Kitabı oku: «Montaje de redes de distribución de agua. ENAT0108»

Capítulo 3

Organización del montaje de redes de distribución de agua

1. Introducción

En este tercer capítulo, se estudiarán las principales fases en las que se organiza el montaje de una red de distribución, proceso previo al montaje en sí de la instalación.

Por una parte, se abordarán los distintos tipos de organización del montaje para después tratar el aspecto constructivo de las zanjas, haciendo hincapié primero en las especificaciones referentes a la apertura de zanjas, para pasar posteriormente a describir varios procesos de montaje de tuberías y otros elementos y accesorios; para finalmente, describir las especificaciones y técnicas sobre el relleno de las zanjas.

Por otra parte, es necesario conocer y manejar con soltura el plan de trabajo, herramienta que ayuda al técnico a asegurar la eficacia y calidad de su labor.

2. Organización del montaje de redes de distribución de agua

La organización de una obra queda definida por el plan de trabajo, el cual sufre revisiones y modificaciones durante el proceso de ejecución del montaje de la red de distribución, al objeto de cumplir los objetivos previamente fijados.

La organización de una obra consiste es un proceso que sirve para:

1 Definir.

2 Coordinar.

3 Determinar.

El orden de las etapas que tienen lugar en el montaje de una red de distribución. De esta manera se consigue:

1 Un eficiente uso de los equipos.

2 Un ahorro económico en los recursos.

3 Eliminar diversificaciones que no son necesarias.

Para llevar un buen control de la obra, es necesario que exista un método, sistema o programa, que mida el avance del montaje, controlando así:

1 La mano de obra.

2 Equipos.

3 Materiales.

4 Costes.

El programa, debidamente controlado, permitirá:

1 Conocer qué actividad del montaje no se está realizando en los plazos.

2 Poder tomar decisiones cuando la situación lo requiera.

3 Mostrar un orden y disciplina de trabajo.

2.1. Distintos tipos de organización del montaje de una red de distribución

En el transcurso de una obra, como es el montaje de una red de distribución de agua, entran en juego distintos factores que participan en un proceso de transformación: materiales, dispositivos y energía, recursos humanos, máquinas y herramientas...

Los factores anteriormente mencionados forman parte de las tres dimensiones que hay que tener en cuenta en la organización del montaje de una red de distribución:

1 Espacial.

2 Temporal.

3 Económica.

Las dimensiones que hay que considerar en la organización, imponen límites a los distintos factores que intervienen en el proceso.

A continuación, se muestra el esquema a tener en cuenta en la organización de la obra perteneciente al montaje de una red de distribución de agua.

Organización temporal

El objetivo de realizar una buena organización temporal es el de optimizar los factores de producción, de esta manera, se obtiene una mayor productividad.

La planificación temporal implica programar a lo largo del tiempo:

1 La secuencia de tareas.

2 Utilización de mano de obra, determinación de planteles.

3 Entrada de materiales al predio.

4 Coordinación con los subcontratos.

5 Fijación de plazos parciales y totales de obra.

6 Estimación de los costos en la utilización de los recursos económicos.

7 Permite llevar un control del desarrollo de la obra pudiendo hacer evaluaciones y correcciones durante el proceso.

Definición

Plantel

Es el número de personas necesarias para realizar las distintas labores de la obra. Según el Diccionario de la Real Academia Española, es el conjunto de personas que comparte una misma actividad o tiene cualquier otra característica en común.

Predio

Es el lugar de trabajo (la tierra, el terreno) donde se va a realizar la obra. Suele construirse un área acotada para la recepción de material a modo de almacén.

Las herramientas para la programación lineal se basan en los siguientes métodos gráficos:

1 Diagrama de barras: método de Gantt.

2 Diagrama de redes: método del camino crítico.

3 Diagrama operativo integrado.

Método de Gantt

Una de las herramientas más utilizadas es el método de Gantt, ya que es una herramienta gráfica que facilita llevar un control de los plazos de ejecución de un proyecto. Por este motivo, es una herramienta fundamental para gestionar los plazos de las distintas fases de las que se compone un proyecto.

