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Manual Tcnico PTF
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MANUAL TECNICO PTF
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Indice
Tuberas de PVC Termo Fusionadas (PTF)
Preacio ............................................................................................................................................................. 5
Situacin actual de las inraestructuras ................................................................................................................ 5
Descripcin ....................................................................................................................................................... 6
Dimensiones y aplicaciones................................................................................................................................. 6
Conexiones y accesorios .................................................................................................................................... 7
Proceso de termousin ...................................................................................................................................... 7
El Porceso se desarrolla as ................................................................................................................................ 7
Mtodos de Instalacin ....................................................................................................................................... 9
Encamisado bsico de tuberas existentes ........................................................................................................... 9
Encamisado mediante ruptura por explosin localizada en tuberas rgidas ........................................................... 11
Encamisado mediante ruptura por corte en tuberas exibles .............................................................................. 13
HDD: procedimiento de diseo, clculo y construccin ........................................................................................ 13
Termo expansin controlada de encamisados precisos con orientacin molecular (Duraliner) ................................. 15
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Tuberas PTF
Tuberas de PVC Termo Fusionadas (PTF)
Preacio:
Durante ms de 60 aos el PVC ha venido demostrando su
capacidad y versatilidad para la resolucin de los ms variados
y extensos requerimientos en el transporte del agua, ya sea por
gravedad o a presin.
A lo largo de todos estos aos es que se ha podido comprobar
la estabilidad de las dierentes caractersticas mecnicas queposee, cubriendo rangos de dimetros desde los 12mm hasta
los 1200mm y an ms.
Para cuando el PVC entr a revolucionar el mercado de la
conduccin de agua, el mundo estaba extremadamente
sediento de inraestructura nueva, las ciudades estaban en
crecimiento horizontal y vertical, lo que se daba era una
expansin demogrfca, a la que seguidamente se le asociabauna mayor densidad.
A medida que el tiempo transcurri, las ciudades y poblados
han entrado en necesidades de reorganizacin, de replantear
sus usos y densidades.
A consecuencia de ello es que hoy en da es sumamente
recuente que lo que tiempo atrs era una ciudad de casascon amplios jardines y de muy baja densidad poblacional, hoy
se estn transormando en ciudades con edifcios de ofcinas
y condominios residenciales, implicando que la densidad
poblacional se duplique, triplique o hasta sea ya 10 o ms veces
mayor.
Situacin actual de las inraestructuras:
Esto implica que las demandas de aprovisionamiento y
evacuacin de aguas sean mayores, haciendo obsoletos los
sistemas que se construyeron tiempo atrs.
Ha de sumarse tambin el hecho de que en estos sitios esmuy recuente que, de manera gradual o en una sola etapa,
se hayan construido obras de inraestructura muy importantes
y con costos de reposicin muy elevados, como por ejemplo
abastecimiento de gas, cableado telenico, redes de fbra
ptica, vas pavimentadas y aceras.
Al revisar y sumar los actores y sus eectos, queda claro que
si se han de requerir trabajos para aumentar la capacidad desistemas hidrulicos, como por ejemplo sistemas sanitarios,
abastecimiento de agua potable, evacuacin pluvial, etc., la
alternativa de romper las vas existentes para sustituir la tubera
o para colocar una nueva, ha de ser, orzosamente, la ltima
alternativa a considerar.
Es por ello que en los ltimos aos el desarrollo de procesos
constructivos y tecnologas que permiten la rehabilitacin de
sistemas existentes sin requerir de mayores obras temporales,
ha aumentado a pasos agigantados, siendo la tecnologa de
instalaciones sin trinchera, una de las ms representativas
tendencias.
Por tecnologa sin trinchera se entienden, en general, aquellos
sistemas de tuberas que se instalan con un mnimo de obras
externas, usualmente una pequea cmara cada cincuenta,
cien o ms metros, en la que se introducen los equipos que
llevarn a cabo la rehabilitacin, o bien una instalacin nueva
e independiente del tendido existente, colocada sin mayor
aectacin a la inraestructura y vida circundante.
En este sentido, los mtodos de unin convencionales,
desarrollados para construccin con zanja abierta, ameritan un
pereccionamiento para poder sacar el mximo de provecho de
las prestaciones mecnicas y qumicas que este material orece
y sus benefcios en el desempeo estructural e hidrulico.
