Recomendaciones de Instalación para Tuberias Enterradas

Recomendacionesde Instalación

Tuberías enterradas

Índice

Información preliminar

1.1 Prólogo 11.2 Introducción 11.3 Servicio de asistencia técnica 11.4 Protección contra el fuego 1

Transporte, manipulación y almacenaje

2.1 Inspección 22.2 Reparación 22.3 Descarga y manipulación 22.4 Almacenaje de tubos 32.5 Almacenaje de juntas y lubricantes 42.6 Transporte 42.7 Manipulación de tubos anidados 4

Montaje

3.1 Acoplamientos de manguito 63.2 Uniones por bridas 93.3 Uniones por métodos alternativos 103.4 Uniones por laminación 10

Instalación estándar

4.1 Instalación básica 114.2 Zanja estándar 124.3 Materiales de relleno 124.4 Módulo del material de relleno (E’b) 124.5 Criterio de migración del

material de relleno 134.6 Profundidad máxima de relleno 144.7 Presión negativa 164.8 Profundidad mínima de instalación 194.9 Lecho de la tubería 204.10 Rellenado de la zanja 20

Instalaciones alternativas

5.1 Zanja ancha 235.2 Tablestacado permanente 255.3 Relleno con cemento estabilizado 25

Otros procedimientos de instalación

6.1 Zanjas con varias tuberías 266.2 Zanjas con cruce de tuberías 266.3 Zanjas con fondo inestable 266.4 Zanjas inundadas 266.5 Zanjas con entibaciones provisionales 276.6 Zanjas sobre roca 276.7 Sobreexcavación accidental 276.8 Instalaciones en pendiente 276.9 Cargas sísmicas 286.10 Bocas de registro de PRFV 28

Macizos de hormigón / revestimientos dehormigón / conexiones rígidas

7.1 Restricciones del empuje 297.2 Revestimientos de hormigón 307.3 Conexiones rígidas 307.4 Revestimientos para túneles 32

Ajustes durante la instalación

8.1 Ajuste de la longitud 348.2 Recubrimiento de los extremos de

las tuberías de saneamiento cortadas durante la instalación 34

8.3 Cierre con acoplamientos FLOWTITE 35

8.4 Cierre con acoplamientos distintos a los de FLOWTITE 35

Acciones posteriores a la instalación

9.1 Inspección de la tubería instalada 369.2 Corrección de las deflexiones

excesivas 369.3 Ensayo hidráulico 379.4 Ensayo con aire 389.5 Limpieza de las tuberías

de saneamiento 39

Apéndices

A Pesos aproximados de tubos y acoplamientos 40

B Requisitos de lubricante por unión 40C Clasificación y características de los

suelos naturales 41D Clasificación y características

de los suelos de relleno 41E Ensayos de clasificación de los

suelos naturales 42F Compactación del relleno 43G Definiciones y terminología 45

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A

Información preliminar

1

1

1.1 Prólogo

Este manual pretende proporcionar al instaladorinformación básica sobre los requisitos y procedimientosa seguir para garantizar la correcta manipulación einstalación de tuberías enterradas FLOWTITE. Elmanual también puede ser empleado por losresponsables del proyecto como fuente de datos, si bienno debe ser utilizado como manual de ingeniería o guíade diseño de una instalación.

A pesar de que se ha procurado incluir informaciónsobre todas las circunstancias que se pueden encontraren una instalación, también pueden surgir situacionesque requieran una consideración especial. Cuando éstesea el caso, consulte con su proveedor.

Además de la instalación enterrada, existen otros tiposde instalación (como las que se utilizan para las tuberíassubacuáticas o las tuberías aéreas montadas sobresoportes) que no se tratan en este manual. En caso dedesearlo, consulte con su proveedor para obtener másinformación sobre los requisitos y limitaciones aplicablesen estos casos.

En todo caso es importante tener presente que estemanual no ha sido diseñado con el fin de reemplazar elsentido común, el buen entender de los ingenieros, lasregulaciones de seguridad aplicables, los decretoslocales o las instrucciones y especificaciones de laingeniería de la propiedad, quien tiene la autoridad finalsobre todos los trabajos realizados. En el caso de queesta información diera lugar a algún tipo de duda sobrela forma de proceder, se recomienda consultar con elproveedor y con el responsable técnico del proyecto.

1.2 Introducción

Para conseguir el elevado grado de resistencia a lacorrosión y demás ventajas que ofrecen los tubosFLOWTITE es necesario realizar una instalaciónadecuada. Los tubos FLOWTITE han sido diseñadosteniendo en cuenta las zonas del lecho y de relleno queresultan de seguir los procedimientos de instalaciónrecomendados en este manual. Recuerde que lacombinación de la tubería y el material de rellenoconstituye un “sistema tubería-suelo” de altorendimiento.

Las recomendaciones que se presentan en estemanual son fáciles de seguir y verificar. Se puedeobtener un buen indicio de la calidad de la instalaciónrealizada midiendo la deflexión vertical del tuboenterrado y revisando la forma del tubo. La deflexióninicial de un tubo recién instalado no debe exceder losvalores que figuran en la Tabla 4.1 de este manual. Bajoninguna circunstancia se admite la presencia deabultamientos, zonas planas u otros cambios bruscos dela curvatura de la pared del tubo.

El criterio de aceptación de la instalación mediante lamedición de la deflexión vertical del tubo solamente seráválido cuando se hayan seguido los procedimientos deinstalación especificados en este manual que aseguran laconsecución de los efectos previstos a largo plazo.

El seguimiento de los procedimientos de instalacióndetallados en este manual y de las sugerencias ofrecidaspor nuestro servicio de asistencia técnica contribuirá agarantizar una instalación adecuada y duradera. En casode tener alguna duda o desear realizar alguna variaciónsobre las recomendaciones aquí descritas, consulte consu proveedor.

1.3 Servicio de asistencia técnica

Existe un servicio de asistencia técnica a disposición delcliente. A través de este servicio el instalador puedeobtener toda la asesoría necesaria para lograr unainstalación correcta. El servicio de asistencia técnicapuede brindar apoyo en el lugar de la instalación desdeel inicio del trabajo, realizando un seguimiento periódicode todo el proyecto. Así, el servicio ofrecido puedeabarcar desde un seguimiento continuado (de tiempocompleto) hasta una asistencia periódica en función dela planificación, complejidad y resultado de lainstalación.

1.4 Protección contra el fuego

Al igual que prácticamente todos los tubos fabricadoscon materiales petroquímicos, las tuberías reforzadascon fibra de vidrio pueden arder, por lo que no esrecomendable su uso en aplicaciones expuestas acalentamientos intensos o llamas. Durante la instalaciónse deben tomar las precauciones necesarias para evitarque los tubos queden expuestos a chispas de soldadura,sopletes de corte u otras fuentes de calor que puedanprovocar la ignición del material.

Esta precaución deberá extremarse cuando se trabajecon productos químicos volátiles durante la fabricaciónde uniones laminadas o la reparación o modificación dela tubería en el lugar de instalación.

Transporte, manipulación y almacenaje

2

2

2.1 Inspección

Resulta imprescindible revisar todos los tubos en el lugarde descarga para asegurarse de que no hayan sufridodaño alguno durante el transporte. También serecomienda volver a inspeccionar cada tuboinmediatamente antes de proceder a su instalación,aunque esto depende del tiempo que lleve almacenado,la manipulación a la que haya sido sometido en el lugarde trabajo y otros factores que pueden influir en laintegridad del tubo.

En todo caso, al revisar la carga enviada por elfabricante se debería proceder de la siguiente manera:1. Haga una inspección global de la carga. Si está

intacta, por lo general bastará con una revisiónordinaria durante la descarga para asegurarse de quelos tubos han llegado a destino sin daño alguno.

2. Si la carga se ha movido o hay indicios de que ha sidomaltratada, entonces será necesario revisar cada tubocon cuidado para detectar los posibles daños. Por logeneral bastará con una inspección exterior paradetectar cualquier desperfecto. Cuando el tamaño deltubo lo permita, conviene inspeccionar la superficieinterior del tubo en los puntos en que se hayalocalizado algún tipo de defecto en la superficieexterior.

3. Contraste las cantidades recibidas de cada tipo detubo contra las que figuran en el remito de entrega.

4. Use el remito para anotar las pérdidas o dañoscausados durante el transporte y obtenga deltransportista el justificante correspondienteconvenientemente firmado. Acto seguido, proceda arealizar la reclamación contra el transportista segúnsus indicaciones.

5. No utilice tubos dañados en la instalación. Eltransportista le notificará el procedimiento a seguircon las piezas dañadas.

6. Si detecta algún daño o desperfecto en un tubo,separe el tubo afectado del resto del lote y póngaseen contacto con el proveedor.

No se deben utilizar los tubos que tengan aspecto deestar dañados o defectuosos.

El servicio de asistencia técnica puede asistirle en elproceso de verificación de los tubos si está presente enel momento en que se realice la recepción e inspecciónde la carga.

2.2 Reparación

Por lo general, los tubos ligeramente dañados puedenser reparados en el lugar de trabajo por personalcalificado. Si existe alguna duda sobre el estado de

un tubo, éste no debe ser utilizado en la

instalación.

El servicio de asistencia técnica puede ayudarle adeterminar si un tubo necesita algún tipo de reparacióny si es posible y práctico realizarla. Si el cliente lo desea,también puede obtener las especificaciones dereparación y coordinar la entrega del material necesario

y la asistencia del personal especializado para efectuar lareparación. Los tipos de reparación varían en función delespesor y la composición de la pared del tubo, laaplicación a la que se va a destinar la tubería y el tipo yextensión del defecto detectado. Se recomienda, portanto, no intentar reparar un tubo dañado o

defectuoso sin haber consultado previamente con el

proveedor. Es muy probable que los tubos que no

hayan sido reparados correctamente no funcionen

según lo previsto.

2.3 Descarga y manipulación

La descarga de los tubos cae bajo la responsabilidad delcliente. De ahí que sea imprescindible controlar lamanipulación del material durante el proceso dedescarga. El uso de cuerdas de guía atadas a los tubos oa los embalajes de los mismos facilita el control manualde los tubos durante la elevación y posteriormanipulación. En caso de que se necesiten varios puntosde anclaje se pueden utilizar barras. La finalidad deestos métodos es evitar que los tubos caigan, tengancolisiones o reciban golpes, en especial en sus extremos.

Cargas unificadas

Por lo general los tubos de 600mm o menor diámetrose embalan como unidades. Las cargas unificadas sepueden manipular utilizando un par de eslingas (véase laFigura 2.1). Los tubos de mayor diámetro tambiénpueden ser transportados en embalajes unificados.Consulte con su proveedor para obtener másinformación sobre el tipo de embalaje que se va a utilizaren la entrega de su pedido. Los tubos que no estén

embalados de forma unificada, no deben ser

izados en conjunto en forma de fajo. Estos han de

ser descargados y manipulados por separado (de

uno en uno).

Figura 2.1Izado de una carga unificada

Tubos sueltos

Los tubos sueltos se pueden izar usando flejes flexibles,eslingas o cuerdas. En ningún caso se han de usar cablesde acero o cadenas para levantarlos o transportarlos. Los

1/4 x L 1/2 x L 1/4 x L

Transporte, manipulación y almacenaje (continúa)

2

3

tubos se pueden levantar usando un solo punto desujeción (véase la Figura 2.2), si bien el uso de dospuntos de sujeción situados según la Figura 2.3 facilita elcontrol del tubo descargado. No se deben izar tubos

pasando una cuerda por el interior de los mismos

de extremo a extremo.

En el Apéndice A aparecen los pesos aproximados delos tubos y acoplamientos de fabricación estándar.

Figura 2.2Izado con un solo punto de sujeción

Figura 2.3Izado con dos puntos de sujeción

Si los tubos sufren incisiones, grietas o fracturasdurante las fases de manipulación o instalación, debenser reparados antes de ser instalados. En caso de

darse esta situación, póngase en contacto con su

proveedor para que revise los desperfectos y le

asesore sobre el modo de proceder en la

reparación o eliminación de los daños (véase la

sección anterior, 2.2 Reparación).

2.4 Almacenaje de tubos

Como regla general se recomienda almacenar los tubossobre maderas planas que faciliten el posicionamiento yla posterior retirada de las eslingas alrededor del tubo.

Cuando los tubos se depositen directamente sobre elsuelo se deberá inspeccionar la zona para asegurarse deque ésta es relativamente plana y que está exenta depiedras u otros escombros que puedan dañar el tubo.Los tubos también deberán ser calzados para evitar quepuedan rodar con vientos fuertes.

En el caso de que sea necesario apilar los tubos, serecomienda hacerlo sobre soportes planos de madera(de 75mm de ancho como mínimo) con cuñas,espaciados a un máximo de 6 metros (3 metros paradiámetros pequeños) (véase la Figura 2.4). Asimismo, serecomienda dejarlos en el embalaje de origen empleadoen el envío.

Es importante asegurar la estabilidad de los tubosapilados en condiciones de viento fuerte, en áreas dealmacenaje irregular o en situaciones en que esténsometidos a otro tipo de cargas horizontales. La alturamáxima de apilamiento recomendable es de 3 metrosaproximadamente. No se recomienda apilar tubos dediámetros superiores a 1400mm.

Figura 2.4Almacenaje de tubos

AL ALMACENAR LOS TUBOS SE DEBE RECORDARQUE LA MÁXIMA DEFLEXIÓN VERTICAL PERMITIDANO DEBE SUPERAR LOS VALORES QUE SEPRESENTAN EN LA TABLA 2.1. ADEMÁS NO SEADMITEN ABULTAMIENTOS, ZONAS PLANAS NIOTROS CAMBIOS BRUSCOS DE LA CURVATURA DELA PARED DEL TUBO. EL ALMACENAJE QUE NOTENGA EN CUENTA ESTAS LIMITACIONES PUEDESER PERJUDICIAL PARA LOS TUBOS.

Tabla 2.1 Deflexión máxima admitida durante elalmacenaje

Deflexión máximaClase de rigidez SN (% del diámetro)

2500 2,55000 2,0

10000 1,5

Cuerda de control

1/4 x L 1/4 x L1/2 x L


2

4

2.5 Almacenaje de juntas y lubricantes

Cuando las juntas de caucho y los acoplamientos sereciban por separado, las juntas deberán almacenarse ensu embalaje original en una zona resguardada de la luz yno deberán ser expuestas a la luz del sol exceptodurante la operación de montaje de la tubería. Tambiéndeberán estar protegidas del contacto con grasas yaceites derivados del petróleo, disolventes y otrassustancias perjudiciales.

El lubricante para las juntas deberá almacenarse deforma que se evite dañar el embalaje. Los contenedoresa medio usar deberán cerrarse y sellarse de nuevo paraevitar cualquier posible contaminación del lubricante.

Si durante la instalación las temperaturas desciendenpor debajo de los 5ºC, las juntas y los lubricantesdeberán ser resguardados hasta el momento de serutilizados.

2.6 Transporte

Cuando sea necesario transportar los tubos desde ellugar de descarga hasta el lugar de instalación serecomienda utilizar el embalaje original de envío. Si estono es posible, entonces se debe depositar los tubossobre maderas planas distanciadas 4 metros comomáximo y con un voladizo de 2 metros como máximo.También se deben fijar los tubos para que permanezcanestables y separados y se tiene que asegurar que no hayacontacto entre ellos para que las vibraciones debidas altransporte no produzcan una abrasión entre los mismos(véase la Figura 2.5).

La altura máxima de apilamiento recomendable es deunos 2,5 metros. Para evitar flexiones, se deben usarflejes flexibles o cuerdas para atar los tubos al vehículosobre los puntos de soporte. No se deben utilizar cablesde acero o cadenas sin la adecuada protección quepueda impedir la abrasión de los tubos. La deflexióndiametral máxima no debe sobrepasar los valoresindicados en la Tabla 2.1. Recuerde que no se admitenabultamientos, zonas planas ni otros cambios bruscos dela curvatura de la pared del tubo. La falta decumplimiento de estas normas de manipulación duranteel transporte puede resultar en daños para los tubos.

Figura 2.5Transporte de tubos

2.7 Manipulación de tubos anidados

Para reducir costos de transporte, los tubos que viajenlargas distancias podrán ser enviados de forma anidada(los tubos de menor diámetro viajarán dentro de los demayor diámetro). Estos tubos por lo general utilizaránun embalaje especial y requerirán procedimientosespeciales de descarga, manipulación, almacenaje ytransporte. En caso de que se necesiten procedimientosespeciales, estos le serán comunicados al cliente antesdel envío. En todo caso, este tipo de suministro precisaque se tengan en cuenta los pasos que se detallan acontinuación:

1. El lote de tubos anidados se debe levantar usando dospuntos de sujeción como mínimo (véase la Figura2.6). Las limitaciones referentes a la distancia entreflejes y los puntos de sujeción se especificarán encada proyecto (cuando existan). Se debe asegurarque las eslingas utilizadas para levantar los tubostienen capacidad suficiente para soportar el peso delos mismos. Dicho peso se puede calcular utilizandolas orientaciones de peso aproximado que figuran enel Apéndice A.

Figura 2.6

Dos puntos de sujeción

Cuerda decontrol


2

5

2. La mejor forma de almacenar los tubos anidados esguardándolos en el embalaje utilizado paratransportarlos. A menos que se especifique locontrario, no es recomendable apilar estos lotesembalados.

