CAJONES PREFABRICADOS DE CONCRETO REFORZADO

CONTENIDO

1.- Descripción

2.- Normatividad

3.- Productos

4.- Diseño:

4.1.- Determinación del tipo

de instalación

4.2.- Análisis de solicitación de carga

4.3.- Definición del factor de apoyo

4.4.- Revisión estructural

5.- Especificaciones físicas

6.- Manejo, instalación y junteo

7.- Obras realizadas (ejemplos)

8.- Asistencia técnica al cliente

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4

5

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3

1.- DESCRIPCIÓN

El Cajón Prefabricado es un elemento de concreto reforzado de sección cuadrada o rectangular; fabricados en base a la norma americana ASTM-C-1433 y Proyecto de Norma NMX-C-499-ONNCCE-2013 revisados estructuralmente para cada proyecto especifico mediante un software especial.

El Cajón Prefabricado tiene múltiples aplicaciones como la conducción de aguas pluviales, residuales, canalización de ríos, puentes, pasos vehiculares, ferroviarias, aeroportuarias, galería visitable de instalaciones, entre otros.

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2.- NORMATIVIDAD

• Fabricados de acuerdo a la Norma Americana de la ASTM- C-1433-10

• Resistencia del concreto f´c 350 kg/cm2

• Acero fy 5 500 kg/cm2

2,0 x 1,0

5

3.-PRODUCTOS

Tabla de dimensiones

2,0 x 1,02,0 x 1,0 2,0 x 2,02,0 x 2,0 2,5 x 2,02,5 x 2,0 3,5 x 2,53,5 x 2,53,8 x 1,53,8 x 1,5

Pronto Sección 5,0 x 2,5 m.Pronto Sección 5,0 x 2,5 m.

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Cargas muertas

Cajón 1,00 x 2,00 x 2,40

Cajón 2,00 x 1,00 x 2,40

Cargas vivas

TABLAS DE DISEÑO

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

RELLENO hr con un peso volumétrico de 1920 kg/m3

VEHICULAR hs - 20

7

Cajón 2,00 x 2,00 x 1,75

Cajón 2,00 x 2,50 x 1,50

Cajón 2,50 x 2,00 x 1,50

Cajón 2,50 x 3,50 x 1,25

8

2,0 x 1,0

Cajón 3,50 x 2,50 x 1,25

Cajón 3,80 x 1,50 x 2,00

Cajón 1,50 x 3,80 x 2,00

Tabla de capacidad

hidráulica

Nomograma para

diseño hidráulico

• Coeficiente de Manning n = 0,012• Pendiente s = 0,09

.003 .006 .009 .015 .03 .06 .09 .15 .30 .60 .91 1.52 3.04.283

.566

.849

1.13

1.69

2.83

5.66

8.49

11.32

16.99

28.31

56.63

84.95

113.26

169.90

283.16

566.33

849.50

1132.67

.6

.91

1.21

1.521.82

2.13

2.43

2.74

3.04

3.65

4.26

4.87

6.097.31

Pendiente en metro por cada 100 metros

Gas

to e

n m

etro

s cú

bico

s po

r seg

undo

Gasto para sección cajón de Concreto Reforzado"Sección Llena"

basado en la Ecuación Manning n= 0.012

6.77.92

5.48

2.5 x 2.02.0 x 2.0

2.0 x 1.0

M/SEG

base x altura

3.5 x 2.5

8.53

9.14

velocidad media

m/s

3.8 x 1.5

Denominación del cajón Área Hidraúlica

(m2) Gasto (m3/s)

1,00 x 2,00 x 2,40 2,00 6,00

2,00 x 1,00 x 2,40 2,00 6,00

2,00 x 2,00 x 1,75 4,00 14.5

2,00 x 2,50 x 1,50 5,00 17

2,50 x 2,00 x 1,50 5,00 17

2,50 x 3,50 x 1,25 8,75 31

3,50 x 2,50 x 1,25 8,75 31

3,80 x 1,50 x 2,00 5,52 23

1,50 x 3,80 x 2,00 5,52 23

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2,0 x 1,02,0 x 1,0 2,0 x 2,02,0 x 2,0 2,5 x 2,02,5 x 2,0 3,5 x 2,53,5 x 2,53,8 x 1,53,8 x 1,5

APLICACIONES

1.- En alcantarillado carretero,

ferroviarias y aeroportuarias.