A continuación, se muestra un ejemplo de diagrama de Gantt, en el que las actividades que aparecen y las fechas pueden adaptarse a un proyecto de abastecimiento y saneamiento de agua.

Método del camino crítico

Mediante el uso de este método, se busca controlar y optimizar los costos derivados de la elaboración de un proyecto de obra civil como es el montaje de una red de distribución de abastecimiento de agua, mediante la planificación y programación adecuadas de las actividades componentes del proyecto.

Dicho método se basa en:

1 Identificación de todas las actividades del proceso.

2 Construcción de una red.

3 Análisis de los cálculos específicos.

Diagrama operativo integrado

Este tipo de diagrama aborda los procesos que tienen lugar en una obra mediante representación gráfica, teniendo en cuenta los diferentes niveles, desde las actividades globales hasta las más detalladas, paso a paso.

Organización espacial

Consiste en colocar en planta, a pie de obra, los siguientes recursos: materiales, recursos humanos y equipos.

Los objetivos que se pretenden conseguir con la organización espacial, son los siguientes:

1 Realizar las previsiones necesarias para el montaje.

2 Planificar la toma de decisiones durante la ejecución del montaje.

3 Que el trabajo se inicie en plenas condiciones de productividad y seguridad.

3. Plan de trabajo en el montaje de una red de distribución de agua

Para organizar el montaje de una red de distribución de abastecimiento de agua, hay que tener en cuenta los requisitos de montaje, ya que estos pueden estar expresamente indicados en el proyecto, o bien, indirectamente, por ejemplo, haciendo referencias a un pliego de condiciones, a normas u otros documentos.

Todo lo que no esté referenciado ni especificado, estará sometido a las normas de la buena práctica y a los procedimientos de montaje, de supervisión y de control de calidad del propio instalador.

El proceso global de montaje de una red de distribución de abastecimiento de agua conlleva, de manera general, las siguientes tres etapas:

1 Etapa 1. Montaje de todos y cada uno de los elementos que componen la red, así como el conexionado de estos.

2 Etapa 2. Pruebas de todos y cada uno de los elementos que componen la instalación.

3 Etapa 3. Prueba de la instalación y puesta en marcha definitiva.

Tras la fase de replanteo y marcado de la ubicación de tuberías y elementos como las arquetas, es cuando comienza la etapa 1. Dicha etapa se compone, por lo general, de las siguientes fases, lo cual genera un plan de trabajo:

1 Construcción de las zanjas.

2 Montaje de elementos.

3 Tapado de la zanja.

Recuerde

El replanteo consiste en visitar el terreno antes de empezar la ejecución de las obras para trazar y marcar los elementos constructivos de la misma, identificar puntos singulares y verificar las longitudes reales del terreno con respecto a las medidas del plano.

4. Construcción de las zanjas

Antes de describir las especificaciones a tener en cuenta en la construcción de las zanjas, es conveniente mostrar la siguiente sección transversal de una zanja, en la cual aparece terminología de interés.

Para la construcción de las zanjas por donde irán las conducciones de una red de abastecimiento de agua es necesario que los técnicos que se encargarán de su construcción, tengan en cuenta una serie de criterios o especificaciones, que se citan a continuación:

1 La zanja ha de excavarse según el trazado de la tubería que se indica en el proyecto, en el cual se han considerado las dificultades propias de este como: árboles, canales, redes de gas, redes de electricidad, redes de teléfono, etc.

2 La zanja se debe excavar siguiendo las especificaciones en lo referente a cotas y pendientes indicados en los planos del proyecto.

3 La profundidad que debe tener la zanja depende de los siguientes parámetros: cargas estáticas y dinámicas, diámetro de la tubería y condiciones de la obra.