3. Los lotes de tubos anidados sólo pueden sertransportados utilizando el embalaje original. En casode que existan requisitos especiales para laconfiguración del lote, la disposición en el vehículo detransporte y/o el amarre al mismo, estos seespecificarán para cada proyecto en concreto.

4. Es preferible realizar el desembalaje y la separaciónde los tubos interiores en una estación preparadapara ese fin. Por lo general, consta de tres o cuatrosoportes que fijan el diámetro exterior del tubo demayor diámetro del lote. Los tubos interiores seextraen empezando siempre por el de menordiámetro, levantándolo ligeramente con un brazo deizado convenientemente protegido que permitamantener el tubo suspendido y retirándolo sin queroce con los otros tubos (véase la Figura 2.7). Cuandolas limitaciones de peso, longitud o equipo impidanutilizar este método de desembalaje y separación, elproveedor podrá recomendarle los procedimientosoportunos para cada proyecto.

Figura 2.7Desembalaje de tubos anidados utilizando el brazo de izado de unacarretilla elevadora convenientemente revestido

Montaje

3

6

Los tubos FLOWTITE por lo general se ensamblanutilizando acoplamientos de manguito FLOWTITE deplástico reforzado con fibra de vidrio. Los tubos yacoplamientos se suelen suministrar por separado, sibien se pueden entregar con el acoplamiento montadoen un extremo del tubo.

Los acoplamientos pueden llevar una juntaelastomérica que sirve de tope central de montaje. Losacoplamientos montados en fábrica siempre llevan estetope central de montaje.

Los tubos FLOWTITE también permiten el uso deotros sistemas de conexión tales como bridas,acoplamientos mecánicos y uniones por laminación.

3.1 Acoplamientos de manguito FLOWTITE

Limpieza e instalación de las juntas

Los pasos 1 a 4 se deben seguir en todos los montajesque utilicen acoplamientos de manguito FLOWTITE.

Paso 1: Limpieza del acoplamiento

Limpie meticulosamente las ranuras y las juntas decaucho del acoplamiento para asegurarse de que estánlibres de suciedad y aceites (véase la Figura 3.1).

Paso 2: Instalación de las juntas

Instale la junta en su ranura dejando de dos a cuatrobucles uniformes extendidos hacia fuera de la ranura.No use lubricantes ni en la ranura, ni en la junta en estaetapa del montaje. No obstante, puede usar agua parahumedecer la junta y la ranura y así facilitar elposicionamiento y la inserción de la junta (véase laFigura 3.2).

Introduzca cada bucle de la junta de caucho en elinterior de la ranura, presionando uniformemente entodo momento.

Una vez instalada la junta, tire ligeramente de ella endirección radial para verificar que la compresión a la quese encuentra sometida es uniforme a lo largo de toda sucircunferencia.

Verifique asimismo que ambos lados de la juntasobresalen uniformemente de la ranura a lo largo detoda la circunferencia. En el caso de que no sea así,puede golpear ligeramente la junta con una maza degoma para introducirla correctamente.

Paso 3: Lubricación de las juntas

Aplique una ligera capa de lubricante sobre las juntasusando un paño limpio (véase la Figura 3.3). Consulte elApéndice B para obtener más información sobre lacantidad de lubricante a consumir por junta.

Figura 3.1Limpieza del acoplamiento

Figura 3.2Instalación de las juntas

Figura 3.3Lubricación de las juntas

Montaje (continúa)

3

7

Paso 4: Limpieza y lubricación de las espigas

Limpie las espigas de los tubos a fondo para eliminarcualquier tipo de suciedad, grasa, arena, etc. Utilizandoun paño limpio, aplique una delgada capa de lubricante alas espigas desde el extremo del tubo hasta la posicióndonde se encuentra pintada la franja negra de límite demontaje sobre el tubo. Tome las precauciones necesariaspara mantener limpias las espigas y el acoplamiento unavez lubricados (véase la Figura 3.4).

Atención: Es muy importante utilizar el lubricanteadecuado. El proveedor suministra suficiente lubricantecon cada pedido de acoplamientos. Si por alguna razónnecesita más lubricante, debe ponerse en contacto con elproveedor bien sea para recibir una entrega adicional opara asesorarse sobre el uso de lubricantes alternativos.Nunca use lubricantes derivados del petróleo.

Figura 3.4Limpieza de las espigas

Montaje con acoplamientos sin tope central

Los pasos 5 a 8 que se describen a continuación sonaplicables a todos los procedimientos de montaje detubos con acoplamientos sin tope central.

Paso 5: Montaje de las abrazaderas

Monte la abrazadera A sobre el tubo A ya instalado odéjela en la posición donde se encuentra después delmontaje anterior. Monte la abrazadera B sobre el tubo Bque va a ser ensamblado, situándola alineada con lafranja negra marcada en la espiga a fin de que actúecomo tope (véase la Figura 3.5).

Nota: La instalación mecánica de las abrazaderas tiene ladoble función de actuar como tope y como elemento deataque de empuje del equipo de tracción (tensoresmecánicos). El contacto de las abrazaderas con el tubodebe acolcharse o protegerse de alguna forma para evitardañar el tubo y obtener al mismo tiempo una fuerza defricción elevada con la superficie del tubo. En el caso deque no se disponga de abrazaderas, se pueden usareslingas de nylon o cuerdas, tal como muestra la

Figura 3.6, tomándose las debidas precauciones paramantener la alineación del acoplamiento. La abrazaderatiene la ventaja de actuar como tope. Sin embargo, si nose dispone de ella se deberá insertar la espiga del tubohasta que la franja negra quede alineada con el extremodel acoplamiento.

Paso 6: Emplazamiento del tubo

Deposite el tubo B (pendiente de conectar) sobre el lechoa suficiente distancia del tubo A como para permitir lainserción del acoplamiento entre los dos tubos.

Figura 3.5Situación de las abrazaderas

Figura 3.6Montaje de tubos sin abrazaderas

Paso 7: Montaje del acoplamiento

Instale unos tensores mecánicos para unir lasabrazaderas y dos maderas de 100mm x 100mm osimilares (para diámetros más grandes se debe utilizaruna chapa de madera) entre el tubo A previamenteconectado y el acoplamiento (véase la Figura 3.7). Sindejar de sujetar las maderas en posición, introduzca elnuevo tubo B en el acoplamiento hasta que llegue atopar con la abrazadera B. En el caso de utilizar tensoresmecánicos, puede llegar a ser necesario el uso de unatabla de protección debajo de los tensores para evitarque rocen contra el tubo (véase la Figura 3.6).

Nota: La fuerza de montaje aproximada es de 1 Kg pormm de diámetro.

Nota: La acción del enchufado debe ser gradual y defuerza máxima controlada para evitar roturas deespigas, etc. Es por ello que no recomendamos el uso demaquinaria pesada para tal fin, como ser el uso delbalde de la retroexcavadora, etc.

AbrazaderaB

Tubo B

Tensores mecánicos(uno a cada lado)

Tabla de madera paraproteger el tubo

(una a cada lado)

Eslinga denylon o cuerda

Tubo A

AbrazaderaA

Pasos5 y 6

Montaje (continúa)

3

8

Paso 8: Montaje de los tubos

Afloje los tensores mecánicos y retire las maderasusadas como topes antes de volver a traccionar lostensores para introducir el acoplamiento en el tubo Apreviamente montado. Debe verificar que el extremo delacoplamiento haya quedado alineado con la franja negradel tubo A (véase la Figura 3.8).

También es importante que compruebe que las juntasde goma hayan quedado bien colocadas una vez que sehayan unido los tubos. Esto se suele hacer insertando unadelgada lámina de metal pulido con la punta redondeada ysin filo (comúnmente conocida como “galga”) entre elacoplamiento y la espiga, deslizándola alrededor de launión para detectar cualquier junta mal colocada.

Nota: Una vez finalizado el paso 8, la abrazadera B sedeja en posición y la abrazadera A se desliza sobre elsiguiente tubo que vaya a montarse.

Figura 3.7Montaje del acoplamiento

Figura 3.8Montaje de los tubos

Montaje con acoplamientos con tope central

Los procedimientos de montaje son los mismos que en elcaso de los acoplamientos sin tope central, con lassiguientes excepciones:

• La abrazadera B no necesita estar situada en unaposición determinada, y

• Las espigas se insertan hasta que llegan a contactarcon el tope central de montaje. Es preferible que laespiga sea enchufada dejando un espacio deseparación (2 a 3mm) con el tope central de montaje.

El tope central de montaje mantiene el extremo deltubo en la posición correcta sin necesidad de alinear lafranja negra del tubo con el acoplamiento, aunque siguesiendo válida como referencia del final del montaje.

Proceso de enchufado

Cada junta tiene dos aros de goma y un tope central deregistro. Notar que la junta puede ser previamenteensamblada sobre una de las espigas del caño.

Figura 3.9

Nota: Una vez que se hayan montado los tubos serecomienda rellenar la zanja lo antes posible para impedirposibles movimientos de la tubería debidos afluctuaciones de temperatura. En el caso de que se preveaun incremento sustancial de temperatura (por ejemplo, de20 ºC) en una zanja abierta, se puede conseguir unacompensación de posibles movimientos dejando unespacio de hasta 20mm entre los extremos de las espigas.

Montaje con acoplamientos preinstaladosFLOWTITE

Como ya se ha indicado, el acoplamiento que vienemontado de fábrica tiene un tope central de montaje.Esto hace posible eliminar las fases previas de montajedel acoplamiento durante la instalación final de la tubería.

Desviación angular del acoplamiento demanguito FLOWTITE

La máxima desviación angular permitida en cadaacoplamiento no debe exceder los valores que figuran enlas Tablas 3.1 y 3.2. Para dar un ángulo de desviación ala tubería, esta primero se debe montar en línea recta,aplicándose posteriormente el ángulo de desviacióndeseado (véase la Figura 3.9 para una explicación visualde estos términos).

Tabla 3.1 Desviación angular con acoplamiento demanguito (ángulo entre ejes de caños)

Diámetro nominal Presión nominal (PN) en bar

del tubo Hasta 16 20 25 32

(mm) Ángulo de desviación nominal (grados)

DN ≤ 500 3,0 2,5 2,0 1,5500 < DN ≤ 900 2,0 1,5 1,3 1,0

900 < DN ≤ 1800 1,0 0,8 0,5 0,51800 > DN 0,5 NA NA NA

Tabla 3.2 Desviación y radio de curvatura

Ángulo de Desviación nominal (mm) Radio de curvatura nominal (m)

desviación Longitud del tubo Longitud del tubo

(grados) 3m 6m 12m 3m 6m 12m

3,0 157 314 628 57 115 2292,5 136 261 523 69 137 2752,0 105 209 419 86 172 3441,5 78 157 313 114 228 4561,3 65 120 240 132 265 5291,0 52 105 209 172 344 6880,8 39 78 156 215 430 8600,5 26 52 104 344 688 1376

Tubo B

Tubo B Tubo A

Paso8

Paso7

Madera de100 mm x 100 mm

Madera de100 mm x 100 mm

Tubo A

Proceso de enchufado

Montaje (continúa)

3

9

Nota: Estos datos son meramente informativos. Lalongitud mínima permitida varía en función de la presiónnominal y el tipo y nivel de compactación del relleno. Encaso de estar interesado, pida a su proveedorinformación específica al respecto.

Las juntas de los tubos con desviación angular seestabilizan a través de la rigidez del suelo que rodea latubería y el acoplamiento. En los tubos para aplicacionesa presión (PN > 1), las juntas con desviación angularrequieren que el relleno tenga un nivel de compactaciónrelativa del 90% PN. En los tubos para presiones PN16 osuperiores, las juntas con una desviación angular verticalrequieren una profundidad mínima de relleno de 1,2metros.

Desalineación de tubos

La desalineación máxima permitida entre los extremosde dos tubos adyacentes es de 5mm (véase la Figura3.11). Se recomienda verificar la alineación cerca de losmacizos de hormigón, las cámaras de válvulas y otrasestructuras similares, al igual que en los puntos dereparación y cierre de la instalación.

Figura 3.10Desviación angular con acoplamiento de manguito

Figura 3.11Desalineación

Desenchufado

3.2. Uniones por bridas

Las bridas de poliéster reforzado con fibra de vidrio sedeben montar siguiendo el procedimiento que se detallaa continuación (véase la Figura 3.12):1. Limpie a fondo el frontal de la brida y la ranura de

alojamiento de la junta tórica.2. Asegúrese de que la junta tórica esté limpia y libre de

desperfectos. No use juntas dañadas.3. Sitúe la junta tórica en su alojamiento y fíjela en

posición con pequeños trozos de cinta adhesiva.4. Alinee las bridas que se van a unir.5. Monte los tornillos, arandelas y tuercas. Toda la

tornillería debe estar limpia y engrasada paraasegurar que el par de apriete sea el correcto. Debeusar arandelas en todas las bridas de fibra de vidrio.

6. Use una llave dinamométrica para apretar todos lostornillos a un par de 35 N•m, siguiendo unasecuencia de apriete estándar.

7. Repita el procedimiento apretando los tornillos a unpar de 70 N•m o hasta que las caras de las bridasestén en contacto. No exceda este par, ya que podríadañar permanentemente la brida de fibra de vidrio.

8. Verifique el par de todos los tornillos una horadespués del apriete final y ajústelos a 70 N•m denuevo si es necesario.

Nota: Cuando se empalmen dos bridas de poliésterreforzado con fibra de vidrio, sólo una de ellas debellevar la ranura para la junta tórica.

Figura 3.13Unión por bridas

Acoplamiento

Desalineación

TuberíaDesviación

Radio decurvatura Ángulo de

desviación

Bridametálica

Brida defibra devidrio

Juntatórica

La máxima longitud de desenchufado o separaciónentre la espiga del caño y la junta tope es de 20 mm.

Figura 3.12

Aro REKA Aro REKA

Tope central de goma

Caño

Máximo desenchufado 20 mm

Montaje (continúa)

3

10

3.3 Uniones por métodos alternativos

Acoplamientos flexibles de acero (Straub, Tee Kay, Arpol, etc.) (véase la Figura 3.13)

Los acoplamientos flexibles de acero se utilizan tantopara unir tuberías FLOWTITE con tuberías de distintosmateriales y diámetros como para reparar tuberías.Estos acoplamientos consisten en una camisa de acerocon una banda de goma interior que sella la unión.

Por lo general existen tres tipos:

A Camisa de acero revestida de copolímero o resinaepoxídica

B Camisa de acero inoxidableC Camisa de acero galvanizado por inmersión en caliente

Figura 3.14Acoplamiento flexible de acero

A pesar de que la camisa de acero lleva una capa deprotección anticorrosiva incorporada, puede resultarnecesario proteger el resto de la unión con una mangade polietileno que se ajusta en caliente sobre elacoplamiento ya instalado.

Con este tipo de acoplamiento es muy importantecontrolar el apriete de los tornillos. No se debe apretardemasiado, dado que esto puede sobrecargar lostornillos de cierre o ejercer demasiada presión sobre latubería. Así, es imprescindible seguir las instruccionesde montaje del fabricante de los acoplamientos sinsobrepasar el par de apriete recomendado por elproveedor de los tubos.

Figura 3.15Acoplamiento mecánico de acero

Acoplamientos mecánicos de acero(Viking Johnson, Helden, Klamflex, etc.) (véase la Figura 3.14)

Los acoplamientos mecánicos se suelen utilizar para unirtubos de distintos materiales y diámetros o elementosrígidos. Dado que las características de este tipo deacoplamiento difieren de fabricante en fabricante en loque se refiere al tamaño y cantidad de tornillos y diseñode la junta, Flowtite Technology no puede hacer unarecomendación generalizada sobre este tipo deacoplamientos.

De ahí que no se recomiende el uso de acoplamientosmecánicos con tuberías FLOWTITE. En el caso de que elinstalador quiera utilizar un modelo de acoplamientomecánico específico, se recomienda que lo discuta con elproveedor de tubos antes de proceder a su compra parasaber bajo qué condiciones es adecuado el uso de estosacoplamientos con tuberías FLOWTITE.

3.4 Uniones por laminación

Este tipo de unión se fabrica a partir de refuerzos defibra de vidrio y resina de poliéster. Por lo general se usacomo método de reparación o en aplicaciones en que seprecisa cierta resistencia a las fuerzas axialesocasionadas por la presión interna (que requieren

tubos especialmente diseñados para resistir los

empujes axiales debidos a la presión). La longitud yel espesor del laminado dependen del diámetro y lapresión de la tubería (véase la Figura 3.15).

Este tipo de unión exige condiciones de limpiezacontroladas y personal instalador calificado. Seproporcionarán instrucciones especiales cuando seutilice este tipo de unión.

Figura 3.16Unión por laminación

Brida Manguito

Diámetro interiordel tubo

Juntas

Brida

Instalación estándar

4

11

El tipo de instalación adecuada para los tubosFLOWTITE varía en función de la rigidez del tubo, laprofundidad de instalación, las características del suelonatural y el material de relleno disponible.

El material nativo debe confinar la zona de relleno deforma que proporcione a la tubería el soporte quenecesita (véase la Figura 4.1). Los procedimientos deinstalación que se detallan a continuación tienen comoobjetivo ayudar al instalador a realizar una instalación enperfectas condiciones de funcionamiento.Independientemente de las condiciones del suelo y delmétodo de instalación que se utilice, la deflexión inicial yla deflexión a largo plazo no deben exceder los valoresque figuran en la Tabla 4.1. Las tuberías que no seajusten a estos límites pueden dar resultados distintosde los previstos.