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La prctica ha indicado que para eectos de instalaciones
sin trinchera las uniones termousionadas (para el caso determoplsticos) son de las ms deseables.
Actualmente estas son muy empleadas en otros materiales,
pero en unos casos el producto resulta prohibitivamente caro o
en otros las bajas prestaciones mecnicas hacen que se deban
usar espesores de pared muy altos, lo que aecta sensiblemente
el desempeo hidrulico, y que en algunos casos restringe
seriamente la longitud de tramos sin trinchera.
Para el PVC se dispone actualmente de uniones del tipo
restringidas las que han dado muy alentadores resultados,
si bien hay algunas limitantes en cuanto a equipo y tramos a
colocar.
En respuesta a ello es que Durman ha decidido incorporar al
mercado latinoamericano la patente que cubre a las tuberas de
PVC termousionado, mismas que se caracterizan por:
Altsima compatibilidad para acoplar a otros sistemas, ya
sean existentes o ya sean nuevos.
Costos de producto muy razonables.
El sistema terminado suele ser sensiblemente ms
econmico y rpido que otros actualmente en uso.
Se puede usar con accesorios de hierro, acero, PVC, etc.
Permiten mayores longitudes de instalacin por jornada
que los sistemas actuales.
Queda as en las manos de diseadores y constructores esta
tecnologa que permitir la exitosa ejecucin de obras de
instalacin de tuberas sin trinchera. Tambin, si el proyecto
lo amerita, pueden ser usadas en instalaciones de trinchera
abierta.
Descripcin:
Las tuberas PTF se producen a partir de una dosifcacinespecial y nica para el PVC tal que permitan la termousin
entre dos tubos, enlazando as los polmeros de tal orma
que no se aecte ni la resistencia del tubo ni su elasticidad ni
comportamiento a corto, mediano o largo plazo.
El compuesto especial y patentado que se usa en estos elementos
permite obtener una unin con igual, o mejor, comportamiento
mecnico y qumico que lo que se puede esperar en el cuerpodel tubo.
Cabe sealar que aunque hay variaciones en la composicin,
estas no aectan la compatibilidad con el PVC estndar ni con
las soldaduras qumicas que en ellos se emplea. Su resistencia
qumica y biolgica es la misma.
En el mercado se pueden encontrar diversos productos en los
que se usan procesos parciales de termousin, pero son para
aplicaciones muchsimo menos rigurosas que las que se pueden
encontrar en una tubera subterrnea, expuesta a exigencias
estructurales, como es el caso de las tuberas de abastecimiento
o potable o las de evacuacin de aguas negras.
El uso de materiales y sistemas de ensamble dierentes a
los termousionados de PTF Durman, da uniones que son
quebradizas y en consecuencia muy susceptibles a las
vibraciones y deormaciones.
Otras uniones tienen bajsima resistencia y en consecuencia allan
en condiciones muy ineriores de las que haran allar al tubo.
Dimensiones y aplicaciones
Las tuberas PTF Durman estn disponibles en prcticamente
todos los dimetros y grupos de especifcaciones disponibles
en el mercado latinoamericano.
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Por tanto se pueden obtener para dimensiones tales como:
-DIN-ASTM (IPS, DI, ASTM D-3034)
-ISO, as como las dierentes homologaciones aplicables a
Amrica Latina
-AWWA
Se abrican principalmente en dimetros de 75mm en adelante,
sin que signifque que haya impedimentos abriles para dimetros
menores, sino por aplicaciones posibles.
En cuanto al dimetro mximo, se puede llegar hasta los
1200mm, segn disponibilidad y ubicacin del equipo que
extruye el tubo.
Las tuberas PTF pueden ser empleadas tanto para redes
de distribucin a presin para agua potable, para riego, etc.
Tambin para conducciones, redes y desogues de aguas
negras, colectores pluviales, pasos de alcantarilla, ductos para
cableado, etc.
Conexiones y accesorios
El PTF Durman, a dierencia de otras alternativas termoplsticas
termousionables, posee la sufciente tenacidad y rigidez como
para poder unirle, con gran seguridad y confabilidad, sistemas
de uniones tales como angers, dressers, uniones qumicamente
soldadas, uniones con empaque de hule, silletas de derivacin,
etc.