4 La profundidad debe permitir instalar el encamado, la tubería y el relleno por encima de la clave de dicha tubería.

5 El ancho de la zanja en la superficie depende de tres parámetros fundamentalmente: la profundidad de la zanja, el tipo de talud y el diámetro de la tubería.

6 El ancho mínimo en el fondo de la zanja se corresponde con el diámetro de la tubería más 300 mm a cada lado, tal y como se aprecia en la imagen.

Además, el técnico tendrá en cuenta que antes de instalar las tuberías, se ha de limpiar el fondo de la zanja de piedras, raíces... dejándolo lo más nivelado posible.

El encamado de la tubería se realiza teniendo en cuenta los siguientes puntos:

1 La tubería se debe instalar sobre un encamado. El encamado ha de tener el mismo ancho que el fondo de la zanja y una altura mínima de 100 mm.

2 El encamado ha de estar formado por una capa nivelada de arena, la cual tiene que estar libre de piedras y debidamente compactada.

Definición

Encamado

Según la RAE, la acepción encamado en ingeniería significa cubrir camadas o rellenar huecos con ramaje, que aplicado a las tuberías se refiere a la cobertura de los huecos que quedan en el interior de la zanja, alrededor de la tubería.

Asimismo, para un correcto encamado, la tubería se tiene que adaptar a los desniveles del terreno y debe apoyarse sobre el encamado a lo largo de la longitud de la zanja. Además, la superficie del encamado debe tener la pendiente que aparece en los planos del proyecto.

5. Montaje de elementos

Cuando se pretende definir el trazado de un sistema de conducciones, se requiere una combinación de aspectos económicos e hidráulicos.

Por lo general, antes de establecer el trazado definitivo de una red de abastecimiento de agua, se han estudiado diferentes alternativas de trazado, en las cuales se tienen en cuenta los siguientes aspectos:

1 Personas a las que afecta la nueva conducción.

2 Coste total del sistema.

3 Estructuras necesarias para la operación.

4 Facilidades en el mantenimiento.

5 Buen funcionamiento desde el punto de vista hidráulico, etc.

A continuación, se describen algunas de las consideraciones principales a tener en cuenta en el montaje de un sistema de tuberías pertenecientes a una red de distribución de abastecimiento de agua potable:

1 La tubería deberá seguir, en lo posible, el perfil del terreno.

2 La excavación de las rocas, cuando las tuberías se disponen en zanjas, ha de ser lo menor posible.

3 El trazado de la conducción se escogerá atendiendo a los criterios de los costes de la construcción de la red y según presiones hidráulicas resultantes.

4 Si la conducción se encuentra cerca de la línea de gradiente hidráulico, la presión en las tuberías será más baja, por lo que hay que tener en cuenta esta consideración.

5 En planta se tratará de conseguir que el trazo de la tubería sea lo más recto posible.

Trazado de tubería en zanja

5.1. Montaje de tuberías

Para la realización de un correcto montaje de las tuberías de una red de abastecimiento de agua es necesario que los técnicos que se encargarán de dicho montaje tengan en cuenta una serie de criterios o especificaciones, que se citan a continuación:

1 Tanto las tuberías como accesorios se han de colocar cuidadosamente en la zanja. Nunca se deben dejar caer dentro de la zanja, de esta forma se evitan golpes bruscos que pueden ocasionar daños en los elementos.

2 Cuando existan cambios de dirección en las conducciones acompañadas de elevadas pendientes (pendiente igual o superior a un 10%), se deben fijar las tuberías al terreno mediante anclajes para evitar deslizamientos en la zanja.

3 Se recomienda, que antes de realizar la unión o ensamblaje de una tubería con otra o con un accesorio, se limpien bien los extremos participantes en la unión.

4 Las uniones se realizarán en función de la información dispuesta en normativas o recomendaciones dadas por el fabricante.