Figura 4.1Nomenclatura de la zona de relleno de la tubería

La Tabla 4.2 presenta las descripciones de los distintosgrupos de suelo natural. El Apéndice C da definicionesmás detalladas de los grupos de suelo natural. Cuando serealiza una instalación se debe verificar el tipo de suelonatural con frecuencia, sobre todo en los sitios donde sesospecha que puede haber cambiado. Las propiedadesdel suelo en el lecho y en la zona de la tubería sonimportantes. El recuento de golpes o la rigidez del suelodebe representar la condición más adversa que puedaencontrarse durante un período de tiemporepresentativo (normalmente ocurre cuando las aguasfreáticas se encuentran en su nivel más alto).

Los Apéndices C a F proporcionan informacióndetallada sobre los suelos naturales y de relleno.

Apéndice C - Clasificación y características de los suelosnaturales

Apéndice D - Clasificación y características de los suelosde relleno

Apéndice E - Ensayos de clasificación de los suelos naturales

Apéndice F - Compactación del relleno

Tabla 4.1 Deflexión vertical admisible

Deflexión(% del diámetro)

Inicial positiva +3,0Inicial negativa -1,5A largo plazo 5,0

Tabla 4.2 Clasificación del grupo de suelo natural

Grupo de suelo 1 2 3 4 5 6

Cohesivo Muy Firme Medio Blando Muy Muy, muyfirme blando blando

Granular Compacto Ligeramente Suelto Muy Muy Muy, muycompacto suelto suelto suelto

4.1 Instalación básica

Es preciso realizar una manipulación e instalaciónadecuadas para beneficiarse de las excelentes ventajasde los tubos FLOWTITE, incluidas la resistencia a lacorrosión, la larga vida útil y el buen rendimiento de lostubos. De ahí que sea imprescindible que el cliente,ingeniero y contratista entiendan que esta tubería depoliéster reforzado con fibra de vidrio ha sido diseñadateniendo en cuenta las zonas del lecho y del relleno quese obtienen siguiendo los procedimientos de instalaciónrecomendados. Juntos, la tubería y el materialcircundante forman un “sistema de tubería-suelo” dealto rendimiento.

Largos años de experiencia han demostrado que losmateriales granulares bien compactados son ideales parael relleno de las zanjas. No obstante, en un esfuerzo porreducir los costos de instalación, a menudo se utilizanlas tierras excavadas de las zanjas como material derelleno. Conscientes de esta práctica, los ingenieros deFlowtite Technology han desarrollado una serie delimitaciones de profundidad de instalación para tubosFLOWTITE basándose en el uso de los seis grupos desuelo que van desde la grava hasta los suelos de granofino y baja plasticidad.

Procedimientos de instalación simplificados

Para líneas cortas o que requieran un mínimo de estudiouse las siguientes directrices:

Para cualquier rigidez de tubo

Material de relleno: grava o arena limpia con unadensidad del 90% de la densidad próctor estándar.

300 mm

Lecho varía con el ØMín. DN/4 - Máx. 150 mm

Zona de rellenode la tubería

Cimiento(si se requiere) Suelo natural

Zonadel tubo

Instalación estándar (continúa)

4

12

El uso de cualquiera de estos materiales cumplirá lossiguientes parámetros:

Profundidad de instalación ≥ 1m y ≤ 9mCarga de tráfico Hasta AASHTO H20Presión ≤ 16 barPresión negativa ≤ -0,25 barSuelo natural Grupo 1, 2 o 3Zanja Tipo 1, ancho estándar

Para líneas largas o con necesidades de instalacióncomplejas, siga el proceso que se detalla en esta sección.

4.2 Zanja estándar

La dimensión “A” (véase la Figura 4.2) de la zanja debeser lo suficientemente ancha como para asegurar elrelleno de la zona del riñón de la tubería y permitir eluso de equipos de compactación. Por lo general ladimensión “A” tiene como valor mínimo la ecuación

. Las Tablas de este manual que presentan loslímites de profundidad de instalación se han calculadoteniendo en cuenta una zanja cuyo ancho es 1,75 vecesel diámetro nominal de la tubería. Para tubos de mayordiámetro se puede asignar un valor menor a “A” enfunción del suelo natural, el material de relleno y latécnica de compactación. Por ejemplo, en el caso de losgrupos 1, 2 y 3 de suelo natural y materiales de relleno Ay B, que requieren un esfuerzo de compactaciónlimitado, se puede considerar una zanja más estrecha.En el caso de que las condiciones del proyecto no seajusten a las aquí descritas, consulte con el proveedorpara obtener asesoramiento y directrices específicas.

Figura 4.2Zanja

Nota: Cuando en el fondo de la zanja se encuentrensuelos tipo roca, suelos endurecidos, blandos, sueltos,inestables o altamente expansivos, puede llegar a sernecesario incrementar la profundidad de la capa dellecho para obtener un soporte longitudinal adecuado.

4.3 Materiales de relleno

La Tabla 4.3 presenta las distintas categorías de materialde relleno. Los suelos del grupo “A” son los más fácilesde utilizar y los que menor esfuerzo de compactaciónrequieren, mientras que los del grupo “F” son los quemayor esfuerzo de compactación requieren para lograrun nivel dado de compactación relativa.

Independientemente del grupo al que pertenezca elmaterial de relleno y de su procedencia (ya seaimportado o sea el suelo natural de la zanja) lassiguientes restricciones son aplicables:1. El tamaño máximo de la partícula o piedra debe estar

dentro de los límites establecidos en la Tabla 4.4.2. No se admiten terrones cuyo tamaño doble el tamaño

máximo de la partícula o grava.3. No se puede utilizar material congelado.4. No se admite el uso de materiales orgánicos.5. No se permite la incorporación de escombros

(neumáticos, botellas, metales, etc.).

Tabla 4.3 Grupos de material de relleno

Grupo de material Descripción del materialde relleno de relleno

A Roca triturada y grava, < 12% de finosB Arena, < 12% de finosC Arena limosa, 12-35% de finos, LL < 40%D Arena limosa y arcillosa, 35-50 % de

finos, LL < 40%E Limo arenoso y arcilloso, 50-70 % de

finos, LL < 40%F Suelo de grano fino de baja plasticidad,

LL < 40%

Tabla 4.4 Tamaño máximo de la partícula

El tamaño máximo de partícula en la zona de la tubería(hasta 300mm sobre la tubería) es:

DN Tamaño máximo (mm)

Hasta 450 13500 a 600 19700 a 900 25

1000 a 1200 321300 y mayor 38

Además, no se deben dejar caer piedras de diámetrosuperior a los 200mm sobre la capa de 300mm que cubrela tubería desde una altura de más de 2 metros.

4.4 Módulo del material de relleno (E’b)

El nivel de apoyo del material de relleno (resistencia) seexpresa como el módulo del material de relleno E’b enMPa. Independientemente del grupo al que pertenezcael material de relleno, cuanto mayor sea la

0,75 DN2

Riñón

Zonade la

tubería

Lecho


4

13

compactación, mayor será el módulo del material derelleno y mayor el apoyo. Las Tablas 4.5 y 4.6 presentanlos valores de E’b para los distintos grupos de relleno enfunción de la compactación relativa - % máximo dedensidad de compactación próctor normal (PN) parasuelos saturados y no saturados, respectivamente.

La elección del material de relleno y el nivel decompactación relativa adecuados a una instalación enparticular debe tener en cuenta las condiciones delproyecto, incluyendo los factores que siguen:• Presión nominal (PN)• Rigidez nominal (SN)• Diámetro nominal (DN)• Profundidad de la instalación requerida• Compatibilidad con los suelos naturales existentes• Nivel de la capa freática

Se puede conseguir una instalación óptima (de menorcoste) mediante la comparación de las necesidades delproyecto con los materiales de relleno disponibles y elnivel de compactación requerido.

Los grupos de relleno D, E y F no deben utilizarsecomo material de relleno para el lecho o la zona de latubería en caso de que exista agua anegada en la zanja.Los tipos de relleno A, B o C deben usarse en áreasdonde exista agua anegada en la zanja. Estos materialesdeben aplicarse hasta llegar a un nivel de al menos150mm por encima del nivel de agua observado.

Nota: Véase la siguiente sección sobre migración delmaterial de relleno.

Tabla 4.5 Módulo de resistencia pasiva del material derelleno (suelos no saturados)

Tipo de Valores de E’b (MPa) a la compactación relativa1

relleno 80% 85% 90% 95%

A 16 18 20 22B 7 11 16 19C 6 9 14 17D 3 6 9 10 2

E 3 6 9 10 2

F 3 6 92 10 2

1.La compactación relativa al 100% es la máxima densidad de compactaciónpróctor normal (PN) con el contenido óptimo de humedad.

2.Valores difíciles de conseguir incluidos aquí sólo a modo de referencia.

Tabla 4.6 Módulo de resistencia pasiva del material de relleno (suelos saturados)

Tipo de Valores de E’b (MPa) a la compactación relativa1

relleno 80% 85% 90% 95%

A 12 13 14 15B 5 7 10 12C 2 3 4 4D 1,7 2,4 2,8 3,1 2

E NA3 1,7 2,1 2,4 2

F NA3 1,4 1,72 2,1 2

1. La compactación relativa al 100% es la máxima densidad de compactaciónpróctor normal (PN) con el contenido óptimo de humedad.

2. Valores difíciles de conseguir incluidos aquí sólo a modo de referencia.3. Su uso no se recomienda.

4.5 Criterio de migración del material derelleno

Durante la selección del material de relleno se debetener en cuenta su compatibilidad con el material quecompone el suelo natural. Es muy importante que elmaterial de la zona de relleno no se desplace o emigrehacia el suelo natural. De igual forma, debe impedirseque el suelo natural pueda emigrar hacia el material derelleno. Si esto sucede la tubería perderá su soportelateral, lo que dará lugar a una deflexión excesiva y, portanto, dejará al tubo fuera de las especificacionesprevistas. Normalmente el fenómeno de la migraciónsólo puede ocurrir si existe agua en la zona de la tuberíay si se da la relación que se detalla a continuación entrelos dos suelos adyacentes:

D85 más fino ≤ 0,2D15 más grueso

Donde:D85 más fino = la apertura de la malla que

permite el paso del 85% delmaterial más fino

D15 más grueso = la apertura de la malla quepermite el paso del 15% delmaterial más grueso (véase laFigura 4.3)

Cuando no se pueda evitar el uso de materialesincompatibles, estos deberán separarse con un geotextilde vida útil equivalente a la de la tubería para queimpida el lavado o migración de materiales. El geotextildebe rodear la totalidad del lecho y de la zona de rellenoy debe cerrarse en la parte superior de la zona de latubería para impedir la contaminación del material derelleno seleccionado.


4

14

Figura 4.3Criterio de migración del material de relleno

4.6 Profundidad máxima de relleno

Los tubos FLOWTITE son conductos flexibles, por loque tienen que estar soportados por el suelo circundantepara poder resistir las cargas que se le aplican. Laprofundidad de instalación está relacionada con el tipode material de relleno elegido y su compactación(densidad), las características del suelo natural, el tipode construcción de la zanja y la rigidez del tubo.

Existen dos tipos de instalación estándar (véase laFigura 4.4). La elección entre ellos depende de lascaracterísticas del suelo natural, los materiales derelleno, la profundidad de instalación requerida y lascondiciones de funcionamiento de la tubería. Lainstalación de tipo 2, “fragmentada”, se utiliza más enaplicaciones de poca presión, con cargas de tráficoligeras y requisitos de presión negativa (vacío) limitados.

Las tablas 4.7 presentan las profundidades máximasde relleno para:Tabla 4.7A - Instalación de tipo 1, sin cargas de tráficoTabla 4.7B - Instalación de tipo 1, con cargas de tráficoTabla 4.7C - Instalación de tipo 2, sin cargas de tráfico

Figura 4.4Instalaciones

Instalación de tipo 1• Construya el lecho

siguiendo las indicacionesde la sección 4.9

• Rellene la zona de latubería (hasta 300mm)por encima de la clavedel tubo con el materialde relleno especificado alnivel de compactaciónrequerido.

Nota: El requisito de compactación de los 300 mm porencima de la clave del tubo no es aplicable eninstalaciones para baja presión (PN ≤ 1 bar).

Instalación de tipo 2

• Construya el lechosiguiendo las indicacionesde la sección 4.9

• Rellene hasta el 60% deldiámetro del tubo con elmaterial de rellenoespecificado al nivel decompactación requerido.

• Rellene desde el 60% deldiámetro del tubo hasta 300mm por encima del tubocon el nivel de compactación relativa necesario paralograr un módulo del relleno de al menos 1,4 MPa.

Nota: La instalación de tipo 2 no es adecuada parainstalaciones con cargas de tráfico pesado.

Materialmás fino Material

más grueso

Apertura de lamalla (mm)

0,15Más grueso

0,85 Más fino

% dematerialque pasala malla


4

15

Tabla 4.7A Profundidad máxima de instalación (metros)en zanja estándar con instalación de tipo 1sin cargas de tráfico

E’b Grupo de suelo naturalMPa 1 2 3 4 5 6

2500 STIS

20,7 23,0 18,0 11,0 7,0 2,8 NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,0 2,6 NA10,3 15,0 13,0 9,0 5,5 2,6 NA

6,9 11,0 10,0 7,5 5,0 2,4 NA4,8 8,5 7,5 6,0 4,0 2,0 NA3,4 6,0 5,5 5,0 3,8 1,8 NA2,1 4,0 3,5 3,5 2,8 1,6 NA1,4 2,6 2,6 2,6 2,2 1,4 NA

5000 STIS

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 3,0 1,213,8 18,0 15,0 10,0 6,5 3,0 1,210,3 15,0 13,0 9,0 6,0 2,8 1,2

6,9 11,0 10,0 8,0 5,0 2,6 1,24,8 9,0 7,5 6,5 4,5 2,2 NA3,4 6,0 6,0 5,0 4,0 2,0 NA2,1 4,0 4,0 3,5 3,0 1,8 NA1,4 3,0 3,0 3,0 2,6 1,6 NA

10000 STIS

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,6 1,813,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,6 1,810,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,4 1,6

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 3,2 1,64,8 9,0 8,5 7,0 5,0 2,8 1,63,4 7,0 6,5 5,5 4,5 2,6 1,62,1 4,5 4,5 4,0 3,5 2,4 1,61,4 3,5 3,5 3,4 3,0 2,2 1,6

Tabla 4.7B Profundidad máxima de instalación (metros)en zanja estándar con instalación de tipo 1con cargas de tráfico (AASHTO H20)


2500 STIS

20,7 23,0 18,0 11,0 7,0 NA NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,0 NA NA10,3 15,0 13,0 9,0 5,5 NA NA

6,9 11,0 10,0 7,5 5,0 NA NA4,8 8,5 7,5 6,0 4,0 NA NA3,4 6,0 5,5 5,0 3,5 NA NA2,1 3,5 3,5 3,0 NA NA NA1,4 NA NA NA NA NA NA

5000 STIS

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 3,0 NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,5 2,4 NA10,3 15,0 13,0 9,0 6,0 2,4 NA

6,9 11,0 10,0 8,0 5,0 NA NA4,8 8,5 7,5 6,5 4,5 NA NA3,4 6,0 6,0 5,0 4,0 NA NA2,1 4,0 4,0 3,5 3,5 NA NA1,4 2,4 2,4 2,2 NA NA NA

10000 STIS

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,5 NA13,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,5 NA10,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,0 NA

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 3,0 NA4,8 9,5 8,5 7,0 5,0 2,5 NA3,4 7,0 6,5 5,5 4,5 NA NA2,1 4,5 4,5 4,0 3,5 NA NA1,4 3,0 3,0 3,0 2,8 NA NA

Nota: Las cifras que figuran en las Tablas 4.7, 4.8 y 4.9 han sido calculadas sobre la base de un ancho de zanja de1,75 DN. Los límites de profundidad pueden variar en una zanja más estrecha.


4

16

Tabla 4.7C Profundidad máxima de instalación (metros)en zanja estándar con instalación de tipo 2sin cargas de tráfico


2500 STIS

20,7 16,0 13,0 9,0 5,5 2,6 NA13,8 12,0 10,0 8,0 5,0 2,4 NA10,3 10,0 8,5 7,0 4,5 2,2 NA

6,9 7,5 6,5 5,5 4,0 2,0 NA4,8 5,5 5,5 4,5 3,5 1,8 NA3,4 4,5 4,5 3,5 3,0 1,6 NA2,1 3,0 3,0 2,8 2,6 1,4 NA1,4 2,6 2,6 2,6 2,2 1,4 NA

5000 STIS

20,7 16,0 13,0 9,5 6,0 3,0 1,213,8 12,0 11,0 8,5 5,5 2,6 1,210,3 10,0 9,0 7,5 5,0 2,4 1,2

6,9 7,5 7,0 6,0 4,0 2,2 NA4,8 6,0 5,5 5,0 3,5 2,0 NA3,4 4,5 4,5 4,0 3,0 1,8 NA2,1 3,5 3,5 3,5 2,8 1,6 NA1,4 3,0 3,0 3,0 2,6 1,4 NA

10000 STIS

20,7 17,0 14,0 10,0 6,5 3,4 1,613,8 13,0 11,0 9,0 6,0 3,0 1,610,3 11,0 9,5 8,0 5,5 2,8 1,6

6,9 8,0 7,5 6,5 5,0 2,4 1,64,8 6,5 6,0 5,5 4,5 2,4 1,63,4 5,0 5,0 4,5 4,0 2,2 1,62,1 4,0 4,0 4,0 3,5 2,0 1,61,4 3,5 3,5 3,5 3,0 1,8 1,6

4.7 Presión negativa

En situaciones de presión negativa (vacío) serecomienda una profundidad mínima de instalación de1,0 metro para proporcionar el apoyo necesario a latubería.