Todas estas clases de uniones o conexiones se unen con el mismo
procedimiento que se sigue para el caso de PVC tradicional.
Proceso que es satisactoriamente ms sencillo y econmico
que el que se sigue con PEAD y muchsimo ms econmico que
el que se usa con otras alternativas este sistema.
Proceso de termousin
El proceso se lleva a cabo con el mismo equipo que se empleapara la termousin a tope, como el caso especfco del PEAD.
Para llevar a cabo un trabajo de este tipo la lista de equipos y
medidas es la siguiente:
Tubera de PVC tipo PTF en los dimetros y espesores
solicitados
Vericar la existencia de corriente elctrica congruente
con el voltaje, ases, recuencia y amperaje requeridos paraoperar el equipo.
Mquina para facing y fusin a tope. Debe vericarse
previo a iniciar la operacin que las denominadas muelas
de sujecin sean adecuadas para el dimetro externo real
del tubo a termousionar, recurdese que existen dierentes
valores segn se trate de normas con base en IPS, DI, DIN,
ISO, etc. Se recomiendan los equipos McElroy, entre otros.
Equipo para vericacin del proceso de termofusin:
termmetro hasta 400 C, manmetro acoplable al equipo
de acing y usin a tope. Precisin hasta 1PSI y escala
desde cero hasta 300PSI, cronmetro y datos especfcos
de parmetros para el dimetro y espesor a termousionar.
Se recomienda explcitamente el uso de un dispositivo de
captura de datos, digital, con puerto de enlace y sotware
para usar con computadora personal, similar a los DataLoger
de McElroy. El uso de este aditamento permite una validacin
directa de cada una de las termousiones llevadas a cabo.
Equipo de proteccin contra viento y lluvia
Cronmetro
Procedimiento escrito
El proceso se desarrolla as:
Llevar el tubo al sitio en donde se har la termofusin,
mismo que se recomienda cercano al sitio de colocacin
fnal.
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Si el proceso de instalacin a seguir implica trabajos sin
trinchera trenchless, asegrese de las obras temporalesrequeridas para llevar a cabo la insercin de la tubera estn
en el grado de avance programado. Tmese en cuenta que
una vez unidos los tubos, el paso de maquinaria y personal
ser dicil si ha de cruzarse con el tramo termousionado
y sin instalar.
As mismo se debe vericar que la termofusin se est
llevando a cabo en el lado en el que se requiere insertarla.
Traslados innecesarios de tuberas ya usionadas solo
implican posibles daos al tubo y gastos de mano de obra.
Vericar las caractersticas de la tubera a instalar y que
se cuente con las condiciones apropiadas, entre ellas un
sitio seguro (protegido del trnsito vehicular, de posibles
derrumbes, etc).
Vericar las condiciones meteorolgicas y decidir si se
requiere o no de proteccin contra la lluvia y/ o el viento.
Colocar la mquina de facing y fusin a tope en una
posicin horizontal, asegurndose de que la misma est
frmemente apoyada. Esto por cuanto durante el proceso
habrn movimientos que pueden desalinearla o volcarla.
Alinear los tubos respecto al eje longitudinal del equipo.
Asegurar en posicin los dos tubos a termofusionar,
ayudndose con el sistema de muelas que el equipo trae.
Ejecutar el proceso de careado o facing. Este se lleva
a cabo al poner la plancha con cuchillas en su posicin,
ponerla a girar y, mediante el mando hidrulico del equipo,
hacer presin de ambas caras contra las cuchillas del disco.
Es muy importante asegurarse de que ambas caras toquen
de orma razonablemente uniorme al disco con las cuchillas.
Si en la operacin de careo el equipo tiende a trabarse,
disminuya momentneamente la presin, para reiniciarla unavez que el equipo gira de nuevo.
Una vez obtenido el careo, retire el disco y colquelo en un
sitio en donde est seguro.
Remueva todos los residuos y rizos de PTF que quedaron
debido a la operacin de careado. No hacerlo adems de dar
una mala impresin al sitio de trabajo, puede causar desde
problemas de contaminacin en las caras a termousionar
hasta accidentes.
