captado por la estructura prefabricada con base en la dimensión de la sección seleccionada y su longitud. Adicional debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado que garantice que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. d) Cuneta especial en “G”: Dado que la cuneta especial en “G” es una estructura de captación lateral no prefabricada, el consultor debe utilizar la metodología mostrada en el literal b) de la presente sección, para determinar su captación. Igualmente debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado con base en las dimensiones de la cuneta, garantizando que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. e) Combinado : La determinación de las eficiencias relativas al diseño de sumideros combinados, considera las metodologías descritas en los literales a) y b) de la presente sección.

En sumideros combinados convencionales, es decir, aquellos en los que la ventana lateral tiene la misma longitud que la rejilla, la captación de la ventana se considera despreciable y el caudal captado corresponde únicamente al captado por la rejilla (ver Ecuación 4). Para sumideros combinados en configuración de eliminador de basuras, el caudal efectivo es la suma del flujo captado por la rejilla y el flujo captado por la ventana lateral, siempre y cuando la longitud de la ventana sea como mínimo 1.5 veces la longitud de la rejilla. Es decir, la ventana debe tener una longitud 50% mayor que la longitud de la rejilla. f) Estructura de captación monolítica: Con base en la información otorgada por el fabricante, el consultor debe mostrar las memorias que evidencien el caudal captado por la estructura prefabricada con base en la dimensión de la sección seleccionada y su longitud. Adicional debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado que garantice que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. g) Otras alternativas de captación: En caso que el caudal captado por cualquiera de las estructuras de captación enunciadas en los literales a) a f) no sea suficiente, el consultor puede combinar el sistema prefabricado con bordillo o sardinel drenante, la estructura de captación cuneta especial en “G” y la estructura de captación monolítica, con los sumideros de rejilla, sumideros de ventana o sumideros combinados. De la misma manera pobra utilizar dos sumideros de rejilla, dos sumideros de venta o dos sumideros combinados, de forma tal que se complemente la captación y se alcance la captación requerida.

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En zonas de alta pendiente el consultor puede utilizar pompeyanos como estructura de contención para mejorar la eficiencia de la captación siempre que se acompañen de sumideros ubicados aguas arriba de la estructura. IX. En el caso que el caudal efectivo captado sea menor que el caudal transportado por la vía, el caudal remanente debe ser considerado dentro del caudal de diseño del siguiente sumidero. X. Repita los pasos V a VIII hasta completar el diseño del sector a drenar.

4.2.2.2 Sumideros en puntos bajos o sitios batea En depresiones, puntos bajos o bateas, en los que las líneas de corriente confluyen hacia el sumidero, y el comportamiento hidráulico del flujo puede ser como vertedero o como orifico dependiendo de la profundidad de la lámina de agua. Para los sumideros en puntos bajos o batea, el consultor debe garantizar la captación del 100% del caudal de escorrentía aferente al sumidero. Bajo ningún concepto se aceptan caudales remanentes en putos bajos. Para la determinación de los caudales captados por los sumideros en sitios de batea, el consultor debe seguir la siguiente secuencia: I. Seleccione el tipo de sumidero acorde con las características encontradas. II. Defina los patrones de drenaje de la vía, andenes y predios que confluyen en el punto bajo o batea, y garantice que el área aferente considere el drenaje de los espacios que realmente generan escorrentía dirigida al sumidero. Establezca el área de drenaje y calcule el caudal de escorrentía con base en los requerimientos expuestos en la norma técnica "NS–085 Criterios de diseño de sistemas de alcantarillado”. III. Calcule las pendientes longitudinales " " y transversales " ", con base en la topografía de la vía. IV. Determine el ancho de inundación de la vía "T" por medio de la Ecuación 1 y la profundidad del flujo mediante la Ecuación 2. Compare el valor de "T" con el ancho de inundación máximo permitido para la vía de acuerdo con el numeral 4.2.1.4 , y el valor de "y" con la altura del sardinel. Si “T” cumple con el ancho máximo permitido y “y” es menor que la altura del andén, se procede con el siguiente paso. Si los valores de “T” o “y” son mayores, disminuya el área de drenaje. El consultor debe garantizar que el área no considerada en la escorrentía aferente al sumidero ubicado en un punto bajo es considerada dentro de los caudales de escorrentía aferentes a los sumideros ubicados aguas arriba de este. En sumideros ubicados en puntos bajos, la estructura seleccionada debe garantizar la captación del 100% del caudal producido por escorrentía. Si la condición anterior no se cumple, el consultor debe proponer la combinación de estructuras de captación que permitan la captación total del caudal de diseño. V. Calcule el caudal interceptado con base en el tipo de estructura de captación seleccionada.