La máxima presión negativa (vacío) admitida en latubería está en función de la rigidez del suelo natural ydel material de relleno. Las Tablas 4.8A a 4.8Dproporcionan las profundidades máximas de instalaciónpara presiones negativas de 1,0, 0,75, 0,50 y 0,25 bar.

Tabla 4.8A - SN 2500Tabla 4.8B - SN 5000Tabla 4.8C - SN 10000


La Tabla 4.9 muestra las profundidades máximas deinstalación para las presiones negativas permitidas conlas tres clases de rigidez en instalaciones de tipo 2.


4

17

Tabla 4.8A Profundidad máxima de instalación (metros)para presiones negativas admitidas (bar) enzanja estándar con instalación de tipo 1

SN 2500E’b Grupo de suelo natural

MPa 1 2 3 4 5 6(-) 1,0 bar

20,7 15,0 12,0 5,5 1,5 NA NA13,8 12,0 9,0 4,0 1,0 NA NA10,3 9,0 7,0 3,0 NA NA NA

6,9 5,0 4,0 1,8 NA NA NA4,8 2,4 1,4 NA NA NA NA3,4 NA NA NA NA NA NA2,1 NA NA NA NA NA NA1,4 NA NA NA NA NA NA

(-) 0,75 bar

20,7 17,0 13,0 8,0 3,5 NA NA13,8 14,0 11,0 6,5 2,6 NA NA10,3 11,0 9,0 5,5 2,4 NA NA

6,9 7,5 6,5 4,0 1,6 NA NA4,8 4,5 4,0 2,4 1,0 NA NA3,4 2,4 2,4 1,4 NA NA NA2,1 NA NA NA NA NA NA1,4 NA NA NA NA NA NA

(-) 0,50 bar

20,7 18,0 15,0 10,0 5,5 1,0 NA13,8 15,0 13,0 8,5 4,5 1,0 NA10,3 13,0 11,0 7,5 4,0 1,0 NA

6,9 9,0 8,5 6,0 3,5 NA NA4,8 7,0 6,0 4,5 2,8 NA NA3,4 4,5 4,0 3,5 2,0 NA NA2,1 2,4 2,4 2,0 1,4 NA NA1,4 1,0 1,0 1,0 NA NA NA

(-) 0,25 bar

20,7 19,0 16,0 11,0 7,0 2,8 NA13,8 16,0 14,0 10,0 6,0 2,8 NA10,3 14,0 13,0 9,0 5,5 2,6 NA

6,9 11,0 10,0 7,5 5,0 2,4 NA4,8 8,5 7,5 6,0 4,0 2,0 NA3,4 6,0 5,5 5,0 3,5 1,6 NA2,1 4,0 3,5 3,5 3,0 1,4 NA1,4 2,6 2,6 2,4 2,2 1,2 NA

Tabla 4.8B Profundidad máxima de instalación (metros)para presiones negativas admitidas (bar) enzanja estándar con instalación de tipo 1


MPa 1 2 3 4 5 6(-) 1,0 bar

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 NA NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,5 NA NA10,3 15,0 13,0 9,0 5,5 NA NA

6,9 11,0 10,0 8,0 3,5 NA NA4,8 9,0 7,5 6,0 2,4 NA NA3,4 6,0 4,5 3,0 1,4 NA NA2,1 1,4 1,4 NA NA NA NA1,4 NA NA NA NA NA NA

(-) 0,75 bar

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 2,0 NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,5 1,6 NA10,3 15,0 13,0 9,0 6,0 1,4 NA

6,9 11,0 10,0 8,0 5,0 1,2 NA4,8 9,0 7,5 6,5 4,5 NA NA3,4 6,0 6,0 5,0 3,5 NA NA2,1 4,0 3,5 3,0 2,0 NA NA1,4 1,6 1,4 1,4 NA NA NA

(-) 0,50 bar

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 3,2 NA13,8 18,0 15,0 10,0 6,5 3,0 NA10,3 15,0 13,0 9,0 6,0 3,0 NA

6,9 11,0 10,0 8,0 5,0 2,6 NA4,8 9,0 7,5 6,5 4,5 2,4 NA3,4 6,0 6,0 5,0 4,0 2,0 NA2,1 4,0 4,0 3,5 3,0 1,4 NA1,4 3,0 3,0 3,0 2,4 NA NA

(-) 0,25 bar

20,7 23,0 18,0 12,0 7,0 3,2 1,813,8 18,0 15,0 10,0 6,5 3,0 1,410,3 15,0 13,0 9,0 6,0 3,0 1,4

6,9 11,0 10,0 8,0 5,0 2,6 1,44,8 9,0 7,5 6,5 4,5 2,4 1,23,4 6,0 6,0 5,0 4,0 2,0 1,22,1 4,0 4,0 3,5 3,0 2,0 NA1,4 3,0 3,0 3,0 2,6 1,6 NA


4

18

Tabla 4.8C Profundidad máxima de instalación (metros)para presiones negativas admitidas (bar) enzanja estándar con instalación de tipo 1


MPa 1 2 3 4 5 6(-) 1,0 bar

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,5 NA13,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,5 NA10,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,0 NA

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 2,8 NA4,8 9,0 8,5 7,0 5,0 1,6 NA3,4 7,0 6,5 5,5 4,5 NA NA2,1 4,5 4,5 4,0 3,5 NA NA1,4 3,5 3,5 3,5 2,5 NA NA

(-) 0,75 bar

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,5 NA13,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,5 NA10,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,0 NA

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 3,0 NA4,8 9,0 8,5 7,0 5,0 2,8 NA3,4 7,0 6,5 5,5 4,5 2,6 NA2,1 4,5 4,5 4,0 3,5 2,4 NA1,4 3,5 3,5 3,5 3,0 1,4 NA

(-) 0,50 bar

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,5 1,413,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,5 1,410,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,0 1,4

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 3,0 1,24,8 9,0 8,5 7,0 5,0 2,8 1,23,4 7,0 6,5 5,5 4,5 2,6 1,22,1 4,5 4,5 4,0 3,5 2,4 NA1,4 3,5 3,5 3,5 3,0 2,0 NA

(-) 0,25 bar

20,7 24,0 19,0 12,0 8,0 3,5 1,613,8 19,0 16,0 11,0 7,0 3,5 1,610,3 15,0 13,0 10,0 6,5 3,0 1,6

6,9 12,0 10,0 8,5 5,5 3,0 1,64,8 9,0 8,5 7,0 5,0 2,8 1,63,4 7,0 6,5 5,5 4,5 2,6 1,62,1 4,5 4,5 4,0 3,5 2,4 1,61,4 3,5 3,5 3,5 3,0 2,0 1,6


4

19

Tabla 4.9 Profundidad máxima de instalación (metros)para presiones negativas admitidas (bar) enzanja estándar con instalación de tipo 2

Presión Grupo de suelo naturalNegativa (bar) 1 2 3 4 5 6

SN 2500

(-) 1,00 NA NA NA NA NA NA(-) 0,75 NA NA NA NA NA NA(-) 0,50 1,0 1,0 1,0 NA NA NA(-) 0,25 2,6 2,6 2,4 2,2 1,2 NA

SN 5000

(-) 1,00 NA NA NA NA NA NA(-) 0,75 1,6 1,4 1,4 NA NA NA(-) 0,50 3,0 3,0 3,0 2,4 NA NA(-) 0,25 3,0 3,0 3,0 2,6 1,6 NA

SN 10000

(-) 1,00 3,5 3,5 3,5 2,5 NA NA(-) 0,75 3,5 3,5 3,5 3,0 1,4 NA(-) 0,50 3,5 3,5 3,5 3,0 2,0 NA(-) 0,25 3,5 3,5 3,5 3,0 2,0 1,6

Secciones de tubería no enterrada

Algunas secciones de la tubería enterrada, cómo puedenser las bocas de inspección o las cámaras de válvulas, noestán soportadas por el suelo. Dado que no cuentan conel apoyo estabilizador del suelo, la capacidad de estaspartes para soportar una presión negativa es limitada. LaTabla 4.10 presenta las máximas presiones negativaspermitidas en tubos de longitudes comprendidas entrelos 3, 6 y 12 metros.

Tabla 4.10 Máxima presión negativa permitida (bar) ensecciones no enterradas. Longitud entreanclajes 3, 6 y 12 metros

PN SN 2500 SN 5000 SN 100003m 6m 12m 3m 6m 12m 3m 6m 12m

6 0,50 0,25 0,25 0,75 0,50 0,50 1,0 1,0 1,010 0,50 0,25 0,25 0,75 0,50 0,50 1,0 1,0 1,016 0,50 0,25 0,25 1,0 0,50 0,50 1,0 1,0 1,020 0,50 0,25 0,25 1,0 0,50 0,50 1,0 1,0 1,025 NA NA NA 1,0 0,50 0,50 1,0 1,0 1,032 NA NA NA NA NA NA 1,0 1,0 1,0

NA = Producto no disponible

4.8 Profundidad mínima de instalación

Cargas de tráfico

Cuando la tubería se vaya a enterrar bajo una vía de treno se prevean cargas debidas al tráfico, el material derelleno deberá ser compactado hasta el nivel del suelo.Consulte las instrucciones locales de prácticas deconstrucción vial. Las restricciones de profundidadmínima se pueden reducir utilizando instalacionesespeciales como son los recubrimientos de hormigón, laslosas de hormigón, los revestimientos, etc.

Las tablas de profundidad mínima de instalación quefiguran a continuación se basan en una carga hipotéticaAASHTO H20. Por lo general se recomienda unaprofundidad mínima de 1,0 metro en zonas de carga detráfico con un módulo del material de relleno (E’b) igualo superior a 6,9 MPa. La Tabla 4.11 muestra lasprofundidades mínimas de instalación para otras cargasde tráfico.

Como muestra la Tabla 4.12, para módulos (E’b)inferiores se recomienda aumentar la profundidad deinstalación mínima para compensar la falta de rigidez delsuelo.

Tabla 4.11 Cargas superficialesCarga de tránsito Profundidad

al tráfico mínima de(por rueda) instalación

(Rueda) (Eje)Tipo de carga KN Ton. Metros

AASHTO H20 (C) 72 14.7 1,0BS 153 HA (C) 90 18,4 1,5ATV LKW 12 (C) 40 8,2 1,0ATV SLW 30 (C) 50 10,2 1,0ATV SLW 60 (C) 100 20,4 1,5Cooper E80 vía de tren 3,01. Basado en un módulo mínimo en la zona de relleno de la tubería de 6.9 Mpa.

Tabla 4.12 Profundidad mínima de instalación en zonascon cargas de tráfico con menor módulo delmaterial de relleno (E’b)

E’b (MPa) AASHTO H20 SLW 60

6,9 1,0 1,54,8 1,2 1,83,4 1,6 2,42,1 1,8 2,71,4 2,0 3,0

Cargas del equipo de construcción

En algunos casos hay equipo pesado de movimiento detierras o grúas de construcción en o cerca del área deinstalación de la tubería. Este tipo de equipo suponecargas de superficie muy altas y también muylocalizadas. Los efectos de dichas cargas deben serevaluados en cada caso para establecer losprocedimientos y límites aplicables en cada proyecto.

Profundidadmínima

de instalación ala clave (1)

Carga de tránsito

(Eje)Ton.


4

20

Alta presión

En las aplicaciones de alta presión se deben tener encuenta las fuerzas de levantamiento que pudieranafectar a las uniones de los tubos tanto durante elfuncionamiento de la tubería como durante los ensayoshidráulicos realizados tras montar la línea.1. Para presiones iguales o superiores a 16 bar, la

profundidad mínima de instalación deberá ser de 1,2metros para tubos de diámetro igual o superior a DN300mm.

2. Durante la realización de ensayos hidráulicos in situcon presiones inferiores a 16 bar, los acoplamientosdeberán estar cubiertos hasta la clave delacoplamiento y los tubos hasta la profundidad mínimade instalación.

3. Durante la realización de ensayos hidráulicos in situcon presiones iguales o superiores a 16 bar:• En el caso de tubos alineados, los acoplamientos

deberán estar cubiertos hasta la clave de los mismos(o más) antes de que se lleve a cabo el ensayohidráulico. Los tubos deberán ser cubiertos hasta elnivel mínimo de relleno especificado.

• En el caso de tubos con deflexiones angulares, tantoel tubo como el acoplamiento deberán estarcubiertos hasta el nivel del suelo antes de realizar elensayo.

Nivel freático alto

Para evitar que una tubería sumergida vacía pueda flotares necesario cubrirla con relleno a una alturaequivalente a 0,75 veces el diámetro del tubo (densidadmínima del suelo seco: 1900 Kg/m3).

Otra posibilidad incluye anclar los tubos. En caso derecurrir a este tipo de instalación, se deben usarabrazaderas de fijación de material plano, de 25 mm deancho como mínimo, situadas a intervalos de 4 metroscomo máximo. Para más detalles sobre los métodos yprofundidades mínimas de instalación en el caso deanclaje, consulte con el fabricante.

Línea de penetración de heladas

La profundidad mínima de instalación debe ser la quepermita instalar la tubería por DEBAJO del nivel depenetración de heladas previsto. Consulte los códigoslocales de construcción para obtener más informaciónsobre estos niveles.

4.9 Lecho de la tubería

El lecho se construye una vez que el fondo de la zanja hasido compactado para proporcionar el soporte adecuadoa la tubería. El grado mínimo de densidad del lecho debeser de 90% PN (densidad próctor normal).

El lecho resultante debe ser plano, tener una

profundidad mínima igual a DN/4 (se requiere unmáximo de 150mm) y proporcionar un soporte continuoy uniforme a la tubería. El lecho tiene que estar rebajadoen el sitio correspondiente a cada acoplamiento paralograr que la tubería cuente con un soporte continuo yno descanse sobre los acoplamientos. Estas zonasdeberán ser rellenadas y compactadas una vez que elmontaje del acoplamiento haya finalizado. Véanse lasFiguras 4.5 y 4.6 para contrastar un soporte correctocon uno incorrecto.

Una vez que el lecho haya sido preparado y nivelado,se podrá aflojar (con un rastrillo, por ejemplo) unafranja de suelo de 150mm de ancho y hasta 50mm defondo en la parte central del lecho para que la parteinferior de la tubería entre en contacto con un áreasuave y bien definida.

4.10 Rellenado de la zanja

Se aconseja rellenar la zanja inmediatamente después dehaber montado la tubería para evitar dos posiblesriesgos: la flotación de la tubería y el movimiento de lostubos por motivos térmicos. La flotación de la tuberíapuede dañar los tubos y ocasionar costos innecesarios dereinstalación. Los movimientos térmicos resultantes dela exposición de la tubería al ambiente pueden ocasionaruna pérdida de estanqueidad debido al efecto delmovimiento de varios tubos sobre una misma junta.

Si se decide montar los tubos y demorar elprocedimiento de relleno, se recomienda cubrir lasección central de cada tubo hasta su límite superiorpara intentar minimizar la incidencia de desalineacionesy movimientos.

Es importante hacer una adecuada selección,colocación y compactación del material de relleno paracontrolar la deflexión vertical de los tubos y asegurar elfuncionamiento de la tubería. Entre otras cosas, se debecontrolar que el material de relleno no contengaescombros u otros materiales extraños que puedandañar la tubería u ocasionar una pérdida de soportelateral para el tubo. Durante el relleno, el materialgranular tiene que fluir por debajo del tubo (en el áreadel riñón) para proporcionar un soporte adecuado.Tanto el material utilizado en el área del riñón como enlos laterales de la zanja debe estar compactado al nivelrequerido.


4

21

Figura 4.5Soporte correcto del lecho

Figura 4.6Soporte incorrecto del lecho

Figura 4.7Método para garantizar un enriñonado firme de la tubería

Figura 4.8Enriñonado inadecuado

Hay que controlar la profundidad de la capa delmaterial sometida a compactación y la energía querequiere el método de compactación. Se puede utilizaruna herramienta roma para empujar y compactar elrelleno por debajo del tubo sin que éste llegue alevantarse (véanse las Figuras 4.7 y 4.8).

El rellenado se debe realizar en capas de 75mm a300mm de espesor, dependiendo del tipo de material y elmétodo de compactación elegidos. Cuando se utilice gravao piedra triturada como material de relleno convendráutilizar capas de 300mm, dado que la grava esrelativamente fácil de compactar. Por el contrario, lossuelos de grano más fino y la arena requieren mayoresfuerzo de compactación, por lo que el espesor de lacapa deberá limitarse. Es preciso resaltar la importanciade conseguir una adecuada compactación en cada capa derelleno para garantizar un soporte adecuado a la tubería.

Los suelos de tipo A y B son relativamente fáciles deusar y muy fiables como material de relleno. Estossuelos tienen una baja sensibilidad a la humedad. Lacompactación del relleno se puede llevar a cabo con unaplaca vibrante en capas de 200mm o 300mm. En algunoscasos se tiene que usar un geotextil con los suelos degrava para evitar la migración de finos y la consiguientepérdida de apoyo para la tubería.