Coloque el disco de termofusin, mismo que conviene
precalentar unos dos minutos antes, asegurndose que la
temperatura sea la recomendada en la literatura provista
por Durman-Nicoll
Etapa de calentamiento y derretido: Una vez que la
temperatura en el disco trmico es la indicada, asegurndose
previamente de que se coloc en el sitio adecuado, proceda
a presionar las dos caras a termousionar. Esto se hace
empleando los mandos hidrulicos / mecnicos que trae el
equipo. NUNCA trate de hacer esta operacin manualmente,
hay riesgo de salir herido y certeza de que el trabajo no ser
adecuado.
Vericar durante la etapa de calentamiento y derretido que
la temperatura, la presin y el tiempo sean los correctos.
Una vez que haya cumplido este ciclo, nuevamente con los
controles hidrulicos separe los tubos y retire el equipo de
calentamiento. Esta es una operacin que debe hacerse con
cuidado pero con rapidez .
Etapa de fusin: Proceda nuevamente a poner frente a
rente las dos caras a termousionar. Hgalo atendiendo al
tiempo y presin defnidos en la carta tcnica entregada
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para el proyecto. Esta etapa es muy importante para lograr
una adecuada usin, por lo que deben atenderse muy bienlos parmetros citados.
Una vez que ha transcurrido el tiempo de fusin (segn
dimetros y espesores es de 12 a 20 minutos, pero verifque
el dato exacto)
Libere los dos tubos que ya se termofusionaron, pero no les
haga movimientos bruscos ni deormaciones o curvaturas.
Prepare el equipo para la siguiente termofusin, repitiendo
los pasos necesarios (puede ser desde el paso 1, dado que
muchas veces el equipo se va desplazando a lo largo del
tendido de tubera a termousionar)
Cada vez que reinicie el ciclo, asegrese de no exceder
la longitud requerida o especifcada para ese tramo. Evitar
as tener que hacer cortes de uniones, que no darn ningn
benefcio a nadie.
Coordinar el inicio de las actividades siguientes a la
termousin, de manera que el tramo a colocar no quede
demasiado tiempo a la intemperie o sujeto a daos por
terceros o equipos.
Mtodos de instalacin
Tal y como se ha venido sealando, existen mltiples
mtodos para instalar tuberas PTF, ya sean procedimientos
convencionales, o ya sean especfcos para usos sin trinchera.
Funcionalmente los podemos clasifcar en mtodos para tuberas
nuevas (que pueden, no obstante, ser como complemento
o sustitucin de tuberas) y los de rehabilitacin de sistemas
existentes.
En esta seccin se describen los datos ms importantes para
los procedimientos en s. Dado que en la mayora de los casosson aplicaciones basadas en procedimientos en uso (si bien
de muy alta tecnologa), puede entonces encontrarse mucha
inormacin en uentes propias de los vendedores de equipos y
en normas y reglamentos.
Encamisado bsico de tuberas existentes
Consiste en introducir una tubera nueva dentro de una ya
instalada, la tubera entrar deslizndose solamente, se aplica
una uerza de halado (o empuje segn el caso) para vencer la
riccin y algunas cargas parsitas.
Una vez introducido el tubo, se procede a inyectar el material
de relleno o grouting que puede ser, segn sea el caso
desde un suelo ligeramente estabilizado con cal (carbonato
de calcio), que es en muchos de los casos, hasta un concreto
uido con granulometras, revenimientos y dosifcaciones
cuidadosamente defnidas y controladas (en ciertas aplicaciones
muy especiales).
Cuando se empleen las alternativas de encamisado se debe
prestar especial atencin al hecho de que la capacidad hidrulica
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ser, a lo sumo, igual a la de la conduccin original, si bien
suele ser inerior.
Esto se debe a que el dimetro exterior del tubo nuevo tiene que
ser menor al dimetro interno del tubo existente, caso contrario
no se puede introducir el nuevo tubo, y menos an inyectar el
material de relleno.
El
nuevo dimetro interno (D) ser igual al dimetro interno
existente (Di) menos el doble (en la mayora de los casos) del
espesor libre requerido para inyeccin (Tiny) y menos dos veces
el espesor de pared (Tw):
D = Di 2*Tiny
2*Tw
Una ventaja importante es que en el caso de ujo por gravedad
la n de Manning disminuye (que tiende a aumentar el caudal) y
en el de conduccin a presin la C de Hazen & Wil liams aumenta
(tiende a disminuir las prdidas energticas por riccin), como
se muestra en el ejemplo siguiente:
Ejemplo:
Dado el caso hipottico en que se desea rehabilitar una
tubera de concreto en muy mal estado, de 900mm de
dimetro, de un colector pluvial que trasiega un caudal
Q1, con una tubera de PVC de 750mm de dimetro
externo, con un espesor de pared de 23.1mm. Vericar
el % de variacin en el caudal.