Anclaje de tubería de concreto de 42” de diámetro

A continuación, se presenta un ejemplo que detalla las indicaciones a seguir en caso de uniones de tuberías de PVC:

1 Primero se ha de comprobar la existencia del bisel en la espiga de la tubería.

2 A continuación, se debe verificar la existencia y correcta ubicación del anillo elástico en la otra tubería o accesorio.

3 Posteriormente, se lubrica la espiga biselada, con el lubricante indicado por el fabricante de la tubería.

4 Después, se inserta la espiga mediante un pequeño giro hasta el fondo de la otra tubería o accesorio.

5 Por último, se hace retroceder la tubería unos 10 mm.

5.2. Montaje de otros elementos

En general, para el montaje de otros elementos característicos de una red de distribución de abastecimiento de agua, se siguen las recomendaciones de los fabricantes. Estas recomendaciones aparecen en los catálogos de los aparatos o componentes de la red que se van a montar.

El montaje de estos elementos se realiza manteniendo las dimensiones y cotas estipuladas en los planos del proyecto.

Montaje de piezas especiales

Las piezas especiales proporcionan la continuidad de la red de tuberías, permitiendo cambios de dirección o sección, derivaciones y empalmes con otros elementos.

Las especificaciones sobre los accesorios de fundición dúctil se pueden consultar en la Norma Internacional ISO 2531 y Europea EN 545.

Estas piezas especiales pueden ser:

1 Juntas mecánicas.

2 Juntas de bridas.

3 Anclajes.

La estanqueidad se consigue por la compresión entre bridas y por medio de tornillos de una arandela de elastómero o polietileno.

Montaje de válvulas

La función de las válvulas en una conducción es cortar el paso de flujo de agua cuando se requiera.

El montaje de válvulas que se instalan entre bridas, se realiza de forma que se pueda efectuar el desmontaje posterior de manera sencilla. Para conseguir esto, se coloca una pieza necesaria para el desmontaje entre las bridas de la válvula.

Montaje de hidrantes

La función de los hidrantes es la de suministrar agua en caso de incendio.

Los hidrantes pueden ser de dos tipos:

1 Enterrados.

2 Aéreos.

Los hidrantes en la red de distribución de agua se sitúan de tal forma que cualquier punto de la calle esté a menos de 200 m del hidrante más próximo. Es necesario que los hidrantes sean accesibles para los bomberos.

Definición

Hidrante

Boca de riego o tubo de descarga de líquidos con válvula y boca, según la RAE.

6. Relleno de la zanja

Tras la instalación de los tramos de tuberías marcados por el proyecto, es necesario rellenar la zanja con arena. El relleno se realiza de forma que quede una capa de entre 10 cm y 15 cm en torno a la tubería.

Al verter la arena, se ha de asegurar que esta penetra bien por los laterales de la tubería, así quedará más anclada al terreno.

Relleno de una zanja

La tierra utilizada para tapar la totalidad de la zanja se verterá paulatinamente en capas de entre 30 cm y 40 cm, tras el vertido se realizarán labores de humectación y compactación mediante apisonadora.

Definición

Humectación

Para la RAE, humectación es la acción y efecto de humedecer.

Compactación de zanja

Si la zanja pasa por zonas rústicas, se suele dejar un montículo de tierra. Gracias a esta pequeña elevación del terreno, se podrá localizar la tubería en un futuro.

En el caso en el que la tubería discurra por tierras de cultivo, se dejará el terreno a nivel con tierra vegetal.

Si la zanja se encuentra situada en calzadas o calles con tráfico, se cerrará en último lugar mediante una capa de 20 cm de hormigón Fk-200 y, sobre ella, una capa de 5 cm de aglomerado asfáltico.

En caso de aceras, se tapará la zanja con una superficie similar a la superficie existente, previa a la construcción de la zanja.

Aplicación práctica

Debe realizar el relleno de una zanja pero al proyecto le faltan las cotas, necesarias para realizarlo. Su función consiste en acotar, según lo estudiado en este capítulo, los espesores necesarios para realizar el relleno y anotarlos en una tabla donde se asocie la cota con cada punto de la figura, teniendo en cuenta que el diámetro de la tubería es 30 cm.