Los suelos de tipo C son aceptables y fácilmenteutilizables como material de relleno en las redes detubería. Muchos de los suelos locales son del tipo C, porlo que el suelo excavado de la zanja puede ser utilizadocomo material de relleno. No obstante, se debe procedercon cuidado, ya que este tipo de suelo puede sersensible a la humedad. Las características de los suelosde tipo C a menudo están dictadas por las característicasde sus finos. Así, puede llegar a ser necesario controlarla humedad al compactar el suelo para lograr la densidaddeseada con un esfuerzo de compactación razonable yun equipo de compactación fácil de usar. Lacompactación se puede realizar con un compactador

Usar unatabla u otrosistema paraempujar ycompactar elrellenodebajo deltubo.

Primera capade relleno

Tubo

Primera capade relleno

INCORRECTO

Enriñonado incorrecto: soporte del tubo insuficiente

Enriñonado correcto: tubería firmemente soportada

Tubo


4

22

vibrante de bandeja o un pisón de impacto en capas de150mm a 200mm.

Los suelos de tipo D y E pueden ser materiales derelleno aceptables en muchas condiciones; no obstante,su bajo grado de rigidez impide su uso en instalacionesprofundas y sus límites de sensibilidad a la humedadproscriben su uso en sitios donde el agua estancadainterfiere con la compactación. Para lograr el grado dedensidad deseado es probable que se tenga quecontrolar la humedad durante la compactación, que serealizará en capas de 75mm o 150mm compactadas conun pisón de impacto (como una Wacker) o un pisón deaire comprimido (pogo stick). En estos casos se debenrealizar ensayos de densidad con cierta periodicidadpara comprobar que se está consiguiendo el nivel dedensidad adecuado.

Los suelos de tipo F sólo pueden usarse como materialde relleno tomando las precauciones que siguen:• Controlar el contenido de humedad durante la

instalación y la compactación.• No usar en instalaciones con cimientos inestables o

con agua estancada en la zanja.• Dado que las técnicas de compactación pueden llegar

a necesitar un esfuerzo considerable, considerar laslimitaciones prácticas de la compactación para llegara una densidad próctor normal y conseguir la rigidezdel suelo necesaria.

• Comprobar el nivel de humedad para lograr el gradode densidad deseado.

• Usar capas de 75mm o 150mm compactadas con unpisón de impacto (como una Wacker) o un pisón deaire comprimido (pogo stick).

• Llevar a cabo pruebas de densidad con ciertaregularidad para verificar que se haya logrado el nivelde densidad adecuado.

Para mayor información, consulte el Apéndice F.

Resulta mucho más fácil compactar el material derelleno arenoso cuando éste está en, o cerca, de su puntoóptimo de humedad. Cuando el relleno llegue a mediaaltura del tubo, la compactación se debe realizar desde lasproximidades de las paredes de la zanja hacia el tubo.

Se recomienda colocar y compactar el relleno deforma que provoque una ligera ovalización del tubo ensentido vertical. Dicha ovalización vertical, medida unavez que el material de relleno ha alcanzado la partesuperior del tubo, no debe ser superior al 1,5% deldiámetro del tubo. La ovalización inicial obtenida estárelacionada con el esfuerzo necesario para lograr elgrado de compactación deseado. Los altos niveles deesfuerzo que en ocasiones son necesarios paracompactar materiales de tipo D, E y F pueden ocasionaruna ovalación que exceda ese límite. Si esto ocurriera, setendría que utilizar un tubo de mayor rigidez, otrosmateriales de relleno, o ambas cosas.

La Tabla 4.13 muestra la altura mínima de relleno quese necesita para poder comenzar a utilizar ciertosequipos de compactación directamente sobre la tubería.Se deben tomar las precauciones necesarias para evitarejercer excesivo esfuerzo de compactación sobre lasuperficie del tubo, lo que podría ocasionarabombamientos o zonas planas. No obstante, también sedebe recordar que el material de esta zona no puedeestar suelto, teniendo que alcanzar la densidadespecífica estipulada.

Tabla 4.13 Cobertura mínima para compactación sobrela tubería.

Cobertura mínima* (mm)Peso equipo (kg) Apisonado Vibrado

Menos de 100 250 150100 a 200 350 200200 a 500 450 300500 a 1000 700 4501000 a 2000 900 6002000 a 4000 1200 8004000 a 8000 1500 10008000 a 12000 1800 120012000 a 18000 2200 1500

* Puede ser necesario empezar con coberturas mayores para

conseguir que cuando el material esté compactado la cobertura no

sea inferior al mínimo estipulado.

Instalaciones alternativas

5

Si después de seleccionar la rigidez del tubo, el tipo deinstalación y el grupo de suelo natural la profundidad deinstalación sobrepasa los límites presentados en la Tabla4.7, entonces se deben considerar procedimientos deinstalación alternativos.

Existen tres métodos de instalación alternativos:• Zanja ancha• Tablestacado permanente• Relleno con cemento estabilizado

5.1 Zanja ancha

Consiste en incrementar el ancho de la zanja para alejarlos suelos pobres de la tubería, posibilitando así unainstalación más profunda con presiones negativas(vacío) más elevadas. En las Tablas 5.1A, 5.1B y 5.1C sepresentan las profundidades máximas de instalación

para zanjas anchas. La Tabla 5.1D proporciona datossobre las profundidades máximas de instalación encondiciones de presión negativa.

Tabla 5.1A - Tubos de diámetro grandeZanja 3 veces el diámetro del tuboSin cargas de tráfico

Tabla 5.1B - Tubos de diámetro grandeZanja 3 veces el diámetro del tuboCon cargas de tráfico AASHTO H20

Tabla 5.1C - Profundidad máxima permitida para presiones negativas admitidas

23

Tabla 5.1A Profundidad máxima de instalación (m) eninstalaciones de tipo 1, zanja 3 veces eldiámetro del tubo, sin cargas de tráfico

E’b Grupo de suelo naturalMPa 4 5 6

2500 STIS

20,7 16,0 10,0 6,013,8 10,0 9,0 4,510,3 8,5 7,5 4,0

6,9 6,0 5,0 3,04,8 4,0 3,5 2,83,4 3,0 3,0 2,62,1 2,2 2,0 1,81,4 1,6 1,4 1,4

5000 STIS

20,7 16,0 10,0 6,513,8 10,0 9,0 5,010,3 8,5 8,0 4,0

6,9 6,0 5,5 3,54,8 4,5 4,0 3,03,4 3,5 3,0 2,62,1 2,6 2,2 2,01,4 2,0 1,8 1,6

10000 STIS

20,7 16,0 11,0 7,013,8 11,0 10,0 5,510,3 9,5 8,5 4,5

6,9 7,0 6,0 4,04,8 5,0 4,5 3,53,4 4,0 3,5 3,52,1 3,0 2,8 2,61,4 2,6 2,2 2,2

Tabla 5.1B Profundidad máxima de instalación (m) eninstalaciones de tipo 1, zanja 3 veces eldiámetro del tubo, con cargas de tráfico(AASHTO H20)

E’b Grupo de suelo naturalMPa 4 5 6

2500 STIS

20,7 16,0 10,0 6,013,8 10,0 9,0 4,510,3 8,5 7,5 3,5

6,9 6,0 5,0 3,04,8 4,0 3,5 2,03,4 3,2 2,6 NA2,1 NA NA NA1,4 NA NA NA

5000 STIS

20,7 16,0 10,0 6,513,8 10,0 9,0 5,010,3 8,5 8,0 4,0

6,9 6,0 5,5 3,04,8 4,5 4,0 2,63,4 3,5 3,0 2,22,1 2,2 NA NA1,4 NA NA NA

10000 STIS

20,7 16,0 11,0 7,013,8 11,0 10,0 5,510,3 9,0 8,5 4,5

6,9 7,0 6,0 4,04,8 5,0 4,5 3,53,4 4,0 3,5 3,02,1 3,0 2,6 NA1,4 NA NA NA

Instalaciones alternativas (continúa)

5

24

Tabla 5.1C Profundidad máxima de instalación (m) para presiones negativas permitidas (- bar) en instalaciones de tipo 1, zanja3 veces el diámetro del tubo

-1,0 -0,75 -0,50 -0,25E’b Grupo de suelo natural Grupo de suelo natural Grupo de suelo natural Grupo de suelo natural

MPa 4 5 6 4 5 6 4 5 6 4 5 6

SN 2500

20,7 9,5 4,0 NA 11,5 6,5 NA 13,5 8,5 1,0 15,0 10,0 2,513,8 4,5 3,5 NA 7,0 6,0 NA 9,0 8,0 1,0 10,0 9,0 2,510,3 2,5 1,5 NA 4,5 4,0 NA 7,0 6,0 1,0 8,5 7,5 2,5

9,6 NA NA NA 2,5 1,5 NA 4,0 3,5 1,0 6,0 5,0 2,54,8 NA NA NA 1,0 NA NA 2,5 2,0 1,0 4,0 3,5 2,53,4 NA NA NA NA NA NA 2,0 1,5 1,0 3,0 3,0 2,52,1 NA NA NA NA NA NA 1,0 NA NA 2,2 2,0 1,61,4 NA NA NA NA NA NA NA NA NA 1,6 1,3 1,1

SN 5000

20,7 16,0 10,0 NA 16,0 10,0 1,5 16,0 10,0 3,0 16,0 10,0 5,013,8 10,0 9,0 NA 10,0 9,0 1,5 10,0 9,0 3,0 10,0 9,0 5,010,3 8,5 8,0 NA 8,0 8,0 1,5 8,5 8,0 3,0 8,5 8,0 4,0

6,9 6,0 4,0 NA 6,0 5,5 1,5 6,0 5,5 3,0 6,0 5,5 3,54,8 2,8 1,5 NA 4,5 3,5 1,5 4,5 4,0 3,0 4,5 4,0 3,03,4 1,0 NA NA 3,0 2,0 1,5 3,5 3,0 2,6 3,5 3,0 2,62,1 NA NA NA 1,4 NA NA 2,6 2,0 2,0 2,6 2,2 2,01,4 NA NA NA NA NA NA 2,0 1,0 NA 2,0 1,8 1,6

SN 10000

20,7 16,0 11,0 3,5 16,0 11,0 6,0 16,0 11,0 7,0 16,0 11,0 7,013,8 11,0 10,0 3,5 11,0 10,0 5,5 11,0 10,0 5,5 11,0 10,0 5,510,3 9,5 8,5 3,5 9,5 8,5 4,5 9,5 8,5 4,5 9,5 8,5 4,5

6,9 7,0 6,0 3,5 7,0 6,0 4,0 7,0 6,0 4,0 7,0 6,0 4,04,8 5,0 4,5 3,5 5,0 4,5 3,5 5,0 4,5 3,5 5,0 4,5 3,53,4 4,0 3,5 3,5 4,0 3,5 3,5 4,0 3,5 3,5 4,0 3,5 3,52,1 3,0 1,4 NA 3,0 2,8 2,5 3,0 2,8 2,6 3,0 2,8 2,61,4 1,0 NA NA 2,6 1,5 1,0 2,6 2,2 2,2 2,6 2,2 2,2

Instalaciones alternativas (continúa)

5

25

5.2 Tablestacado permanente

Los tablestacados permanentes deben tener suficientealtura (por lo menos 300mm sobre la parte superior deltubo) para permitir la distribución de las cargas lateralesde la tubería. Asimismo, deben ser de buena calidadpara garantizar la durabilidad de la tubería (véase laFigura 5.1).

El proceso de relleno y los límites de profundidad dela instalación son los mismos que para las instalacionesestándar. El tablestacado permanente se asemeja algrupo 1 de suelos naturales.

5.3 Relleno con cemento estabilizado

Cuando se rellena una zanja con cemento estabilizadopor lo general basta con 40 o 50 Kg de cemento portonelada de arena (4-5% de cemento). El tope máximode la fracción fina de arena que puede pasar por el tamiz200, no debe exceder al 15% del total del material. Laresistencia del material estabilizado a los siete días debeestar entre 690 y 1380 kPa.

El relleno estabilizado tiene que ser compactado encapas de 150 a 200mm a un grado del 90%PN. Elmaterial estabilizado tiene que fraguar durante 24 horasal máximo nivel inicial de cobertura antes de que serellene la zanja hasta el nivel del suelo. Los nivelesiniciales máximos de cobertura son:

1,0 metros para SN 2500

1,5 metros para SN 5000 y SN 10000

La tubería debe estar rodeada de cementoestabilizado, tal como muestra la figura 5.2, y no debeconstar de tubos de más de 7 metros de longitud.

Cualquier sobreexcavación debe rellenarse conmaterial estabilizado compactado. A medida que seretiren las entibaciones o los tablestacados de la zanja,se tendrá que compactar el relleno estabilizado contralas paredes de suelo natural. La profundidad máxima derelleno es de 5 metros.

Figura 5.1Zanja con tablestacado permanente

Figura 5.2Zanja con relleno estabilizado

Zanja entibadaSegún diseño

de laentibación

Min aDN (mm) (mm)

300 150350 • 500 200600 • 900 300

1000 •1600 4501800 •2400 600

a

Otros procedimientos de instalación

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26

6.1 Zanjas con varias tuberías

Cuando se instalen dos o más tuberías en la mismazanja, la distancia de separación entre ellas debe ser laque se indica en la Figura 6.1. Asimismo, la distanciaentre las tuberías y la pared de la zanja debe ser la quese indica en la Figura 4.2.

En caso de que se instalen tuberías de diámetrosdistintos en una misma zanja, éstas se deben situar deforma que el lecho de las dos tuberías esté al mismonivel. Cuando esto no sea posible, se tiene que utilizarun material de relleno adecuado para llenar el espacioentre el fondo de la zanja y la parte baja de la tuberíamás elevada. El material debe tener un nivel decompactación adecuado para asegurar el soporte de latubería.

Figura 6.1Distancia entre tuberías instaladas en la misma zanja

6.2 Zanjas con cruce de tuberías

Cuando en una zanja se cruzan dos tuberías de formaque una pasa por encima de la otra, la distancia verticalentre las tuberías y el procedimiento de instalación de latubería inferior deben realizarse según lo que se indicaen la Figura 6.2.

En ciertas ocasiones puede llegar a ser necesarioinstalar una tubería bajo una línea ya existente. En estoscasos se deben tomar precauciones adicionales para nodañar la tubería ya existente. Para ello, se debe fijar latubería a una viga de acero que cruce la zanja de lanueva instalación. También se recomienda forrar latubería para protegerla contra impactos. Una vezcolocada la nueva tubería, el material de rellenoseleccionado se debe depositar en la zanja y se debecompactar manualmente con objeto de que el materialquede perfectamente distribuido alrededor de las dostuberías y logre la densidad necesaria.

Figura 6.2Cruce de tuberías

6.3 Zanjas con fondo inestable

Se considera que el fondo de una zanja es inestablecuando consta de suelos blandos, sueltos o altamenteexpansivos. Si el fondo de una zanja es inestable, sedebe estabilizar antes de colocar la tubería.Alternativamente, se puede construir un cimiento paraminimizar las diferencias de asentamiento del fondo dela zanja. Se recomienda usar grava o piedra trituradapara realizar este tipo de cimentación.

Si bien el espesor de la capa de grava o piedratriturada depende de las condiciones en que seencuentre el fondo de la zanja, éste nunca ha de serinferior a 150mm. Sobre dicho cimiento se construye ellecho normal para la tubería. El uso de un geotextil paraenvolver el material de cimentación impedirá que dichomaterial se mezcle con el del lecho, lo que podría llegara ocasionar una pérdida de soporte debajo de la tubería.La longitud máxima de los tubos instalados entreacoplamientos flexibles ha de ser de 7 metros.

6.4 Zanjas inundadas

Si el nivel de las aguas freáticas está por encima delfondo de la zanja, éste debe ser bajado como mínimohasta el fondo (y preferiblemente 200mm por debajo delfondo) de la zanja antes de preparar el lecho. Se puedenusar distintos procedimientos para lograr esto enfunción de la naturaleza del suelo natural.

En el caso de suelos arenosos o limosos se recomiendausar un sistema de drenaje por puntos conectado a unatubería principal y una bomba. La distancia entre cadapunto de aspiración y la profundidad a la que se debeinstalar dependerá del nivel de las aguas freáticas. Esimportante colocar un filtro (de arena de grano grueso ograva) alrededor de cada punto de succión para impedirque se tapone con las partículas finas del suelo natural.

El sistema de aspiración por puntos no sirve cuando elmaterial natural consiste de arcilla o roca firme. En estos

Hasta 4metros detapada

Más de4 metrosde tapada

Más de4 metros

Lecho

No dejarmenos de150 mm

Sólo materialesde relleno tipoA y B compac-tados a un nivelmínimo de com-pactación rela-tiva del 90%

Hasta4 metros

No dejar menos de 150 mm o el espaciosuficiente para depositar y compactarel material de relleno

Lecho

Otros procedimientos de instalación (continúa)

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casos es más difícil realizar el drenaje de la zanja si elnivel de las aguas freáticas es alto. Para conseguirlo serecomienda el uso de bombas y sumideros.