R.:/ Dado que se considera que el tubo de concreto est
en muy mal estado, puede usarse un valor para Manning
de 0.019. El tubo de PVC ser muy liso, con uniones
termousionadas, de donde que n = 0.0092.
La pendiente, por necesidad, ser la misma en ambos
casos. Se asume adems mismo porcentaje de calado.
Por ello, tomando en cuenta que el caudal segn Manning se
calcula con la expresin:
Q = AR2/3 S1/2
n
Donde:
A = rea mojada por el ujo, en las condiciones en estudio
R = Radio hidrulico = A/P
P = permetro mojado
S = pendiente longitudinal de la tubera
Dado que se trata de tuberas de seccin circular:
Q = K(q) * D8/3 S1/2
n
Al eectuar la simplifcacin para Q2/Q1:
Q2/Q1 = (D2/D1)8/3 n1 (n2)D2 = 750 2*23.1 = 703.80
Sustituyendo:Q2/Q1 = (D2/D1)8/3 (n
1/n
2) = (703.80/900)8/3
(0.019/0.0092) = 1.07
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Por ende el caudal que podr trasegar el nuevo sistema sera,
segn la ecuacin de Manning, un 7% mayor que el que elsistema ya deteriorado poda llevar, a pesar de que el dimetro
se disminuy en un 22%.
El espacio contemplado para dejar libre entre tubo viejo y tubo
nuevo, es holgadamente sufciente como para incluso rellenar
con mortero uido o con concreto con tamao mximo de
agregado de 9.5mm con uidifcante. Tomando en cuenta que
se trata de un tubo con una relacin de dimetro a espesor
de pared de 32.5, la rigidez anular superar los 50PSI, de
donde que, siendo una tubera de pared slida, la solucin es
totalmente autoportante.
Para el caso de tuberas a presin, la comparacin se puede
hacer va prdidas energticas para un mismo caudal, o va
dierencias de caudal para una misma prdida energtica.
En ambos casos, la comparacin se puede hacer con la
ecuacin de Hazen & Williams:
h = K Q 1.852 * L(C ) D4.87h: perdidas piezomtricas por ujo
Q: caudal trasegndose
C: Constante de Hazen & Williams (90 para metal viejo,
150 para PVC)
L: longitud del tendido en que se evalan las prdidas
D: Dimetro interno REAL del tubo
K: Constante. Es 1.21*1010 si se trabaja h en m.c.a., Q en
lt/s, L en m y D en mm
Nota: Este NO es el nico mtodo de rehabilitacin de
tuberas existentes. Existen tambin otros que permitencolocar tubera con igual o mayor dimetro que la existente,
pero son ms laboriosos. Como todo en ingeniera, la
decisin nal depender de comparaciones de costo, vidatil, benecios, etc.
Encamisado mediante ruptura por explosin
localizada en tuberas rgidas
Este sistema consiste en hacer pasar una masa de metal, ya
sea halndola de manera intermitente o empujndola por medios
neumticos, generando el eecto de impactos en ambos casos.
Durante esa ase, la tubera existente, ya sea de concreto, arcilla
vitricada (gres), GRP asbesto, se ir rompiendo de manera
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controlada. El material resultante de esta ruptura es empujado
de orma concntrica hacia el medio circundante, por medio dela masa metlica, que se puede describir como semicnica o
en orma de proyectil.
El material roto y dispersado se mantendr aparatado de
su posicin original durante un tiempo corto, gracias al
comportamiento del suelo ante cargas de este tipo.
Una vez que la tubera ha pasado por el sitio de ruptura de la
existente, la labor estructural de soporte ser llevada a cabo
por la nueva.
Al defnir el dimetro del tubo a colocar en la rehabilitacin
y la longitud a colocar en cada tramo, y conociendo las
caractersticas aproximadas del suelo circundante, se puede
calcular la uerza de halado necesaria y as defnir el equipo a
usar y el espesor del tubo requerido para eectos constructivos
y cotejarlo contra el defnido para las condiciones de servicio
una vez instalado.