Pronto Sección 5,0 x 2,5 m.Pronto Sección 5,0 x 2,5 m.

1.1.- Cajones normales

1.2.- Varilla expuesta para alerones

1.3.- Suelos inestables solución postensado

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1.4.- Piezas en curvas con

registros integrados

Incidencia desde 122 cm hasta 244 cm

2.- Pozo - Cajas Especiales

3.- Canal en “U” a cielo abierto

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4.- Cajones con recubrimientos para conducción

de aguas residuales agresivas PVC y PAD

6.- Soluciones integrales para tanque

de regulación o tanque tormenta

5.- Carcamos de Bombeo,

Cisternas, Etc.

7.- Galería visitable para la instalación

eléctrica, telefónica, gas , etc.

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4.- DISEÑO

4.1.- Determinación del tipo de instalación.4.2.-Analisis de solicitación de carga.4.3.- Definición de factor de apoyo.4.4.- Revisión estructural.

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

4.1.- DETERMINACIÓN DEL TIPO DE INSTALACIÓN.

4.1.1 Zanja

Descripción: Son utilizadas para profundidades menores de hr ≤ 2 metros, en donde es colocado sobre una capa de concreto f´c = 150kg/cm2 de 10 cm y su relleno es con material de banco compactado al 90% Proctor hasta su totalidad.

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4.1.2.- Zanja terraplenada

4.1.3.- Terraplen

4.1.4.- Zanja inducida en terraplen

Descripción: Son utilizadas para alturas de rellenos h ≥ hr + hr’, es donde son colocados sobre una capa de concreto f ’c = 150kg/cm2 de 10 cm y su relleno es con material de banco compactado al 90% Proctor hasta su totalidad.

Descripción: Este tipo de instalación se produce cuando la cota superior de la pieza en su posición definitiva queda por encima del terreno natural. En donde el relleno arriba del cajón es hr ≤ hr’/3 y b ≤ 2b < 2h + b

Descripción: Este tipo de instalación nos ayuda al ahorro de recursos ya que en la parte superior del cajón se aloja una sección hr2 x b2 la cual esta rellena de material no compresible como paja, serrín, suelo orgánico o cualquier otro material que ofrezca garantía de un asentamiento claramente superior al del relleno compactado.

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4.2.- ANÁLISIS DE SOLICITACIÓN DE CARGA.

4.2.1.- Cargas muertas como:

4.2.2.- Cargas vivas como:

• Relleno

4.2.2.1.- Vehicular

4.2.2.2.- Ferroviarias

4.2.2.3.- Aeroportuarias

4.2.2.4.- Equipos de compactación: • Motoniveladora • Aplanadora

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4.3.- DEFINICIÓN DEL FACTOR DE APOYO.

Material de banco compactado al 95% Proctor

Factor de apoyo con plantilla de concreto simple F´c = 150 kg/cm2

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4.4.- REVISIÓN ESTRUCTURAL

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5.- ESPECIFICACIONES FÍSICAS

• Agregados finos y gruesos norma NMX-C-111

MATERIAS PRIMAS

PRODUCTO TERMINADO

• Resistencia del concreto a la compresión:- Prueba de cilindros norma NMX-C-083

• Cemento: Certificado de calidad que proporciona el proveedor en base a la normaNMX-C-414-ONNCCE-2010

• Acero: Certificado de calidad que proporciona el proveedor en base a la norma NMX-

B-072-CANACERO-2008, NMX-B-253-

CANACERO-2013, NMX-B-290

• Dimensionales:-Sección Interna “ancho y alto”- Espesor de pared y losa-Longitud-Ortogonalidad-Marcado