Si no se consigue mantener el agua por debajo de laparte superior del lecho, se debe instalar un subdrenajecompuesto por una sola medida de áridos (20-25mm) enun geotextil. La profundidad de colocación delsubdrenaje por debajo del lecho dependerá de lacantidad de agua que haya en la zanja. Si después deinstalar el subdrenaje el nivel del agua sigue estando porencima del lecho, se tendrá que colocar un geotextilalrededor del lecho (así como de la zona de la tubería sifuera necesario) para impedir que se contamine con elmaterial del suelo natural. Acto seguido se utilizarágrava o piedra triturada para formar el lecho y el relleno.Durante el drenaje se deben tomar las siguientesprecauciones:• Evitar bombeos de larga distancia a través de los

materiales de relleno o del suelo natural, ya que estopodría minar el soporte de los tubos ya instaladosdebido a un movimiento de materiales o unamigración de suelos.

• No desconectar el sistema de drenaje hasta que latubería haya sido cubierta con suficiente materialpara impedir la flotación.

6.5 Zanjas con entibaciones provisionales

Dentro de lo posible se debe evitar el uso detablestacados o entibaciones provisionales a nivel de latubería. Esto se debe a la importancia que reviste elhecho de que el lecho y la zona de relleno esténfuertemente compactados contra la pared natural de lazanja. Si el tablestacado o la entibación se retira despuésdel rellenado, el material situado en la zona de la tuberíatenderá a ocupar el espacio libre dejado por laentibación, reduciendo el soporte de la tubería y enmuchos casos ocasionando una deflexión excesiva de lamisma.

Cuando no se pueda evitar el uso de tablestacados oentibaciones provisionales, se deberán tener en cuentalos siguientes aspectos.• Instalar la entibación a una profundidad de 300mm

por encima de la tubería, dejando el suelo naturalcompletamente expuesto al nivel de la tubería.

• Usar un tipo de entibación que pueda ser retirada poretapas, ya sea extrayendo las chapas hacia arriba oretirando el panel inferior de la entibación de unsistema donde el panel inferior y el superior seanindependientes. El levantamiento de las chapas opaneles debe realizarse progresivamente para que elmaterial del lecho y el material de la zona de latubería puedan ser compactados contra la zanjanatural hasta 300mm por encima de la tubería paralas instalaciones de tipo 1 y hasta el 60% del diámetrodel tubo para instalaciones del tipo 2.

• Usar zanjas encajonadas. Es mucho más fácil tirar deellas por etapas usando una grúa o una excavadora.

Nota: Si se observa agua y/o suelo natural fluyendoentre los paneles significa que se han creado huecos enlas paredes. Estos huecos deben ser rellenados conmaterial compactado del mismo tipo que el que se hautilizado para el rellenado de la zanja.

6.6 Zanjas sobre roca

La Figura 4.2 presenta las dimensiones mínimas quedeben observar las instalaciones en zanjas construidassobre suelos rocosos. Cuando el tramo rocoso finaliza yla tubería pasa a una zanja de suelo (o viceversa), sedeben instalar acoplamientos flexibles, tal como indica laFigura 6.3. El método de construcción de la zanjadependerá de las condiciones del suelo natural.

Figura 6.3Método de construcción y disposición de la tubería en una zanja de

transición roca-suelo

6.7 Sobreexcavación accidental

Cualquier sobreexcavación accidental producida en lasparedes de la zanja, el cimiento del fondo de la zanja o elárea de la tubería deberá ser rellenada con material derelleno compactado a un nivel de compactación relativadel 90% PN.

6.8 Instalaciones en pendiente

General

• El ángulo en el que una pendiente se vuelve inestablevaría en función de la calidad del suelo. No obstante,por regla general cuanto mayor sea el ángulo deinclinación, mayor será el riesgo de inestabilidad.

• Por lo general no se deben instalar tubos en zonas conpendientes superiores a los 15º o en áreas deinestabilidad salvo que se haya realizado unainvestigación geotécnica para constatar el estado delas condiciones de soporte del suelo.

Otros procedimientos de instalación (continúa)

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Instalaciones aéreas

• En el caso de pendientes pronunciadas, el método deinstalación de tuberías aéreas es el más utilizadodebido a que las estructuras de superficie, como lossoportes para tubos, son más fáciles de definir, lacalidad de la instalación más fácil de verificar y elasentamiento más fácil de detectar.

• Consulte el manual No. 5-PS22150 (publicado enoctubre de 1997) para obtener más información sobrela instalación de tuberías aéreas.

Instalaciones enterradas

En circunstancias especiales se pueden instalar tuberíasenterradas en pendientes de más de 15º siempre que:• La estabilidad a largo plazo pueda ser garantizada por

un diseño geotécnico adecuado.• Se trate de una instalación de tipo 1 en que la zanja

sea rellenada con material granular (menos del 12%pase por una malla del 200) con alta resistencia alesfuerzo cortante o con la resistencia al esfuerzocortante del material de relleno asegurada por otrosmedios. El relleno se deberá compactar al 90% PN.

• Las tuberías estén perfectamente alineadas ( ± 0,2grados) y tengan una separación mínima entre lasespigas de los tubos.

• A largo plazo el movimiento absoluto del relleno endirección axial del tubo sea menor a 20mm.

• La instalación esté correctamente drenada para evitarque la acción del agua desplace los materiales y paragarantizar la resistencia al esfuerzo cortante delsuelo.

• La estabilidad de cada tubo sea verificada durante lafase de construcción y las primeras fases defuncionamiento. Esto se puede hacer mediante elcontrol de la separación entre las espigas.

• En caso de que llegue a ser necesario un diseñoespecial consulte con el proveedor.

6.9 Cargas sísmicas

El análisis de los efectos sísmicos es una tarea complejacuyo resultado depende de la presión nominal (PN), eldiámetro nominal (DN), la rigidez nominal (SN), lalongitud del tubo, la profundidad de la instalación y lascaracterísticas del material de relleno. El análisistambién depende de la aceleración sísmica de diseño yde las instrucciones de diseño locales. Para obtener másinformación sobre las consideraciones de diseño y losanálisis específicos a tener en cuenta, consulte con suproveedor.

6.10 Bocas de registro PRFV

Para instalar las bocas de registro de PRFV se requiereuna fundación de piedras, arena, u hormigón quepermita apoyar sobre ella la estructura. El tramo deajuste (fuste) se une al cuerpo principal de la boca deregistro mediante una junta REKA estándar. La secciónanular resultante entre la excavación y el fuste se rellenacon arena-cemento, en el espesor requerido por cálculo.La losa de cierre y sostén de la tapa/puerta de acceso seaisla del fuste de PRFV (Por ejemplo con bandas depoliestireno expandido), y se apoya esta losa sobre unabase anular de suelo-arena-cemento. Dada la versatilidadde este diseño, consultar con el proveedor para mayoresdefiniciones.

Figura 6.10

Apoyo dePoliestireno expandido(“Telgopor”) Tapa de cierre

Losa de Ho

Ao

Apoyo de Suelo-Arena-Cemento

Caño DN 1200 Altura variable

Relleno de Arena Cemento

Relleno con Arena Cemento

Cojinete “Media caña”(medio caño de PRFV)

Cojinete o banqueta Media caña PRFV

Manguito

Pieza “Boca de registro”

Junta REKA

PLANTA Línea de producto

Fundación con piedra

Macizos de hormigón, revestimientos de hormigón, conexiones rígidas

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7.1 Restricciones del empuje

Cuando una tubería trabaja bajo presión, las fuerzas deempuje producen desequilibrios en los codos, lasderivaciones en T, las derivaciones en Y, las compuertas,los reductores y demás accesorios que implican uncambio en la dirección de la tubería. Para impedir laseparación de los tubos en estos puntos se debenrestringir las fuerzas de empuje. Si el suelo natural nopuede proporcionar la restricción necesaria, se tienenque utilizar macizos de hormigón para contener elempuje o la deformación y el empuje a la vez. Eldepartamento técnico del constructor es el responsablede determinar las necesidades de contención sujetas alas siguientes limitaciones:

Contención del empuje

Los macizos de contención del empuje y de ladeformación deben limitar el desplazamiento delaccesorio al menor de los valores que siguen: 0,5% deldiámetro o 6 mm. También debe restringir ladeformación radial del accesorio al 0,1% del radio deltubo. El bloque debe envolver la totalidad del accesorioen su longitud y circunferencia (véase la Figura 7.1) ydebe ser colocado directamente sobre el suelo sinmodificar o sobre materiales de relleno compatibles conlas características del suelo natural.

Cuando la presión de la línea excede 1 bar (100kPa)este tipo de bloque es necesario para los accesorios quea continuación se detallan:1. Todos los codos, reductores, compuertas y bridas

ciegas.2. Derivaciones en T1 cuando la derivación es excéntrica

con el eje de la tubería principal.3. Accesorios especiales, como pueden ser las derivaciones

en Y, las bifurcaciones laterales y los accesoriosfabricados según los requisitos específicos del cliente

1. Las bocas de acceso concéntricas (Tes ciegas) no precisan revestimiento.

Figura 7.1Macizos de contención del empuje

Nota: Los macizos de contención que aparecen en laFigura 7.1 han sido representados con formasestándares típicas. La forma exacta del macizodependerá del diseño y de los requisitos del proyecto.

Figura 7.2Anclaje de válvulas

Válvulas

Las válvulas deben estar fijadas adecuadamente paraabsorber el empuje de la presión.

Toberas

Se denominan toberas a las conexiones en T quecumplen las siguientes condiciones:1. Diámetro de la tobera ≤ 300mm.2. Diámetro de la tubería principal ≥ 3 veces el diámetro

de la tobera.3. Si la tobera no es concéntrica y/o no es perpendicular

al eje de la tubería principal se considerará comodiámetro de la tobera la longitud del eje más largoformado sobre la tubería principal en la intersecciónde la tobera con la tubería.

Nota: No es necesario revestir con hormigón lasconexiones con toberas.

Sección A-A

Codo deun quiebre:

0-30°

Codo de dosquiebres: 31-60°

Te Reductor

Codo de tresquiebres: 61-90°

Macizos dehormigón

Corte Longitudinal

Caso con Pasamuro de Acero

Caso con Transiciones Brida-Espiga PRFV

Nivel deSuperficie

Corte Longitudinal

Nivel deSuperficie

Tabique de cámara de HormigónArmado, calculado para soportarel esfuerzo axial.

Pasamuro de ACEROEspiga (rolada y torneada)-Brida

Transición PRFVEspiga-Brida

Válvula

Apoyo de válvula

El pasamuros metálico (ACERO) deberá estar diseñado para transmitir los esfuerzos axiales a la estructura de hormigón de la cámara.

Junta REKA

Tramo Corto

Junta REKA

Tramo Corto

Junta REKA

Válvula


Junta REKA

Cañería de long.estándar

Cámara contabiques de H

o

Tramo Corto

Tramo Corto

Apoyo-AbrazaderaJunta de correr (straub, arpol, etc)

Cañería de longitudestándar


Anclaje de la válvula a la cámaraPara no transmitir esfuerzos axiales a la cañería

Apoyo-Abrazadera

Junta de correr (straub, arpol, etc)

Macizos de hormigón, revestimientos de hormigón, conexiones rígidas (continúa)

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30

7.2 Revestimientos de hormigón

Cuando la tubería tiene que ir revestida de hormigón,como sucede en cualquiera de los casos que requieren eluso de macizos de contención o cuando la tubería tieneque soportar cargas excepcionales, se deberán tener encuenta procedimientos de instalación adicionales.

Anclaje de la tubería

Durante el hormigonado las tuberías vacías quedaránexpuestas a fuerzas ascencionales (de flotación), por loque se debe restringir cualquier movimiento que sobrelas mismas puedan ejercer este tipo de fuerzas. Por logeneral esto se logra sujetando la tubería con flejes auna losa de base u otro tipo de anclaje(s). Los flejesdeben ser de un material plano, tener una anchuramínima de 25mm y ser lo bastante fuertes como pararesistir las fuerzas ascencionales debidas a la flotación.Se deben colocar con una distancia máxima de 4 metrosentre flejes y con un mínimo de un fleje por tubo. Losflejes deben tensarse para impedir la flotación sin causaruna deflexión adicional sobre la tubería (véase la Figura7.3).

Figura 7.3Anclaje de la tubería

Soporte de la tubería

La tubería deberá estar apoyada de tal forma que elhormigón pueda fluir alrededor del tubo y por debajo delmismo. Los soportes deberán estar construidos demanera que se adapten a la forma del tubo (deflexióninferior al 3%, sin abultamientos ni zonas planas) ydeberán estar colocados en la posición de los flejes (sindistanciarse más de 4 metros). (Véase la Figura 7.4).

Hormigonado

El hormigonado deberá realizarse por etapas, dejandotiempo suficiente entre ellas para que el cemento puedafraguar (tiempos inferiores ejercen fuerzasascencionales). La altura máxima de la capa variará enfunción de la rigidez de la tubería:

SN 2500: El mayor de los siguientes valores: 300mm oDN/4



Figura 7.4Soporte de la tubería

7.3 Conexiones rígidas

En los casos en que un tubo pasa a través de una pared,está revestido con hormigón, llega a una unión con unpozo de registro o está bridado con una bomba, válvula uotra estructura, pueden desarrollarse tensionesexcesivas en la tubería debidas a la flexión producidapor el movimiento diferencial entre la tubería y laconexión rígida.

Por ello, en todas las conexiones rígidas el instaladordebe tomar las precauciones necesarias para minimizarla aparición de altas tensiones discontinuas a lo largo dela tubería.

Existen dos posibilidades. El procedimiento estándar(preferible) requiere el uso de un acoplamientoempotrado en la superficie de separación hormigón-tubo. El procedimiento alternativo consiste en revestir eltubo con caucho para facilitar la transición desde elinterior del hormigón al exterior.

Procedimiento estándar

Cuando sea posible se empotrará un acoplamiento en elhormigón en la superficie de separación con el exterior(véase la Figura 7.5). Con ello se logrará que el primertramo de tubo que se encuentra fuera del hormigóntenga una libertad de movimiento total (dentro de loslímites impuestos por el acoplamiento).

Precauciones:1. Cuando se empotre un acoplamiento en hormigón será preciso

asegurarse de mantener su redondez para que la unión posteriorpueda efectuarse con facilidad. También se puede ensamblar elacoplamiento fuera del revestimiento antes del hormigonado.

máx.4 metros

máx.4 metros

Zona libre

mín.25 mm


7

31

2. Una vez que el acoplamiento empotrado esté rígido, seráimportante minimizar la deflexión vertical y la deformación deltubo adyacente.

Procedimiento alternativo

Cuando el procedimiento estándar no sea factible, seenvolverá (véase la Figura 7.6) una banda (o bandas) decaucho estándar para empotramiento en hormigón(Tabla 7.1 y Figuras 7.7 y 7.8) alrededor del tubo antesde instalarlo, de forma que el caucho sobresalgaligeramente (25mm) del hormigón. La tubería se situaráde manera que el primer acoplamiento que se encuentretotalmente en el exterior esté localizado tal comomuestra la Figura 7.6.

Figura 7.5Procedimiento estándar

Figura 7.6Procedimiento alternativo

Recomendaciones para la construcción

1.Cuando se considere el uso de estructuras dehormigón, se debe tener en cuenta que cualquierasentamiento excesivo de la estructura respecto de latubería puede causar la rotura de esta última.

2.El emplazamiento de la tubería se debe hacer demanera que el primer tubo más cercano a la conexión

rígida sea corto (tubo oscilante), tal como se indica acontinuación (véanse las Figuras 7.5 y 7.6):

Mínimo: el más pequeño de los siguientes valores: 1metro o 1 diámetro

Máximo: el más pequeño de los siguientes valores: 2metros o 2 diámetros

Esta sección de tubo corto se usa para hacer frentea algunos de los ajustes diferenciales que puedenocurrir. El tubo oscilante debe estar dispuesto en línearecta con la estructura de hormigón en el momento dela instalación para permitir el mayor grado deflexibilidad en movimientos futuros.

No se deben usar varios tubos cortos u oscilantes,dado que la escasa separación entre acoplamientospuede resultar en una condición inestable. Losproblemas de desalineación deben ser remediadosvolviendo a acondicionar el lecho de las secciones dela tubería que conducen al tubo oscilante.

3. Para reemplazar y compactar adecuadamente elrelleno adyacente a la estructura de hormigón sedeben tomar precauciones adicionales. Laconstrucción de estructuras de hormigónfrecuentemente requiere una sobreexcavación paralos encofrados. A este material excavado adicional sele debe restituir un nivel de densidad compatible conel material de su entorno, de lo contrario se puede darun exceso de deformación o una rotación de la juntaadyacente a la estructura. Se recomienda lograr unmódulo de material de relleno (E’b) de al menos 6,9MPa en esta zona para evitar un exceso demovimiento. Se ha encontrado que el uso de unrelleno de cemento estabilizado junto a las estructurasde hormigón de gran tamaño es muy eficaz paraprevenir excesos de deformación en las juntas de lostubos de gran diámetro (DN > 1600mm).


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32

Tabla 7.1 Cantidad y configuración de la envoltura de caucho

STIS 2500 STISPresión (kPa) 5000/10000

(todas lasDiámetro 250- 900- 1500- clases de

(mm) 100 300 600 1000 1200 1600 presión)

300 A A A A A A A350 A A A A A A

400 A A A A A A450 A A A A A A

500 A A A A A A600 A A A A A A

700 A A A A A A800 B B B B B B

900 B B B B B B

1000 B B B B B B B

1100 B B B B B C1200 B B B B B C

1300 B B B B C -1400 B B B B C -

1500 D D D E - -1600 D D D E - -

1800 D D D - - -2000 D D E - - - D

2200 D D - - - -2400 D D - - - -

Figura 7.7Dimensiones de la capa de caucho simple (sección transversal)

Figura 7.8Configuración de la envoltura de caucho

Montaje de la envoltura de caucho1.Colocar según se indica en las Figuras 7.7 y 7.8.2.Encintar todos los bordes y extremos para garantizar que el cemento no

pueda introducirse entre el caucho y el tubo o entre los bordes de laenvoltura de goma.