Para tal fn se puede hacer el clculo a partir del dimetro del
tubo y su espesor de pared, junto con el esuerzo admisible
para el PVC en esa condicin de carga (sae pulling orce),
establecido en 2800PSI o 195kg/cm2.
Como ejemplo se adjunta esta tabla de uerzas de halado
admisibles para tuberas AWWA C-900 y C-905, para otros
dimetros, normas o espesores, los datos se pueden obtener
con el representante de Durman ms cercano.
Dimetro
DIP
DRFuerza de
halado
segura (lbs)
Dimetro
DIP
DRFuerza de
halado
segura (lbs)
75DR26
Sch. 40Sch. 80
4.2005.5005.900
100141825
13.46010.6007.700
100DR26
Sch. 40Sch. 80
6.9009.30013.000
125141825
27.70021.90016.000
150DR26
Sch. 40Sch. 80
15.10016.50024.800
200141825
47.70037.80027.600
200DR26
Sch. 40Sch. 80
25.60024.80037.700
250141825
47.70037.80027.800
200DR26
Sch.40Sch.80
39.70035.20055.900
300141825
71.80056.50041.600
250DR26
Sch.40Sch.80
55.80046.60076.900
3501825
108.00079.000
350DR26
Sch. 40Sch. 80
67.30055.10092.300
4001825
139.000102.000
400DR26
Sch. 40Sch. 80
86.00072.100118.700
4501825
175.000128.000
450DR26
Sch. 40Sch. 80
111.40091.100148.500
5001825
210.000155.000
500DR26
Sch. 40Sch. 80
137.500107.000148.500
60018
25
300.000
220.000600
DR26Sch. 40Sch. 80
198.100149.000257.800
75025
32.541
480.000265.000210.000
90025
32.541
480.000380.000300.000
105032.54151
660.000400.000320.000
1200 4151 520.000420.000
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Encamisado mediante ruptura por corte en tuberas
fexibles
Este sistema tambin permite colocar, basndose en el trazado
de una tubera existente, tuberas con dimetro mayor o igual,
generando muy signifcativas mejoras en el desempeo y
durabilidad del nuevo sistema.
En esencia el mtodo consiste en introducir una cabeza metlica
en orma de cono, provista de aristas o cuchillas radialmente
dispuestas.
Esta cabeza metlica es halada por medio de un cable o cuerda
de alta resistencia, a travs de la tubera receptora (usualmente
de HDPE, metal o PVC). Mediante la secuencial aplicacin de
energa, la cabeza metlica eecta el corte (usualmente dos)
en el sistema a rehabilitar, permitiendo que el resto de la cabeza
separe en gajos el tubo existente.
Simultneamente se procede con el halado de la tubera PTF que
se va a instalar. En este caso, al igual que en el procedimiento
anterior, es imprescindible que se analicen las condiciones desitio, longitud y dimetro a instalar para as asegurarse de que
la uerza segura de halado sea compatible con lo que el tubo a
colocar permite.
Debe tenerse siempre en mente que en rehabilitacin se
debe disear tanto para la vida en servicio con sus mximos
esperables, como tambin para las solicitaciones que el proceso
constructivo implicar.
HDD*: procedimiento de diseo, clculo y
construccin
Este procedimiento es uno de los ms recuentemente empleados
y se le puede considerar tanto para sistemas completamente
nuevos como tambin para sustituir o complementar sistemas
ya existentes.
Una importante particularidad es que no usa el trazado de
tuberas existentes, ni tampoco es un mtodo de zanja abierta.
Bsicamente consisten en taladrar un agujero nuevo en una
masa de terreno, para que una vez llegado al punto de destino
se coloque una masa metlica especialmente diseada, que ir
ensanchando an ms la cavidad, aprovechndose adems de
las inyecciones lubricantes que en la peroracin se hicieron,
*Horizontal Directional Drilling
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para que seguidamente quede colocada la nueva tubera.
El proceso de taladrado (Drilling) puede ser rectilneo o
puede ser con cambios de direccin, segn lo que el sistema
a colocar requiera y segn, tambin, lo que las condiciones
especiales de sitio obliguen.
