7/25/2019 Sifon Invertido Victore Rendon

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SIFON INVERTIDO

1. DESCRIPCIN

Un sifn es un conducto cerrado diseado para transportar el agua a seccinllena y bajo presin.

El diseo hidrulico de un sifn est gobernado por factores fundamentalestales como la topografa que favorezca su desarrollo condiciones dep!rdidas de carga que permitan el flujo y factores econmicos quedeterminen su viabilidad.

El funcionamiento de un sifn invertido se basa fundamentalmente en ladiferencia de niveles en los e"tremos de esta estructura permitiendo el flujoen una direccin siendo esta diferencia la sumatoria de las p!rdidas decarga de un e"tremo a otro del sifn.

2. CAMPO DE APLICACIN

#os sifones invertidos son usados para transportar agua proveniente decanales por debajo de carreteras y vas de tren debajo de ros y quebradasetc.

$uando e"isten quebradas poco anchas profundas conviene cruzadas conacueductos pero cuando el cruce es ancho arriba y profundo en el centromuchas veces conviene proyectar un sifn invertido.

#os estudios econmicos y las consideraciones topogrficas geolgicas ehidrolgicas determina la factibilidad de usar uno u otro tipo de estructura.

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3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

- #os sifones invertidos son econmicos fciles de disear y deconstruir y han demostrado tener una confiable capacidad deconduccin.

-

#os costos de diseo construccin y mantenimiento son factores quepueden hacer a un sifn invertido ms factible que otra estructura.

- %in embargo la p!rdida de carga producida en un sifn invertido esmayor que en los otros sistemas de cruce &acueductos etc'.

4. COMPONENTES ESTRUCTURALES

a) TRANSISCIONES Y/O CAMARAS DE ENTRADA Y SALIDA

#as transiciones son usadas en la entrada y salida del sifn invertido para

empalmar la seccin de este con la seccin del canal o del desarenadorreduciendo as las perdidas de carga y prevenir la erosin del canal porcausa del cambio repentino.

b) CAMARA DE REJAS

En muchos lugares los canales pueden estar transportando materialflotante como basura o ramas que por descuido o falta de mantenimientohan ingresado a la corriente. (ntes de que el flujo de agua entre a latubera del sifn es necesario eliminar este material mediante unacmara de rejas. En el caso de que no e"ista el peligro de tener materialflotante no es necesaria esta estructura.

c) TUBERIA

Es el conducto por el cual fluye el agua a presin siendo la parteprincipal y ms larga de toda la estructura

(ctualmente se tienen diversos tipos de tuberas que muy bien puedenser empelados seg)n los requerimientos particulares del proyecto estosson*

- +uberas de planchas de acero rolado y soldado- +ubera de hierro fundido d)ctil- +ubera de asbesto cemento-

+ubera de policloruro de vinilo &,-$'- +ubera de polietileno de alta densidad &/,E'- +ubera de poli!ster reforzado con fibra de vidrio &01,'

) V!LVULA DE PUR"A

%e ubican en las partes ms bajas de las tuberas con la finalidad dedrenarla para inspeccionarla y2o dar mantenimiento. ,or lo com)n seemplea una vlvula de compuerta

#) V!LVULA DE AIRE

En algunos casos durante su recorrido la tubera del sifn tiene cotasaltas que se acercan a la lnea de gradiente. En estos puntos se debencolocar vlvulas de aire a fin de eliminar vol)menes de aire que pueden

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quedar atrapados o para facilitar el drenaje del agua de la tuberacuando esta no este trabajando.

$) CODOS Y UNIONES

+odas las tuberas sujetas a presin interna deben tener uniones

herm!ticas de caucho para asegurar que no ocurra escape de agua./e acuerdo a la magnitud de los cambios e alineamiento de la tubera yal tipo de tubera a emplear se pueden emplear codos prefabricados oadecuarse al perfil del terreno aprovechando la desviacin angularpermisible de la unin.

%. DISE&O 'IDR!ULICO

El diseo hidrulico del sifn invertido esta gobernado por tres factores*

- Economa

- ,!rdida de carga- (zolves &lodo o basura que obstruye un conducto de agua'

,or lo tanto el dimensionamiento de esta estructura est en funcin de lavelocidad adoptada y de la forma econmica del proceso constructivo.

#as velocidades en un sifn dependen de la velocidad m"ima que resiste latubera generalmente vara entre 3 m2s a 4 m2s.

%.1. PERDIDA POR FRICCIN (*) EN LA TUBER+A

a' #a p!rdida de carga por friccin en tuberas se determina con la

frmula /arcy56eisbach sirve para cualquier material y fluidouna vez que se ha determinado el coeficiente de friccin &7'.

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Dg

LVfhf

2

2

=

/onde*

# 8 #ongitud de la tubera &m'/ 8 /imetro de la tubera &m'- 8 -elocidad de flujo en el sifn invertido &m2s'g 8 aceleracin de la gravedad &9.:3 m2s;'f 8 coeficiente de friccin de /arcy &(dimensional'

,ara calcular el coeficiente de friccin 27' se requiere saberpreviamente.

RU"OSIDAD RELATIVA(/D) donde es la rugosidad absolutay / el dimetro de la tubera

RU"OSIDAD ABSOLUTA DE AL"UNOS MATERIALES PARATUBER+AS

Ma,#-a R0a Ab0,a ()

(cero comercial

(sbesto $emento

,olicloruro de vinilo &,-$'

,olietileno de alta densidad &/,E'

,oli!ster reforzado con fibra de vidrio &01,'

< " 3=5

4 " 3=5>

;.9 " 3=5