a) Rejilla: La capacidad del sumidero de rejilla en una depresión que se comporta como un vertedero. se puede describir mediante la siguiente expresión:

(Ecuación 7. Caudal captado por un sumidero de rejilla en puntos bajos) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-26 pág. 4-57 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Perímetro de la rejilla descartando el lado unto al sardinel del andén (m). Profundidad del flujo (m). Factor de obstrucción de la rejilla. Número de rejillas

En profundidades donde su captación opera como orificio se describe mediante la siguiente expresión:

(Ecuación 8. Caudal captado por una rejilla en un punto bajo)

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Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-27 pág. 4-57 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Ancho del orificio(m). Longitud del orificio(m). Número de orificios Profundidad de la lámina de agua (m).30 Factor de obstrucción de la rejilla. Número de rejillas Para determinar si la captación de la rejilla se está dando en condiciones de vertedero u orificio, el consultor debe calcular la eficiencia de la rejilla con base en la información presentada en la sección 4.2.1.6 Eficiencia de la rejilla. Si la eficiencia es del 100% o mayor, la rejilla opera como vertedero. Si la eficiencia es menor al 100% y mayor al 90%, la captación del flujo en la rejilla opera como un orificio. En eficiencias menores al 90%, no se consideran viables puesto que la captación del flujo opera a presión.

b) Ventana: La capacidad de un sumidero lateral que opera como vertedero, es decir cuando la profundidad de la lámina de agua es menor a la altura de la ventana, está dada por la siguiente ecuación:

(Ecuación 9. Caudal captado por la ventana en un punto bajo que opera como vertedero) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-30 pág. 4-60 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Longitud de la ventana lateral del sumidero (m). Profundidad de la lámina de agua (m). Factor de obstrucción de la ventana.

Si la profundidad de la lámina de agua es mayor o igual a la altura de la ventana, opera como orificio y su captación está determinada bajo la siguiente ecuación:

(Ecuación 10.Caudal captado por una ventana en un punto bajo que opera como orificio) Adaptación de: HEC-22 Ecuación 4-31a pág. 4-60 Donde: Caudal efectivo captado (m3/s). Altura de la ventana (m). Longitud de la ventana lateral del sumidero (m). Profundidad de la lámina de agua (m). Factor de obstrucción de la ventana. c) Sistema de drenaje prefabricado con bordillo o sardinel drenante: Con base en la información otorgada por el fabricante, el consultor debe mostrar las memorias que evidencien el caudal captado por la estructura prefabricada en un punto bajo, basándose en la dimensión de la sección seleccionada, su longitud y la profundidad de la lámina de agua que genera la escorrentía. Adicional debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado que garantice que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. d) Cuneta especial en “G” : Dado que la cuneta especial en “G” es una estructura de captación lateral no prefabricada, el consultor debe utilizar la metodología mostrada en el literal b) de la presente sección, para determinar su captación. Igualmente debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado con base en las dimensiones de la cuneta, garantizando que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. e) Combinado : En sumideros combinados convencionales, es decir, aquellos en los que la ventana lateral tiene la misma longitud que la rejilla, la captación de la ventana se considera despreciable y el caudal captado corresponde únicamente al captado por la rejilla (ver Ecuación 7 y Ecuación 8). Para sumideros combinados en configuración de eliminador de basuras, el caudal efectivo es la suma del