Un equipo mecnico con un sistema de torsin y avance se
encarga de llevar a cabo la peroracin. Para tal fn el barreno
puede, durante su operacin, acoplar elementos o extensiones
de alta resistencia a la torsin que se irn colocando
secuencialmente a medida que el proceso se desarrolla. Estas
extensiones poseen la resistencia necesaria como para poder
avanzar hasta centenares de metros con mrgenes de seguridad
muy cmodos.
La cabeza del barreno, eso s, deber ser seleccionada de acuerdo
con las condiciones que se esperen encontrar en obra, en la zona
a excavar. Igualmente se debe analizar la capacidad del equipo
propulsor (que le da el torque al barreno), de manera que pueda
eectuar la labor de rotacin, peroracin y posterior halado, con
soltura. Estos datos se cotejan con el largo a perorar.
Los abricantes proveen de inormacin y asesora tcnica muy
valiosa sobre este paso. As mismo, es prctica comn entre
los representantes, orecer el servicio de seleccin de equipo e
incluso el de alquiler de equipo ms operario.
Para proyectos de pequea a mediana escala, esta es una
prctica conveniente para ambas partes. Sin embargo encondiciones especiales de instalacin, o en proyectos de gran
escala, la conveniencia de comprar el equipo es un tema muy
digno de ser tomado en cuenta.
La gran mayora de los equipos llevan a cabo esta labor de
manera mecnica y automtica, como por ejemplo el que se
muestra en la otograa, de la casa Vermeer.
El mecanismo consiste en un magazine en el que, de manera
similar a como ocurre en una pistola automtica tipo escuadra,
cada vez que se gasta una extensin, la siguiente queda lista
para ser usada, y as sucesivamente hasta concluir la labor o
requerir un nuevo magazine.
El mismo equipo cuenta con los sistemas de almacenamiento e
inyeccin de lodos bentonticos y otros materiales que permitirn la
adecuada lubricacin del orifcio y una ms cil ejecucin de la obra.
Adicionalmente el equipo cuenta con una serie de mandos para
controlar y modifcar o corregir, de ser necesario, el trazado de
la peroracin.
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Este sistema lo que hace es verifcar la posicin espacial
(proundidad, y coordenadas en el plano horizontal) y direccin
de la cabeza peroradora. Esta a su vez, desde la cabina de
mandos, puede ser redireccionada, o bien puede ser de orma
automtica.
Los equipos de diseo tradicional requieren que el operador
lleve a cabo la accin, valindose de los datos tomados por el
equipo mvil que un operador lleva sobre la zona de peroracin,
otros ms avanzados poseen un sistema de circuito cerrado en
el que a medida que se toman los datos, las verifcaciones y
correcciones, en caso de ser necesarias, se llevan a cabo en
racciones de segundo, de manera continua.
Con prcticamente todos los sistemas se pueden lograr
peroraciones con precisin tan rigurosa como 0.20% o menos
an (con previsiones especfcas en la preparacin de la obra)
A medida que el barreno va avanzando, el equipo va inyectando
una mezcla a base de bentonita que se encarga de lubricar
la peroracin, tambin le da estabilidad dimensional a la
peroracin temporal para las actividades que siguen.
Al salir el barreno al otro extremo, se procede a colocar la masa
metlica (reamer head) en el extremo del barreno, esta al ser
halada de regreso, y gracias a su confguracin, ensanchar
signifcativamente el dimetro del agujero, por lo que al halar
el tubo PTF, entrar con mayor acilidad, deslizndose con baja
riccin por las paredes del agujero.
Para llevar a cabo la accin de halado se debe verifcar lo siguiente:
Que la fuerza de halado segura sea consecuente con la
longitud de tubera a colocar, las condiciones del suelo y el
dimetro del tubo.
Tener la tubera termofusionada y preparada para colocarseen el momento mismo en que se termine la peroracin (el
agujero tiende a cerrarse con rapidez).
Asegurarse de tener la longitud adecuada de PTF segn el
tramo perorado, as como los dispositivos necesarios para
su interconexin o taponamiento.
Concluida esta etapa, lo que sigue es llevar a cabo la
interconexin y poner en operacin, o bien continuar con la
etapa siguiente de HDD.
Termo expansin controlada de encamisados
precisos con orientacin molecular (Duraliner)
Este sistema, tal y como lo seala
el ttulo, consiste en un encamisado
estructural de PVC dentro de una tubera
existente, sea cual sea el material que
la constituye.
