SIFONES INVERTIDOSELECCIÓN DEL TIPO DE ESTRUCTURA: Cuando el nivel del agua es menor que la rasante del obstáculo, se puede utilizar una alcantarilla, y si el obstáculo es muy grande se usa túnel. Cuando el nivel de la superficie libre del agua es mayor que la rasante del obstáculo, se puede utilizar como estructura de cruce un puente canal o un sifón invertido o la combinación de ambos. ESTRUCTURAS DE CRUCE Para cruzar una depresión, se debe recurrir a una estructura de cruce, en cada caso se escogerá la solución más conveniente para obtener un funcionamiento hidráulico correcto, la menor pérdida de carga posible y la mayor economía factible; las cuales pueden ser: Puente canal Sifón invertido Alcantarilla Túnel LOS SIFONES INVERTIDOS Son conductos cerrados que trabajan a presión, se utilizan para conducir el agua en el cruce de un canal con una depresión topográfica en la que está ubicado un camino, una vía de ferrocarril, un dren o incluso otro canal. Los sifones hacen que el agua pueda salvar el gran desnivel que existe entre dos puntos opuestos. En su entrada existe una cámara cuya función es orientar el flujo hacia el sifón propiamente dicho y a su salida otra cámara que permite guiar el flujo efluente hacia el colector aguas abajo. el escurrimiento se produce por gravedad. esta diferencia de cargas debe absorber todas las perdidas en el sifón. en conducto forzado (a presión hidráulica o sea a tubo lleno). es decir tiene que haber un desnivel entre ambos puntos para que permita compensar el rozamiento. La diferencia de carga ΔZ≥ las pérdidas totales. este es el principio de los vasos comunicantes. siendo por lo tanto el nivel de agua en la cámara de entrada superior al de la cámara de salida. El sifón funciona por diferencias de cargas. TIPOS DE SIFONES Los principales tipos de sifones invertidos son los que se indican a continuación: Ramas oblicuas .Hidráulica del sifón Invertido: El sifón invertido. presenta aproximadamente una forma de “U” interconectada con dos cámaras. Entre estas cámaras. Para que se dé el funcionamiento el nivel de entrada debe estar por encima del nivel de salida. Los sifones invertidos pozo vertical y ramas verticales. son muy aconsejables. Pozo vertical Ramas verticales Con cámaras de limpieza El sifón invertido de ramas invertidas. debido a sus características de fácil limpieza y reducido espacio. El sifón invertido con cámara de limpieza. para lo que se cuenta suficiente desarrollo y en terrenos que no se presentan grandes dificultades de ejecución. se emplea para cruces de obstáculos. son preferidos para emplazamientos de poco desarrollo o en caso de grandes dificultades constructivas. . tiene su aplicación en obras de cruce de vías subterráneas. . Transición de entrada. Registros para limpieza y válvulas de purga.PARTES DE UN SIFON INVERTIDO Los sifones invertidos. . constan de las siguientes partes: 1. 2. Compuerta de emergencia y rejilla de entrada. 5. como se muestra en la Figura (1). 7. Desarenador. Conducto o barril. 6. Transición de salida. No siempre son necesarias todas las partes indicadas pudiendo suprimirse algunas de ellas. 3. 4. Desagüe de excedencias. 95 (3/8” x 3/8”) colocados a cada 10 cm. DESAGUE DE EXCEDENCIAS. Para el caudal normal. Elementos de un Sifón Invertido. se recomienda hacerlos de las dimensiones convenientes para que pase el caudal por desalojar y unirlos al canal colector de la obra de excedencias. que descargan a un canal con pendiente superior a la del propio canal. DESARENADOR. Conviene localizarlo antes de la transición de entrada. y soldados a un marco de 2. 1. 