7.4 Revestimientos para túneles

Cuando los tubos se instalen dentro de un revestimientose deben tener en cuenta las siguientesrecomendaciones:1. Se puede instalar los tubos en el interior del

revestimiento ya sea tirando de ellos (método deextracción) o empujándolos (hincamiento).

2. Se debe proteger al tubo de los daños que se pudieranocasionar durante el deslizamiento utilizando unoscalzos de madera fijados al tubo mediante flejes, talcomo muestra la Figura 7.9. Los calzos deben tener laaltura adecuada para permitir el ensamblaje de losacoplamientos y para dejar espacio entre elacoplamiento y la pared del túnel. (véase también laFigura 7.10).

3. Se puede facilitar la inserción en el túnel usandolubricante entre los calzos y la pared del túnel. No sedeben usar lubricantes derivados del petróleo, ya quepueden perjudicar las juntas de los acoplamientos.


7

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Figura 7.9Disposición típica de los calzos

Figura 7.10Anillo plástico distanciador

4. Se debe rellenar el espacio anular que queda entre eltúnel y la tubería con arena, grava o cemento líquido.Deben adoptarse medidas para evitar una sobrecargao un aplastamiento de la tubería durante estaoperación, especialmente cuando se utilice cementolíquido. En la Tabla 7.2 se indica la presión máximaadmisible en la inyección de la lechada.

Se deben tomar precauciones para no amarrar o calzarel tubo de forma que se originen zonas de tensión oconcentraciones de cargas sobre la tubería. Consulte consu proveedor antes de realizar este paso para obtenermás información sobre la conveniencia del métodoelegido para su ejecución.

Nota: Si la tubería va a estar sometida a presionesnegativas, la combinación ‘rigidez de la tubería-instalación’ deberá resistir la carga. Para másinformación al respecto, consulte con su proveedor.

Tabla 7.2 Presión máxima de inyección de la lechada

Rigidez Presión máximaSN de inyección (kPa)

2500 275000 54

10000 108

Calzos demadera

Flejes

20°Tip.

Ajustes durante la instalación

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8.1 Ajuste de la longitud

1. Determine la longitud que necesita y marque la líneade corte perpendicular al eje del tubo.

2. Mida el diámetro exterior del tubo en el punto decorte con una cinta circunferencial (circómetro).

3. Compare la medición con el rango de tolerancia de laespiga que figura en la Tabla 8.1. (Nota: los tubos deajuste incluyen una marca especial del fabricante paraindicar que el diámetro está dentro del rango detolerancia de la espiga a lo largo de toda la longituddel tubo.) Seleccione uno de estos tubos de ajuste (silos tiene) para evitar el mecanizado de la espigadurante el ajuste de la instalación.

4. Corte el tubo en el lugar marcado usando una sierracircular con un disco diamantado. No olvide utilizar elequipo de protección necesario para ojos y oídos yuna máscara contra el polvo para nariz y boca.Consulte con el fabricante para obtenerrecomendaciones de equipo.

5. Si el diámetro del tubo está dentro del rango detolerancia de la espiga, limpie la superficie en la zonade unión, lije suavemente las zonas rugosas y biselecon un disco de piedra el extremo del tubo parafacilitar el montaje (según Fig.8.1). No se requiere deningún otro tipo de lijado.

6. Si el diámetro del tubo no se encuentra dentro delrango de tolerancia de la espiga, use un torno manual ouna fresa diamantada para mecanizar la superficie de launión de montaje a la tolerancia indicada en la Tabla8.1 según la definición de las cotas de la Figura 8.1.

Tabla 8.1 Dimensiones de la espiga y tolerancias

Diám. DN Mínimo Máximo CL BLserie (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)

B2 300 323,4 324,5 159,0 6,6350 375,4 376,4 161,0 8,5400 426,3 427,3 162,0 10,4500 529,1 530,1 166,0 14,3

B1 600 616,0 617,0 170,0 17,6700 718,0 719,0 172,0 20,0800 820,0 821,0 172,0 20,0900 922,0 923,0 172,0 20,0

1000 1024,0 1025,0 172,0 20,01200 1228,0 1229,0 172,0 20,01400 1432,0 1433,0 172,0 20,01600 1636,0 1637,0 172,0 20,01800 1840,0 1841,0 172,0 20,02000 2044,0 2045,0 172,0 20,02400 2452,0 2453,0 172,0 20,0

Notas:1.La serie B2 concuerda con el diámetro exterior de la

espiga en fundición dúctil.2.La serie B1 es la serie de diámetros exteriores

correspondientes a las tuberías de poliéster reforzadocon fibra de vidrio.

3.En algunos países la serie B2 correspondiente a lafundición dúctil no se utiliza.

Figura 8.1Definición de las cotas de la espiga y del chaflán para la unión conacoplamientos.

Nota: Para el tubo de cierre de la instalación, doble la anchura de la espiga (CL).

8.2. Recubrimiento de los extremos de lastuberías de saneamiento cortadas durante lainstalación

Si se va a utilizar agua a alta presión mediante el empleode toberas para limpiar la tubería de saneamiento, sedebe aplicar una capa protectora especial en el extremodel tubo durante el proceso de fabricación. Serecomienda a los clientes solicitar la aplicación de dichorecubrimiento al mismo tiempo de formular su pedido.El contratista instalador también tendrá que recubrir losextremos de los tubos que sean cortados durante lainstalación. El fabricante dispone de kits de materialpara el recubrimiento especial. En el caso de utilizarlos,se deben seguir las instrucciones de preparación yaplicación que figuran en cada kit. Alternativamente sepueden pedir tubos de longitudes especiales (de 1, 2 y 3metros) al fabricante, evitando así la necesidad derealizar cortes durante la instalación. Los tubos demedidas especiales se deben pedir al mismo tiempo quelos tubos para la línea.Esto sólo es necesario en el caso de que las

tuberías de saneamiento de gravedad sean

sometidas a limpieza con agua a presión alta (más

de 80 bar pero menos de 120 bar). No es necesario

para las tuberías de abastecimiento de agua o de

saneamiento con bombeo, ni para las tuberías que

no son limpiadas con toberas de agua a presión.

Ancho dela espiga

Esquina lisa yredondeada

Ajustes durante la instalación (continúa)

8

35

8.3 Cierre con acoplamientos FLOWTITE

1. Mida cuidadosamente el espacio en el que se va acolocar el tubo de cierre de la instalación. La longituddel tubo puede ser hasta 40mm más corta que la delespacio medido. La pieza debe colocarse de formacentrada con objeto de que quede el mismo espaciolibre entre el tubo insertado y los tubos adyacentes.

2. Use un tubo especial con extremos mecanizadosfabricado o preparado especialmente para estepropósito.

3. Use dos acoplamientos de manguito sin tope centralde montaje.

4. Lubrique abundantemente los extremos del tubo decierre y las juntas del acoplamiento antes de montarlos acoplamientos en los extremos mecanizados deltubo de cierre. Existe la posibilidad de que tenga queayudar al segundo anillo del acoplamiento para quepase sobre el extremo biselado del tubo.

5. Lubrique bien los extremos de los tubos adyacentestras haberlos limpiado a fondo.

6. Coloque el tubo de cierre en su posición final y deslicelos acoplamientos sobre los tubos adyacentes hastaalcanzar la franja marcada como límite (véase laFigura 8.2, pasos 2 y 3).

7. La compactación del material de relleno alrededor deltubo de cierre es muy importante. A menudo el áreadel tubo de cierre es sometida a una sobreexcavaciónpara facilitar el acceso. Dado que es esencial apoyar latubería, se recomienda lograr un módulo mínimo de6,9 MPa en el suelo de relleno (E’b) compactado en elárea de cierre para prevenir movimientos excesivos yrotaciones de las juntas.

Nota: Una vez que el acoplamiento se encuentre en suposición final se puede usar una galga para garantizarque los labios de la junta están orientados correctamente.

Figura 8.2Montaje del tubo de cierre

8.4 Cierre con acoplamientos distintos a losde FLOWTITE

El procedimiento detallado en el apartado 8.3 será elmismo, salvo que el tubo de cierre no tiene por quetener extremos alargados mecanizados especialmente.Los procedimientos de instalación para el acoplamientoseleccionado deben ser seguidos al pie de la letra. Véasela sección 3.3.

Acciones posteriores a la instalación

9

36

9.1 Inspección de la tubería instalada

Requisito: los valores máximos de deflexión

diametral de una tubería instalada no deben

exceder los valores de deflexión inicial y a largo

plazo que se presentan en la Tabla 9.1. No se

admiten abultamientos, zonas planas u otros

cambios bruscos de la curvatura de la pared del

tubo. Si los tubos instalados no se ajustan a estas

limitaciones es posible que no funcionen según lo

previsto.

La verificación del cumplimiento de los requisitosiniciales es fácil de realizar y debería efectuarseinmediatamente después de finalizar la instalación decada tubo (normalmente en el plazo de las 24 horas quesiguen a la consecución del relleno máximo).

La deflexión inicial prevista para la mayoría de lasinstalaciones con relleno máximo (véanse las Tablas 4.7)es de aproximadamente el 2%, aunque esta cifra esproporcionalmente menor cuanto menor es laprofundidad. Por lo tanto, mientras que las deflexionesiniciales que figuran en la Tabla 9.1 son aceptables parael funcionamiento de la tubería, un valor que exceda loesperado indicará que la instalación no se ajusta a loprevisto y que deberá ser montada mejor en tubosposteriores (por ejemplo, incrementando lacompactación de la zona de relleno de la tubería,utilizando materiales de relleno de grano más grueso enla zona de la tubería, cavando zanjas más anchas, etc.).

Las verificaciones de deflexión deberán comenzar aefectuarse cuando se haya rellenado la zona de losprimeros tubos hasta el nivel del suelo y se continuaránrealizando periódicamente a lo largo de todo el proyecto.No debe permitirse la instalación de una extensión largade tubos sin antes verificar su calidad. Esto le permitirádetectar y corregir a tiempo cualquier métodoinadecuado de instalación.

Los tubos instalados cuyas deflexiones iniciales

excedan los valores indicados en la Tabla 9.1

deberán ser reinstalados de forma que la

deflexión inicial se ajuste a los límites marcados

en dicha tabla.

Consulte la sección 9.2 Corrección de las deflexiones

excesivas para más información sobre las limitacionesaplicables a este tipo de trabajos.

El procedimiento para verificar la deflexión diametralinicial es el siguiente:1. Complete el relleno hasta el nivel del suelo.2. Termine de retirar los tablestacados o las entibaciones

provisionales (en caso de que se hayan utilizado).3. Desconecte el sistema de drenaje (en caso de que se

haya utilizado).4. Mida y registre el valor del diámetro vertical.

Nota: en los tubos de diámetro pequeño se puede pasarun calibre a través del tubo para verificar que eldiámetro vertical se encuentra dentro de los valoresadmisibles.

5. Calcule la deflexión vertical con la siguiente fórmula:

% D.I. real - D.I. vertical instaladaDeflexión

=D.I. real

x 100

La deflexión inicial real (D.I. real) puede serverificada o determinada midiendo los diámetros deun tubo que no haya sido instalado y que seencuentre depositado libremente sobre un suelo lomás plano posible (sin tubos apilados). Se calculacomo sigue:

D.I. vertical + D.I. horizontalD.I. real =

2

(Véase la Figura 9.1)


Deflexión% del diámetro

Diámetros grandes (DN ≥ 300)Inicial 3,0Largo plazo 5,0

Diámetros pequeños (DN ≤ 250)Inicial 2,5Largo plazo 4,0

Figura 9.1Determinación del diámetro interior real de un tubono instalado

9.2 Corrección de las deflexiones excesivas

Cuando la deflexión diametral vertical de un tuboinstalado supere los valores indicados en la Tabla 9.1,ésta deberá ser corregida para garantizar elfuncionamiento de la tubería a largo plazo.

Procedimiento:

Tubos con deflexiones de hasta el 8% del diámetro:1. Excave hasta un nivel equivalente al 85% del diámetro

I.D.

I.D.


Deflexión(% del diámetro)

Inicial positiva +3,0Inicial negativa -1,5

A largo plazo 5,0

Acciones posteriores a la instalación (continúa)

9

37

del tubo. Las excavaciones que se realicen en lasinmediaciones del tubo se debe llevar a cabo conherramientas manuales para evitar el impacto deequipos pesados sobre el tubo (véase la Figura 9.2).

2. Revise si el tubo ha sido dañado. En caso afirmativo,deberá proceder a su reparación o sustitución.

3. Vuelva a compactar el material de relleno de la zonade riñón, asegurándose de que no está contaminadopor el suelo natural o por material de rellenoinaceptable.

4. Vuelva a rellenar la zona de la tubería por capas conmaterial adecuado, compactando cada capa al nivel decompactación requerida.

5. Rellene hasta el nivel del suelo y compruebe que ladeflexión del tubo no supera los valores que figuranen la Tabla 9.1.

Figura 9.2Excavación de un tubo con deflexión excesiva

Tubos con deflexiones superiores al 8% del diámetro:

1. Los tubos con deflexiones superiores al 8% deberánser reemplazados por completo.

Precaución: No intente recuperar la redondez de un tubodeflexionado apretándolo o forzándolo, ya que podríadañar el tubo.

Si hay varias tuberías en una misma zanja, se debentomar las precauciones necesarias para no amontonar latierra excavada de una tubería sobre otra tubería. Elaumento de peso sobre la superficie del tubo y lareducción de apoyo lateral podría magnificar unasituación de sobredeflexión.

9.3 Ensayo hidráulico

Algunas especificaciones de trabajo exigen que se realiceun ensayo hidrostático de la instalación antes deproceder a su aprobación y puesta en servicio. Este tipode ensayo resulta muy útil, ya que permite detectar ycorregir materiales dañados y defectos de instalaciónantes de la entrada en servicio de la línea. Si se va arealizar un ensayo hidráulico, éste se debe efectuar deforma periódica a medida que se realiza la instalación.

Nunca se debe instalar más de 1 kilómetro de tubería sinsometerla a prueba. Además de los cuidados rutinarios,las precauciones normales y los procedimientos típicosutilizados en este ensayo, se deben tener en cuenta lassiguientes sugerencias.1. Preparación previa al ensayo - Revise la instalación

final para asegurarse de que todos los trabajos hayansido terminados correctamente. Los puntos máscríticos a verificar son que:• La deflexión del tubo se limite a los valores de la

Tabla 9.1.• Los acoplamientos estén montados correctamente.• Los sistemas de contención (por ejemplo, los

macizos de hormigón y otros anclajes) esténcolocados y adecuadamente curados.

• Las bridas estén apretadas al par indicado en lasinstrucciones.

• El rellenado haya sido finalizado. VÉASE LASECCIÓN 4.8 SOBRE PROFUNDIDAD MÍNIMA DEINSTALACIÓN Y LIMITACIONES DE ALTAPRESIÓN Y ENSAYO.

• Las válvulas y bombas estén montadas.• El relleno y la compactación cerca de las

estructuras y tubos de cierre haya sido llevado acabo correctamente (véase las secciones 7.3 y 8.3).

2. Llenado de la tubería con agua - Abra las válvulas yventosas para dejar que salga todo el aire durante elllenado de la tubería y para evitar sobrepresiones.

3. Presurice la línea lentamente. Cuando una línea estábajo presión almacena una gran cantidad de energíaque debe ser tenida en cuenta.

4. Asegúrese de que la posición del manómetro da lapresión más alta de la línea. De no ser así debeajustarlo adecuadamente. Las posiciones más bajas dela línea tendrán presiones más altas debido a la cargaadicional.

5. Asegúrese que no se sobrepase la presión máxima deensayo (véase la Tabla 9.2), ya que podría serpeligroso y dañar la tubería.

6. Si después de un plazo breve de estabilización de lalínea ésta no mantiene una presión constante, debeasegurarse de que ello no se deba al efecto térmico(un cambio de temperatura), la expansión de latubería (véase el punto 7 más abajo) o a la presenciade aire atrapado en la tubería. Si se determina que latubería tiene una fuga que no puede ser fácilmentelocalizada, los siguientes métodos pueden contribuir adetectar el origen del problema:•Verifique las zonas con bridas y válvulas.•Revise los puntos de derivación de la tubería.•Use un equipo de detección por ultrasonidos.•Compruebe el funcionamiento de la línea en tramos

cortos para aislar la fuga.

9


38

Tabla 9.2 Presiones máximas de ensayo de lainstalación

Clase de presión Presión máximade ensayo

1 bar 150 kPa6 bar 900 kPa

10 bar 1500 kPa16 bar 2400 kPa

Nota: La mayoría de los proyectos especifican unapérdida de presión o de volumen de agua máxima enfunción del proyecto. Consulte con el fabricante pararecomendaciones o consejos más específicos.

7. Dado que los tubos FLOWTITE se fabrican con poliésterreforzado con fibra de vidrio, las tuberías se expandenbajo presión, por lo que necesitará una cantidadadicional de agua para compensar dicha expansión.