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flujo captado en puntos bajos por la rejilla (ver Ecuación 7 y Ecuación 8) y por la ventana lateral (ver (Ecuación 9), siempre y cuando la longitud de la ventana sea como mínimo 1.5 veces la longitud de la rejilla. Es decir, la ventana debe tener una longitud 50% mayor que la longitud de la rejilla. f) Estructura de captación monolítica: Con base en la información otorgada por el fabricante, el consultor debe mostrar las memorias que evidencien el caudal captado por la estructura prefabricada en un punto bajo, basándose en la dimensión de la sección seleccionada, su longitud y la profundidad de la lámina de agua que genera la escorrentía. Adicional debe mostrar un análisis del flujo espacialmente variado que garantice que la estructura tiene la capacidad de conducción suficiente para el caudal captado sin sufrir reboses. g) Otras alternativas de captación : En caso que el caudal captado por cualquiera de las estructuras de captación enunciadas en los literales a) a f) no sea suficiente para captar el 100% del caudal de escorrentía generado por el área aferente, el consultor puede combinar el sistema prefabricado con bordillo o sardinel drenante, la estructura de captación cuneta especial en “G” y la estructura de captación monolítica, con los sumideros de rejilla, sumideros de ventana o sumideros combinados. De la misma manera podra utilizar dos sumideros de rejilla, dos sumideros de venta o dos sumideros combinados, de forma tal que se complemente la captación y se alcance la captación requerida. 4.3 MEMORIAS DE CÁLCULO El consultor debe entregar, para aprobación por parte de la EAAB-ESP, las memorias de cálculo y evidencias del proceso de diseño realizado de acuerdo con los requisitos establecidos en la norma técnica “NS-054 Presentación de diseños de sistemas de alcantarillado”, como mínimo los siguientes productos.

a) Un documento con los análisis de los criterios de ubicación y selección del tipo de sumidero expuestos en las secciones 4.1.1 y 4.1.2 de la presente norma. b) Un documento con los análisis de los patrones de drenaje de las vías, los andenes y predios. El consultor debe evidenciar que el caudal de escorrentía considerado en el sumidero no es captado por otras estructuras de captación conectadas al sistema de alcantarillado pluvial. c) Planos donde se evidencien los patrones de drenaje de la calle de diseño. d) Memorias de cálculo que muestren el cumplimiento de las secuencias y limites descritos en la sección 4.2.3. La información debe ser presentada por líneas de escorrentía, es decir, en vías con bombeo a dos aguas, se debe presentar la información por cada bombeo. Para lo anterior, la EAAB-ESP ha desarrollado una herramienta que facilita la realización de los cálculos descritos a lo largo de este documento. La mencionada, junto con un manual de usuario que describe sus alcances y usos, se encuentra en el Anexo H de la norma. La utilización de la hoja de cálculo anexa al presente documento queda a consideración del consultor. En cualquiera de los casos el consultor debe presentar un documento Excel con la siguiente información: · Área · Caudal · Pendiente longitudinal y transversal · Ancho de inundación · Profundidad de flujo · Ubicación · Tipo de Sumideros · Dimensiones · Caudal captado · Caudal remanente e) Presentar los diseños y planos de los sumideros donde sea evidente el tipo de estructura de captación y caja de sedimentación seleccionada. f) Diseños y planos estructurales de los sumideros propuestos conforme con los requisitos establecidos en las normas técnicas “NS-002 Criterios de diseño estructural” y "NP-005 Concretos y morteros". g) Diseños de la tubería de salida de cada sumidero, garantizando como mínimo, la capacidad de trasportar el caudal captado por el sumidero. h) Para la verificación de intersecciones con otras redes, el consultor debe presentar las secciones transversales de la vía, donde se evidencien los contenedores de raíces y las cajas de redes secas. i) Si el consultor utiliza las cunetas tipo “G”, los sardineles drenantes o los canales monolíticos como solución de captación, debe presentar un documento con el análisis del flujo espacialmente variado en la estructura considerando la longitud máxima para impedir reboses ANEXOS ANEXO A. HOJA DE CALCULO

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NS-047 AA.rar ANEXO A ANEXO B. SUMIDERO DE REJILLA

NS-047 AB.pdf ANEXO B ANEXO C. SUMIDERO DE VENTANA

NS-047 AC.pdf ANEXO C ANEXO D. SUMIDERO COMBINADO

NS-047 AD.pdf ANEXO D ANEXO E. SUMIDERO COMBINADO CON CAJA ESPECIAL PARA VÍAS ANGOSTAS

NS-047 AE.pdf ANEXO E ANEXO F. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN BORDILLO O SARDINEL DRENANTE

NS-047 AF.pdf ANEXO F ANEXO G. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CUNETA ESPECIAL EN “G”

NS-047 AG.pdf ANEXO G ANEXO H. ESTRUCTURA DE CAPTACIÓN CANAL MONOLÍTICO

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NS-047 AH.pdf ANEXO H

Descargar ->NS-047 AA.rar Descargar ->NS-047 AB.pdf Descargar ->NS-047 AC.pdf Descargar ->NS-047 AD.pdf Descargar ->NS-047 AE.pdf Descargar ->NS-047 AF.pdf Descargar ->NS-047 AG.002.pdf Descargar ->NS-047 AH.pdf

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