2. o sea al finalizar la transición de entrada. la cresta del vertedor estará al nivel de la superficie libre del agua.Figura (1). COMPUERTA DE EMERGENCIA Y REJILLA DE ENTRADA. La compuerta de emergencia consiste en una o varias compuertas deslizantes o agujas de madera que corren sobre ranuras hechas en las paredes laterales o viguetas de hierro y que en un momento determinado puedan cerrar la entrada al conducto para poder hacer limpieza o reparaciones al mismo. Generalmente consiste en un vertedor lateral construido en una de las paredes del canal. evacuando el caudal que no pueda pasar por el sifón.54 x . Es una estructura que evita que el nivel del agua suba más de lo tolerable en el canal de llegada. La rejilla de entrada se acostumbra hacerla con varillas de 3/8” de diámetro o varillas cuadradas de 0. Por facilidad de construcción se localizan a la entrada del conducto.95x0. Consiste en una o varias compuertas deslizantes colocadas en una de las partes laterales. 3. cuando por reparaciones en este sean cerradas las compuertas o agujas de emergencia. Sirven a la vez para desalojar el agua del sifón. TRANSICIONES DE ENTRADA Y SALIDA.1. Como en la mayoría de los casos. Esta práctica hace mínima la posible reducción de la capacidad del sifón causada por la introducción del aire.27 (1” x ½). La profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifón se recomienda que este comprendida entre un mínimo de 1. (Hv= carga de velocidad) .1 hv y un máximo de 1. 4. la sección del canal es diferente a la adoptada en el conducto o barril. Para el cálculo de la longitud de las transiciones que son simétricas se podrá seguir el criterio: En el diseño de una transición de entrada y salida es generalmente aconsejable tener la abertura de la parte superior del sifón un poco más debajo de la superficie normal del agua. La rejilla permite también proteger a las personas que por una u otra razón están usando el canal.5 hv. Su objeto es el impedir o disminuir la entrada al conducto de basura y objetos extraños que impidan el funcionamiento correcto del conducto. es necesario construir una transición d entrada y otra de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda. CONDUCTO O BARRIL Forma la parte más importante y necesaria de los sifones. Circulares VELOCIDADES EN EL CONDUCTO Las velocidades de diseño en sifones grandes es de 2 . Se recomienda profundizar el conducto.6 m/s. Un sifón se considera largo. dejando un colchón mínimo de 1 m en las laderas y de 1.5. SECCION TRANVERSAL Por cuestiones de construcción pueden ser. Rectangulares 3. debe estar ahogado en la entrada y a la salida. por lo tanto. . Cuadradas 2.5 m en el cruce del cauce para evitar probables fracturas que pudieran presentarse debido a cargas excesivas como el paso de camiones y tractores. mientas que en sifones pequeños es de 1.3 m/s. cuando su longitud es mayor que 500 veces el diámetro. 1. FUNCIONAMIENTO El sifón siempre funciona a presión. tomando en cuenta las pérdidas de carga que han de presentarse. REGISTRO PARA LIMPIEZA Y VÁLVULA DE PURGA. no sea posible da el desnivel que por estas limitaciones resulten. se traza el sifón y se procede a diseñar la forma y dimensiones de la sección del conducto más económica y conveniente. Las dimensiones de la sección transversal del conducto. teniendo en cuenta que con esto de aumenta el peligro de azolvamiento del sifón. esto se obtiene después de hacer varios tanteos. . Con el plano a curvas de nivel y el perfil del terreno en el sitio de la obra. disminuyendo prudentemente la velocidad del agua. dependen del caudal que deba pasar y de la velocidad que se pueda dar. por lo que habrá necesidad de mejorar las facilidades para limpiar el interior del barril. En sifones grande se considera una velocidad conveniente de agua en el barril de 2 a 3 m/s que evita que el depósito de azolve en el fondo del conducto y que no es tan grande que pueda producir la erosión del material de los abrirles.Ahogamiento≥ 10% Puede tenerse ahogamiento < 50% AHOGAMIENTO = 6. cuando por las condiciones del problema. se pueden reducir las pérdidas.