Los principales tipos de sifones son los que se indican a continuación:
a) Ramas oblicuas, se emplea para cruces de obstáculos para lo que se cuenta con suficiente desarrollo, y en terrenos que no presentan grandes dificultades de ejecución.
b) Pozo vertical, con una o dos ramas verticales, son preferidos para emplazamientos de poco desarrollo o en caso de grandes dificultades construidas. Sus características; de fácil limpieza y reducido espacio, los hacen muy aconsejables
c) Ramas verticales, similar al inciso b
d) Con cámaras de limpieza, tiene su aplicación en obras de cruce de vías subterráneas
7.6.2 Velocidades
Para obtener una buena auto-limpieza en el sifón, el objetivo fundamental de un proyecto consiste
en garantizar una condición de escurrimiento tal, que por lo menos una vez por día propicie la auto-limpieza de las tuberías a lo largo del periodo de proyecto. Para esto, es necesaria la determinación minuciosa de los caudales de aguas Residuales afluentes al sifón.
Un criterio de dimensionamiento, qué está siendo adoptado con gran éxito en Brasil, es el de garantizar una velocidad igual o superior a 0.60 m/s, para el caudal medio, a lo largo de todo el periodo de proyecto.
Este criterio, da resultados próximos a aquellos obtenidos por el uso del criterio considerado racional de garantizar la auto-limpieza con velocidad de 0.9 m/s para el caudal máximo de una día cualquiera. Esto ocurre por que éste caudal máximo de Aguas Residuales es obtenido multiplicando el caudal medio (excepto el de infiltración) por el coeficiente de la hora de mayor contribución, K2, que normalmente es admitido igual a 1.5.
La velocidad máxima, es función de las características del material del sifón y de la carga
disponible, de un modo general, la misma no debe ser mayor a 3.0 ó 4 m/s.
3 Diámetro mínimo
Considerando que para tuberías de menor dimensión es mayor la posibilidad de obstrucción, es recomendable que el diámetro mínimo del sifón tenga un valor similar al fijado para los colectores, esto es, 150mm.
Por tanto se recomienda un diámetro de 150 mm como diámetro mínimo.
4. Número de tuberías
El sifón invertido deberá tener, como mínimo dos líneas, a fin de hacer posible el aislamiento de una de ellas sin perjuicio del funcionamiento, cuando sea necesaria la ejecución de reparaciones y/o desobstruccines.
En el caso de existir grandes variaciones de caudal, el número de líneas debe ser determinado
convenientemente para garantizar el mantenimiento de la velocidad adecuada a lo largo del tiempo.
5. Perfil de sifón
La facilidad de limpieza y las pérdidas de carga son dos aspectos que deben ser considerados para
la definición del perfil del sifón. El perfil de mayor uso es el que se asemeja a un trapecio con la base menor para abajo y sin la base mayor.
Así la elección del perfil sea función de las condiciones locales y del espacio para su implantación,
es de importancia fundamental que se procure proyectar el sifón con ángulos suaves que permitan
la utilización de equipos simples para la limpieza y desobstrucción.
6. Cámaras visitables
El sifón invertido debe ser proyectado con dos cámaras visitables, cámara de entrada y cámara de salida.
- Cámara de entrada
La cámara d entrada debe ser proyectada de manera de orientar el escurrimiento hacia las tuberías que constituyen el sifón propiamente dicho, debe prever además dispositivos que permitan:
a) El aislamiento de cualquiera de las línea para su limpieza.
b) El desvío del caudal afluente para cualquiera de las líneas, aisladamente o en conjunto con otra.
c) El desvío o by – pass directamente para un curso de agua o galería.
d) La entrada de un operador o equipos para desobstrucción o agotamiento.
Los dispositivos para aislamiento de tuberías pueden ser compuertas de madera , que deslizan en ranuras apropiadas, o vertederos adecuadamente dispuestos para permitir la entrada en servicio de
la nueva tubería después de alcanzar el límite de la capacidad de la anterior.
Generalmente han sido utilizadas compuertas que tienen la ventaja de poder distribuir mejor los caudales, de modo de mantener siempre una velocidad mínima de autolimpieza; sin embargo, ésta alternativa tiene la desventaja de requerir la entrada de personas en la cámara para efectuar la operación de las compuertas.