SOLUCIÓN

7. Resumen

La organización de una obra queda definida por el plan de trabajo, el cual sufre revisiones y modificaciones durante el proceso de ejecución del montaje de la red de distribución, con tal de que se cumplan los objetivos previamente fijados.

La organización de una obra consiste en un proceso que sirve para:

1 Definir.

2 Coordinar.

3 Determinar.

El proceso global de montaje de una red de distribución de abastecimiento de agua conlleva, de manera general, las siguientes tres etapas:

1 Etapa 1. Montaje de todos y cada uno de los elementos que componen la red, así como el conexionado de estos.

2 Etapa 2. Pruebas de todos y cada uno de los elementos que componen la instalación.

3 Etapa 3. Prueba de la instalación y puesta en marcha definitiva.

Tras la fase de replanteo y marcado de la ubicación de tuberías y elementos como las arquetas es cuando comienza la etapa 1. Dicha etapa se compone, por lo general, de las siguientes fases, lo cual genera un plan de trabajo:

1 Construcción de las zanjas.

2 Montaje de elementos.

3 Tapado de la zanja.

Para la realización de un correcto montaje de las tuberías de una red de abastecimiento de agua es necesario que los técnicos, que se encargarán de dicho montaje, tengan en cuenta una serie de criterios o especificaciones.

En general, para el montaje de otros elementos característicos de una red de distribución de abastecimiento de agua, se siguen las recomendaciones de los fabricantes. Estas recomendaciones aparecen en los catálogos de los aparatos o componentes de la red que se van a montar.

Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. La profundidad que debe tener la zanja depende de...

1 ... el diámetro de las tuberías.

2 ... el tipo de terreno.

3 ... el tipo de maquinaria.

4 ... las cargas estáticas y dinámicas.

2. El ancho mínimo en el fondo de la zanja se corresponde con el diámetro de la tubería más...

1 ... 30 mm a cada lado.

2 ... 300 mm a cada lado.

3 ... 300 cm a cada lado.

4 ... 3 cm a cada lado.

3. El encamado ha de tener el mismo ancho que el fondo de la zanja y unos...

1 ... 10 mm de altura mínima.

2 ... 100 mm de altura mínima.

3 ... 300 mm de altura mínima.

4 ... 300 mm de altura máxima.

4. Complete el siguiente texto.

1 Mediante el uso del método del camino crítico se busca ______________ y ________________ los costos derivados de la _______________ de un proyecto de obra civil como es el montaje de una red de distribución de abastecimiento de agua, mediante la ________________ y la _______________ adecuadas de las actividades componentes del ______________.

5. En el caso en el que la tubería discurra por tierras de cultivo...

1 ... se dejará el terreno a nivel con tierra vegetal.

2 ... se dejará un pequeño montículo de tierra.

3 ... se dejará el terreno a nivel con empedrado.

4 Todas las opciones son incorrectas.

Capítulo 4

Calidad en el montaje de redes de distribución de agua

1. Introducción

En este cuarto capítulo, se tratarán los aspectos tanto económicos como estratégicos en materia de calidad que hay que tener en cuenta en el plan de calidad referente al montaje de redes de distribución.

También se estudiarán los principales documentos que componen un sistema de calidad, necesarios para velar por un buen montaje de la red de distribución.

Por último, se verán los distintos tipos de inspecciones o verificaciones que hay que realizar en el montaje, en los materiales de montaje, etc., así como las herramientas básicas para evaluar la calidad de ciertos procesos.

2. Aspectos económicos y estratégicos básicos

A lo largo de la Historia, el ser humano ha buscado la perfección. Esta búsqueda ha sido constante, permitiendo así mejorar la calidad de las construcciones, herramientas de trabajo, etc.

Los orígenes de la búsqueda de la calidad se encuentran en el hombre primitivo, el cual usaba todo lo que él mismo hacía.