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6.- MANEJO, INSTALACIÓN Y JUNTEO

6.1.- MANEJO DEL CAJÓN

Maquinaria

Eslinga

Estrobo de acero

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6.2.- INSTALACIÓN DEL CAJÓN

6.2.2.- Plantilla

Plantilla de concreto simple f´c = 150 kg/cm2

Equipo necesario para maniobra e instalación

Nota: para la instalación de cajones se requiere una capacidad mínima de suelo 10 ton/m2

Plantilla hecha con material de banco compactada al 90% Proctor, el espesor varía en función de la estabilidad del suelo desde 0.30 hasta 1.0 m. En caso de baja capacidad de carga se tendrá una solución especial.

6.2.1.- Descarga

6.2.3.- Manejo con equipo adecuado

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6.2.7.- Junta de cajón

6.2.6.- Ensamble de macho y hembra

6.2.5.- Utilización de vientos (cuerdas)

Pernos de maniobras especiales, eslinga, estrobos de acuerdo de la capacidad del elemento.

La colocación de las piezas es de aguas abajo hacia aguas arriba

6.2.4.- Accesorios necesarios

• Mortero común cemento-arena 1:3

• Mortero y junta hermética bituminosa flexible

Tipos de junta

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En capas de 20 cm compactado al 90% Proctor esto en los

costados y arriba de los cajones

Con equipo de bajo impacto (bailarina)

Las varillas en los costados sirven para unir a los muros de contención que forman parte de la estructura de los aleros, los que se encuentran en la parte de abajo para unir los cajones con la cimentación, los de la parte de arriba para los muros de contención.

6.2.10.- Terminado

6.2.8.- Junteo exterior e interior mortero-cemento-arena 1:3

6.2.9.- Acostillamientos lateral y relleno

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6.3.- TIPOS DE JUNTEO DE CAJÓN

6.3.2 Junteo con junta hermética bituminosa flexible, de acuerdo con la norma ASTM-C-990

6.3.1.- Junteo con mortero común

• 50 Kg de cemento (1 bulto)• 5 Botes de arena de mina, de río, etc.• 23 Litros de agua• 4 Litros de adhesivo (Adhecon, Festerbond, Sikalatex, etc.)

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(Ejemplos)7.- OBRAS REALIZADAS

Presa Hidroeléctrica, “La Yesca”, Nayarit, Cajón 2.5 x 2.0 m.

Circuito Vial Mexiquense, Edo. Mex., Cajón 2.5 x 2.0 m.

Planta Termoeléctrica, Rosarito, B.C., Cajón 2.0 x 2.0 m.

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Cruce ferroviario Cooper E-80, con un colchón de relleno de 30 cm., Con el paso de 4 vías de ferrocarril en Manzanillo, Colima terminada en un tiempo de 24 hrs.

Alcantarilla de Laguna Coyutlan en Manzanillo, Colima, Cajón 3.5 x 2.5 m.

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Escotadura en Villahermosa, Tabasco, Batería con 25 Cajones para Conagua, Sección 3.5 x 2.5 m.

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Autopista Cosamaloapan - Acayuca, Tubería 244 y Cajón 3.5 x 2.5 m.

Toluca, Estado de México, Cajón 2.5 x 2.0 m.

Tanque Tormenta, Jumapa Celaya, Cajón 3.8 x 1.5 m.

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4 Baterías de cajones 3.5 x 2.5 más una 2 x 2 m., Nuevo Veracruz.

Paso Peatonal en Av. Ignacio Zaragoza, Puebla, Pue., Cajón 3.5 x 2.5 m.

Carretera Cuernavaca-Cuautla, tramo Boulevard Cuauhnahuac 7,000 m. obra pluvial, cajón 2. x 1 m

8.- ASISTENCIA TÉCNICA AL CLIENTE:

• Revisión de Proyecto.

• Cálculo Mecánico e Hidráulico.

• Catálogo Técnico de los Productos.

• Capacitación para Manejo,

Instalación y Junteo entre Piezas.

• Instructivo para Instalación

de los Productos.

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