En vista de que sus caractersticas
son muy extensas como para usarlas de nombre (si bien s
muy explicativas), se le denomina o llama por el nombre de la
patente asociada: Duraliner.
Se le puede describir como un encamisado de gran resistencia
y durabilidad que permite aprovechar las condiciones de
instalacin de una tubera que, por diversos motivos, ya no
est en buen estado de uncionamiento, sea en el aspecto
estructural, el qumico o el hidrulico.
Una de las ms frecuentes
aplicaciones es en tuberas
metlicas que se han
deteriorado por corrosin
y/ o que las adherencias en
su pared interna la hacen
hidrulicamente inefciente. La fabilidad sobre su capacidadpara soportar presiones y la exactitud del dimetro externo
del encamisado hacen muy seguro y expedito el proceso de
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reconexin de derivaciones y operacin de sistemas existentes
como por ejemplo tees y silletas.
Tambin se le puede emplear en colectores de aguas negras,
pasos de alcantarilla y desogues pluviales, siendo en este caso,
al igual que en los anteriores, el actor de decisin el adecuado
balance entre los aspectos econmicos, constructivos,
durabilidad e intererencia con otras obras, existentes.
Una interesante caracterstica
de este mtodo, patentado,
es que el tubo tendr un
dimetro externo igual al
dimetro interno de la tubera
existente, pero sin embargo
la insercin o sondeo se hace
con una tubera con un dimetro inicial inerior al interno del
sistema a rehabilitar.
De esta manera el proceso de insercin es sumamente rpido y
no hay involucradas grandes uerzas de halado.
Antes de colocar la nueva tubera es necesario que se de una
limpieza interna del tubo a encamisar. Esta labor se suele llevar
a cabo con dispositivos abrasivos rotativos que se hacen pasar
a lo largo del segmento de tubera a tratar.
As se logra una superfcie
interna muy apropiada para
el encamisado, sobre todo
porque elimina adherencias
e imperecciones que
puedan aectar el adecuado
proceso.
Una vez colocada la nueva
tubera, se procede a
colocar en los extremos del
tubo los correspondientes
dispositivos que permitirn
llevar a cabo posteriormente
las operaciones para
expandir el tubo nuevo.
Estos son dispositivos especialmente desarrollados para
el proceso con PTF, de donde que defnitivamente se deben
obtener por medio del representante de la marca, o bien al
menos buscar el aval sobre los que se hayan de usar. Estos son
reutilizables muchas veces, por lo que se recomienda proceder
exclusivamente con equipo original.
Una vez colocados los correspondientes artefactos, se procede
a llenar con agua limpia la tubera nueva, para posteriormente
proceder con la termo expansin.
El proceso de termo
expansin consiste en la
aplicacin gradual de presin
al lquido dentro del tubo, a la
vez que se va incrementado
de manera paulatina y
controlada la temperatura.
Esto se hace con una unidad mvil, usualmente colocada en un
camioncito liviano. En este se incluye una caldera, un fltro, bombas
y equipos de cmputo para monitorear la accin.
Luego se procede con una despresurizacin gradual, junto
con un moderado enriamiento. As se obtiene una expansin
permanente en el tubo, sin presencia de esuerzos residuales
ni cristalizaciones.
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Tal y como se observa
en la otograa adjunta,
el tubo se acoplar a las
dierentes irregularidades
que se puedan presentar
en el trazado, lo que
permite garantizar un
comportamiento conjunto y compatible.
Durante el proceso se da un reacomodo de los polmeros que
da por resultado un PVC con una muy conveniente orientacin
molecular en el sentido anular. De esa manera el valor de HDB
a 100 000 horas sube desde 4000 PSI hasta 7100PSI, lo que
permite usar espesores fnales de pared ineriores, para una
misma resistencia del tubo y paralelamente se da una disminucin
en las prdidas energticas, mismas que son uncin de D4.87,
siendo D el dimetro interno de la tubera. Cabe sealar que una
tubera de hierro dctil rehabilitada con Duraliner tiene la misma
capacidad hidrulica a pesar de tener un dimetro relativamente
menor, gracias al eecto del coefciente de Hazen & Williams. Y
desde luego que tiene mucho mayor capacidad hidrulica que
su equivalente estructural en PEAD.
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