Cuando se formaron los primeros pueblos o comunidades humanas, apareció la necesidad de establecer especificaciones de calidad en los productos que se comerciaban.

En la revolución industrial y con la aparición de grandes empresas, los sistemas de calidad para distintos procesos jugaron un papel importante.

2.1. Aspectos económicos básicos

Todas las empresas tienen en común ciertos aspectos en cuanto a política empresarial y objetivos estratégicos, todas pretenden aumentar el nivel de calidad, reducir costes e incrementar la productividad, ya que si la empresa consigue los objetivos anteriormente citados, se generan beneficios y se satisface a los clientes, quedando asegurada la supervivencia de la empresa.

Una de las herramientas más importantes que posee la dirección de una empresa, y en particular la dirección de una empresa dedicada al montaje de redes de distribución de abastecimiento de agua, consiste en el análisis y conocimiento de los costes de calidad referentes al montaje.

Los costes de calidad se pueden dividir en cuatro categorías: coste de prevención, costes de evaluación, costes de errores internos y costes de errores externos.

Costes de la prevención

La suma de los costes de todas las actividades que tienen asociadas el evitar una calidad deficiente del montaje de una instalación u otros servicios se denomina costes de prevención. Estos costes son el resultado de intentar evitar errores o reducirlos, en todo caso.

Costes de evaluación

Las labores de medición, evaluación del montaje e incluso auditorías destinadas a asegurar las normas y las especificaciones en materia de calidad, reciben el nombre de costes de evaluación.

Son los gastos que se tienen para poder determinar si el montaje de la red de distribución se ha realizado de forma correcta.

Costes de errores internos

Se deben a errores internos en el montaje, cuando este no se adapta a los requisitos o especificaciones del cliente final.

Ejemplo

Algunos ejemplos asociados a los costes de errores internos son:

1 Costes de rechazo.

2 Costes de reelaboración.

3 Costes de reinspección.

4 Costes de inspección de material.

Costes de errores externos

Este tipo de costes tienen su origen en los servicios que no se adaptan a las necesidades del cliente. Se diferencian de los costes de errores internos, en que estos errores se detectan una vez se ha prestado el servicio.

Ejemplo

Algunos ejemplos asociados a los costes de errores externos son:

1 Costes de procesamiento de quejas de clientes.

2 Devoluciones de material.

A continuación, se presenta un cuadro resumen con los distintos costes de calidad descritos anteriormente.

2.2. Aspectos estratégicos básicos

La tendencia actual en cuanto a calidad en el montaje de redes de distribución de agua, se basa en el sistema de gestión de la calidad total o gestión estratégica de la calidad.

En el montaje de las redes de agua hay que considerar:

1 La calidad de diseño.

2 La calidad de fabricación de los componentes que forman la red.

3 La calidad que desea el cliente final.

Todo esto se puede ver en el siguiente diagrama, denominado diagrama de las tres calidades, que representa los círculos de calidad.

Los objetivos de un programa de calidad total, aplicado al montaje de una red de distribución de agua, no solo abarcan la calidad de las labores del propio montaje, si no que también han de tenerse en cuenta:

1 Objetivos económicos: mediante la consecución de este tipo de objetivos, se intenta disminuir costes, incrementar beneficios y aumentar la competitividad.

2 Objetivos técnicos: mediante la consecución de los objetivos técnicos se intenta que los procesos de montaje sean lo más óptimos posibles, se aplican nuevas tecnologías y se apuesta por una mejora continua en el proceso.

El plan estratégico de la calidad total se apoya en tres pilares fundamentales:

1 El sistema:UNE-EN-ISO 9000.Premio Europeo EFQM.Premio Malcon Baldridge.

2 Las herramientas:Métodos estadísticos.Normas y reglamentos.Métodos de control y mejora.Investigación y evaluación.

3 Las personas:Dirección.Administrativos y técnicos.En general, todo el personal.Clientes externos e internos.