La utilización del vertedor lateral tiene la ventaja de evitar la entrada frecuente de personas en la cámara, sin embargo ocasiona mayor pérdida de carga, pues es considerado un obstáculo sumergido, cuando el escurrimiento pasa sobre él. Cuando es utilizado el vertedor lateral, deben ser tomados los debidos cuidados en relación a las velocidades para atender las condiciones de auto-limpieza.
- Cámara de salida
Debe ser también adecuadamente proyectada de modo de permitir la inspección, al aislamiento y
la limpieza de cualquier línea del sifón. Las soleras de los tubos afluentes y de la tubería de salida quedarán rebajadas, en relación a la tubería de llegada en la cámara de entrada, en 1/3 del valor correspondiente a la pérdida de carga a lo largo del sifón, más las pérdidas localizadas.
Las cámaras de Entrada y Salida deben ser proyectadas con dimensiones adecuadas, de modo que permitan al acceso y movimiento de personas y equipos, en forma cómoda durante las operaciones que se realicen en las mismas.
7.6.7. Ventilación
Considerables cantidades de aire y gases son arrastrados por el escurrimiento de Aguas Servidas
en los colectores que funcionan en lámina libre. En cambio, éste flujo es interrumpido en la cámara de salida del sifón, ya que el escurrimiento en el sifón se efectúa en conducto forzado.
Debido a esa interrupción, se produce una acumulación de aire y gases que origina una presión positiva en la cámara de entrada, y puede provocar el escape de gases con olor desagradable a través de orificios y aberturas en las tapas de acceso a las cámaras.
Si la cámara de entrada fuese completamente hermética, los gases efectuarían un camino en sentido inverso al escurrimiento hasta conseguir salir por las cámaras de inspección aguas arriba del sifón.
En éste caso, todo el oxígeno extraído de la cámara y los gases (principalmente el sulfhídrico que
se desprende del líquido debido al aumento de turbulencia) se concentran pudiendo ocasionar serios problemas de olor. Con la acumulación del sulfatos en la cámara de entrada, el ambiente se torna altamente tóxico, y puede ocasionar la muerte de los operadores que visiten la cámara sin la debida máscara de protección.
Para minimizar este problema, se puede interconectar la cámaras de entradas y salida por medio de una tubería, de modo que los gases sean transferidos para la cámara de salida y arrastrados por el flujo de aguas residuales aguas abajo del sifón. Dependiendo de la ubicación de la cámara de entrada, los gases pueden ser lanzados a la atmósfera siempre que las condiciones ambientales locales no sean afectadas.
La evacuación de aire y gases se produce a través de una tubería con diámetro que varía desde un décimo hasta la mitad del diámetro del sifón. Cuando se interconectan las cámaras, esta tubería generalmente es ubicada en forma paralela a las tuberías del sifón.
8. Técnica de construcción
La técnica de construcción siempre que el obstáculo a salvar éste constituido por un arroyo o río, con un caudal de volumen apreciable, sigue alguno de los siguientes métodos:
a) Se monta un andamio perpendicular a la dirección de la corriente; el sifón se instala sobre
el andamio y luego se produce su descenso en bloque hasta que repose en un canal excavado con anterioridad para éste propósito.
b) El sifón, previamente montado, se suspende mediante grúas flotantes y se sumerge luego hasta reposar en la zanja excavada para tal fin.
c) El sifón se monta en tierra; se obturan ambos extremos; se recubre el exterior del sifón con hormigón proyectado o encofrado, hasta que el peso del sifón compense su
flotabilidad en el agua; de esta forma se consigue una protección suplementaria contra la
corrosión; se conduce el sifón haciéndolo flotar mediante boyas, hasta que este situado sobre el canal excavado previamente, se sueltan las boyas y se sumerge el sifón llenándolo con agua.
d) Se ejecuta el montaje del sifón en la orilla del río que constituye el obstáculo. Desde la orilla opuesta y mediante cables, éste es remolcado hasta su emplazamiento definitivo, por vehículos que circulan sobre una vía dispuesta en la prolongación teórica del eje del sifón.
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