Figura 9.4Tapón metálico para prueba hidráulica

Nota:La espiga del tapón metálico será rolada y terminada atorno al diámetro exterior de los caños de PRFV.

8. Si la tubería no cumple los requisitos de aceptacióndel ensayo, las conexiones neumáticas pueden seracopladas muy próximas una de otra y desplazadas enambos sentidos a lo largo de la línea, lo que permiterepetir el ensayo en cada punto hasta detectar la fuga.Este método de localización es muy preciso y permitedetectar fugas en una distancia de uno a dos metros.Con ello se minimiza el área a excavar y se reducenlos costes y el tiempo de reparación.

Precaución: Durante la presurización de la tubería sealmacena gran cantidad de energía. Esto esespecialmente cierto cuando el medio de ensayo es elaire (incluso a bajas presiones). Por tanto, se debeverificar que la tubería está adecuadamente restringidaen los cambios de dirección del fluido y seguir lasprecauciones de seguridad del fabricante para elementostales como las conexiones neumáticas.

9.4 Ensayo con aire

Para los sistemas de tubería por gravedad (PN ≤ 1 bar)existe un tipo de ensayo alternativo para la verificaciónde fugas que funciona con aire en lugar de agua. Ademásde los cuidados rutinarios, las precauciones normales ylos procedimientos típicos usados durante este ensayo,deberán tenerse en cuenta las siguientes sugerencias:1. Al igual que en el caso del ensayo hidráulico, la

prueba se debe conducir en tramos cortos de tubería,como puede ser el tramo comprendido entre dospozos de registro.

2. Se debe estar seguro de que la tubería y todas susderivaciones, líneas auxiliares, accesos, etc., esténconvenientemente conectados o taponados y fijadospara soportar la presión interna.

3. Presurizar lentamente el sistema a 24 kPa. Se deberegular la presión para impedir una sobrepresión(máximo 35 kPa).

4. Hay que dejar que la temperatura del aire se estabilicedurante algunos minutos mientras se mantiene lapresión a 24 kPa.

5. Durante el período de estabilización se recomiendaverificar todos los puntos taponados y conectados conuna solución jabonosa para detectar si existe una fuga.Si se encuentra una fuga, se tiene que desconectar elsistema de presión, proceder a la reparación medianteel sellado de los puntos con fugas y volver a empezardesde el punto 3.

6. Después del periodo de estabilización, se debe ajustarla presión del aire a 24 kPa y cortar o desconectar elsuministro de aire.

7. La tubería pasará el ensayo si la caída de presión esigual o inferior a 3,5 kPa durante los periodos deprueba indicados en la Tabla 9.3.

Tabla 9.3 Diámetros exteriores de los caños Flowtite

DN300350400450500600700800900

1000110012001300140015001600170018001900200022002400

D.Exterior324.0mm375.9mm426.8mm477.7mm529.6mm616.5mm718.5mm820.5mm922.5mm

1024.5mm1126.5mm1228.5mm1330.5mm1432.5mm1534.5mm1636.5mm1738.5mm1840.5mm1942.5mm2044.5mm2248.5mm2452.5mm

Tolerancia+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm+/-0.5mm


9

39

Tabla 9.4 Tiempo de prueba para el ensayo con aire

Diámetro Tiempo Diámetro Tiempo(mm) (mm) (mm) (seg)

300 7 3/4 1400 35350 8 3/4 1500 37 1/2400 10 1600 40500 12 1/2 1800 45600 15 2000 50700 17 1/2 2200 55800 20 2400 60900 22 1/2

Nota:1.Este ensayo determina la velocidad a la que el aire se

escapa de un tramo aislado de tubería. Se utiliza paradeterminar la presencia o ausencia de daños en latubería y para determinar si los acoplamientos hansido montados correctamente.

2.Este ensayo no tiene como objetivo indicar los límitesde las fugas con agua. Si la tubería no pasa el ensayocon aire, no deberá ser rechazada hasta que se realiceel ensayo hidráulico.

9.5 Limpieza de las tuberías de saneamiento

Existen varios métodos para limpiar las tuberías desaneamiento por gravedad. Estos varían en función deldiámetro, el grado y la naturaleza de la obstrucción.Todos utilizan energía mecánica o hidroneumática paralimpiar el interior del tubo. En caso de que se recurra amedios mecánicos, se recomienda el uso de rasquetas deplástico para evitar dañar la superficie interior de latubería.

En algunos países se utilizan mangueras de agua apresión con toberas a chorro para limpiar este tipo detuberías. No obstante, este procedimiento puede llegar adañar los materiales de la tubería si no se controlaadecuadamente. La experiencia demuestra que paraevitar dañar las tuberías de poliéster reforzado con fibrade vidrio utilizadas en las redes de saneamiento sedeben tomar las siguientes precauciones:

1. La presión máxima de entrada a la tobera debe ser de120 bar (1750 psi). Dada la baja rugosidad delacabado interior de las tuberías se puede realizar unalimpieza adecuada con esta presión.

2. Los limpiadores deben incorporar varios deslizadorespara mantener la tobera elevada respecto de lasuperficie interior del tubo (véase la Figura 9.4).

3. El ángulo de salida del agua de la tobera debe ser deentre 6º y 15º en relación al eje del tubo.

4. La tobera debe incorporar al menos 8 agujeros de 2mm (0,08 pulgadas) como mínimo.

Para obtener más información sobre los fabricantes detoberas y limpiadores cuyos equipos cumplen loscriterios arriba listados consulte con el fabricante. El usode equipos o presiones que no se adapten a estoscriterios puede producir daños en la tubería instalada.

Figura 9.5Tobera con deslizadores

Apéndice

A

40

Apéndice A

Pesos aproximados de tubos y acoplamientos

Diámetronominal Peso del tubo (kg/M) Peso por

(mm) SN 2500 SN 5000 SN 10000 acopl. (kg)

300 8 10 13 12350 11 14 18 14400 15 18 23 16450 19 23 29 18500 23 28 36 20600 31 39 48 32700 42 53 66 40800 55 68 85 47900 69 87 107 55

1000 85 107 132 631200 122 152 190 741400 166 207 258 911600 215 269 336 1091800 272 340 424 107 *2000 335 418 460 121 *2400 481 498 - 151 *

Pesos de acoplamientos para PN16, salvo que se indique lo contrario

* PN 10

Apéndice B

Requisitos de lubricante por junta

Diámetro Cantidad nominalnominal del de lubricante (kg)tubo (mm) por junta

300 a 500 0,075600 a 800 0,100

900 a 1000 0,1501100 a 1200 0,2001300 a 1400 0,2501500 a 1600 0,300

1800 0,3502000 0,4002200 0,4502400 0,500

Apéndice (continúa)

A

41

Apéndice C

Clasificación y características de los suelos naturales

Para el análisis del comportamiento de las tuberías, lossuelos naturales se dividen en seis grupos en función dela densidad o rigidez del suelo. Esta se determina enfunción del recuento del número de golpes por pie,según el ensayo de penetración estándar de la normaASTM D1586. Estos suelos naturales que forman lasparedes de las zanjas comprenden desde suelos muyestables, suelos granulares densos y suelos cohesivosmuy duros hasta suelos orgánicos relativamente pobrescon partículas finas. Estos suelos naturales puedenconsiderarse para ser usados como material de relleno.

La Tabla C1 presenta la clasificación de suelosnaturales siguiendo las recomendaciones del manualAWWA M45. El recuento del número de golpes debemostrar la condición más adversa que se puedaencontrar durante un periodo de tiempo representativo(el menor valor encontrado durante un periodo detiempo prolongado). Por lo general, la condición másadversa tiene lugar cuando el suelo ha estado expuesto acondiciones húmedas durante un periodo prolongado.

Tabla C1. Clasificación de suelos naturales

Suelos no cohesivos Suelos cohesivosGrupo de Valor de Valor E’n3,4 Descripción Ángulo de Descripción Resistencia a la

suelo natural recuento1 (MPa) rozamiento (grados) compresión(golpes por pie) no confinada

1 > 152 34,5 compacto 33 muy firme 192-3842 8-15 20,7 ligeramente compacto 30 firme 96-1923 4-8 10,3 suelto 29 medio 48-964 2-4 4,8 muy suelto 28 blando 24-485 1-2 1,4 muy suelto 27 muy blando 12-246 0-1 0,34 muy, muy suelto 26 muy, muy blando 0-12

1. Golpes por pie en el ensayo de penetración estándar de la norma ASTM D1586.2. Para recuentos superiores, los valores de E’n aumentan hasta 345 MPa para la piedra.3. El uso de geotextiles en el área de la tubería probablemente incremente los valores de E’n.4. Si se utiliza una entibación permanente en el área del tubo, considere que E’n natural = E’b, Sc = 1.

Apéndice D

Clasificación y características de los suelos de relleno

Para garantizar la consecución de un buen sistematubería-suelo se debe utilizar material de relleno queapoye la tubería tanto en el momento de la instalacióncomo a lo largo del tiempo. La gama de suelos que sepueden utilizar como material de relleno es ilimitada. Elmaterial de relleno puede ser el mismo suelo excavadopara crear la zanja o puede ser importado (cuando lossuelos naturales que provienen de la zanja no sonadecuados). La elección práctica de un suelo de rellenodepende del esfuerzo de compactación necesario paralograr la densidad deseada y la disponibilidad demateriales. La Tabla D1 proporciona unas pautasgenerales para clasificar los suelos adecuados comomateriales de relleno. La clasificación de estos suelostiene en consideración el tipo, densidad y potencial desaturación del suelo. Cuando se combinan, estoscriterios determinan el módulo (rigidez) del suelo y sucapacidad de proporcionar un apoyo adecuado al tubo

en su calidad de componente de un sistema. El tipo desuelo se determina en función del análisis del tamaño delas partículas del suelo según la normativa ASTM C136:una clasificación basada en el porcentaje de finos(partículas de suelo que pasan por una malla de 200,menor de 75 micras) dado que el comportamiento delsuelo y el esfuerzo de compactación dependen de laproporción de finos en el suelo. El límite líquido seutiliza para restringir el material de relleno a suelos quemantengan la densidad con el paso del tiempo y quepuedan ser compactados con fiabilidad.


A

42

Las Tablas D2 y D3 sirven para determinar los valoresaproximados del módulo de resistencia pasiva delmaterial de relleno en la zona de la tubería. Estas tablasincorporan las propiedades del manual AWWA M45 comofactores básicos de referencia para establecer la relaciónbásica entre el módulo, el tipo de suelo y lacompactación relativa. Se puede obtener unaaproximación del módulo de resistencia pasiva a travésdel módulo del suelo1,2,3 unidimensional restringidomedido según la normativa ASTM D2435. Lasdensidades relativas se basan en la densidad máxima delsuelo en seco definida en la normativa ASTM D698 yconocida como ensayo próctor normal. Al comparar lasTablas D2 y D3, observe que el efecto de la humedadaumenta con el incremento de finos en el suelo.

Referencias:

1. Greenwood, Mark, Buried FRP Pipe: Performance Through ProperInstallation, Managing Corrosion Problems with Plastics, NationalAssociation of Corrosion Engineers, Houston, 1975.

2. Greenwood, Mark E. y Lang, Dennis C., Vertical Deflection of BuriedFlexible Pipes, Buried Plastic Pipe Technology, ASTM STP 1093, GeorgeC. Buczala y Michael J. Cassidy, eds., American Society of TestingMaterials, Filadelfia, 1990.

3. McGrath, Timothy J., Pipe-Soil Interactions During Backfill Placement,tesis doctoral de la Universidad de Massachusetts, Amherst, 1998.

Tabla D2. Módulo de resistencia pasiva del material derelleno (suelos no saturados)

Tipo de Valores E’b (MPa) a la compactación relativa1

relleno 80% 85% 90% 95%

A 16 18 20 22B 7 11 16 19C 6 9 14 17D 3 6 9 102

E 3 6 9 102

F 3 6 9 2 102

1. El 100% de compactación relativa se define como la máxima densidadpróctor normal con el contenido óptimo de humedad.

2. Valores comúnmente difíciles de alcanzar, incluidos aquí a modo dereferencia.

Tabla D3. Módulo de resistencia pasiva del material derelleno (suelos saturados)

Tipo de Valores E’b (MPa) a la compactación relativa1

relleno 80% 85% 90% 95%

A 12 13 14 15B 5 7 10 12C 2 3 4 4D 1,7 2,4 2,8 3,12

E NA 3 1,7 2,1 2,42

F NA 3 1,4 1,72 2,12

1. El 100% de compactación relativa se define como la máxima densidadpróctor normal con el contenido óptimo de humedad.

2. Valores comúnmente difíciles de alcanzar, incluidos aquí a modo dereferencia.

3. Uso no recomendado.

Apéndice E

Ensayos de campo para la clasificación de suelosnaturales

Tabla E1. Ensayo de campo para determinar el grupode suelo1

Grupo de suelo Característica mediblenatural

1 Difícilmente penetrable con el pulgar2 Penetrable con el pulgar hasta los 4mm3 Penetrable con el pulgar hasta los 10mm4 Penetrable con el pulgar hasta los 25mm5 Penetrable con el pulgar hasta los 50mm6 Penetrable con el puño hasta los 25mm

1. Basado en Peck, Hanson y Thornburn, Foundation Engineering, 2ªedición, John Wiley & Sons Inc., 1974 y ASTM D2488.

Tabla D1. Clasificación de materiales de relleno

Tipo de suelo Descripción Denominación según el sistema unificado dede relleno clasificación de suelos, ASTM D2487

A Roca triturada y grava, < 12% finos GW, GP, GW-GM, GP-GMB Grava con arena, arena, < 12% finos GW-GC, GP-GC, SW, SP,

SW-SM, SP-SM, SW-SC, SP-SCC Grava limosa y arena, 12-35% finos, LL<40% GM, GC, GM-GC, SM, SC, SM-SCD Arena limosa, arcillosa, 35-50% finos, LL<40% GM, GC, GM-GC, SM, SC, SM-SCE Limo arenoso, arcilloso, 50-70% finos, LL<40% CL, ML, CL-MLF Suelo de grano fino de baja plasticidad LL<40% CL, ML, CL-ML


A

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Apéndice F

Compactación del relleno1,2

Este apéndice incluye una serie de consejos útiles sobrela compactación de los distintos tipos de relleno. Lasprofundidades máximas y mínimas de instalaciónpermitidas varían en función de la selección ycompactación relativa del material de relleno utilizadoen la zona de la tubería. Cuanto más firme sea el suelo,más profunda puede ser la instalación para lograr unadeflexión o vacío restrictivos. Este manual ofreceantecedentes generales acerca del comportamiento delos suelos para facilitar la comprensión de nuestroscriterios de instalación. Al evaluar el contenido dehumedad potencial del suelo natural local y losmateriales de relleno se deben tener en cuenta lasvariaciones estacionales. El valor de compactaciónrelativa recomendado para obtener un valor del módulodel suelo específico debe considerarse como el valor decompactación mínimo, y las densidades obtenidas en lainstalación deben ser iguales o mayores a ese requisito.

Para “calibrar” un método de instalación con un tipoespecífico de relleno, recomendamos que se presteatención especial a las técnicas de compactación y losresultados de la compactación relativa durante lacolocación de las primeras secciones de la tubería en ellugar de instalación. Mediante la correlación de lacompactación relativa (en función del tipo de suelo), elmétodo de colocación de suelos en las áreas deenriñonado y laterales, los métodos de compactaciónpara las áreas de enriñonado y laterales, la altura de lascapas usadas, el contenido de humedad y el número depasadas resultantes se puede obtener una idea bastanteprecisa del esfuerzo que requiere la instalación. Una vezque se hayan instalado los primeros tubos, se deberánrealizar ensayos con cierta frecuencia para garantizarque los criterios de compactación relativa y deflexión deltubo se cumplan. Con esta correlación, los trabajadoresadquirirán un buen entendimiento de los requisitos deuna instalación adecuada cuando se utiliza un tipo derelleno específico para un conjunto específico derequisitos (ASTM D5080 ofrece un método razonablepara medir la densidad y humedad de los suelos deforma rápida in situ). Existen muchos métodos paramedir la densidad del relleno compactado en el lugar deinstalación.

La medición del incremento del diámetro vertical deltubo proporciona un indicio razonable del esfuerzo decompactación usado durante la instalación y es otrabuena medida de “calibración”. Si el relleno ha sidocolocado adecuadamente y ha sido compactado en lasáreas de enriñonado de la tubería, una buena forma deevaluar la compactación es la medición del diámetrovertical una vez que el relleno ha llegado a la clave de latubería (o en cualquier etapa si se vigila

consistentemente). No obstante, se debe tener presenteque grandes esfuerzos de compactación pueden resultaren un aumento excesivo del diámetro vertical del tubo.Si esto ocurre, solicite ayuda del fabricante y nocontinúe instalando los tubos con el método que ha dadolugar al aumento excesivo del diámetro vertical.

Los materiales de relleno se deben colocar ycompactar en capas uniformes a ambos lados del tubo.Para la colocación y compactación del relleno en lasáreas de enriñonado, se debe empezar a compactar latierra bajo el tubo y continuar haciéndolo del tubo haciaafuera. En los laterales del tubo la compactación sueleprogresar mejor cuando se comienza compactando elrelleno desde la pared de la zanja hacia el tubo. Por logeneral cuantos más pasadas o aplicaciones repetidasdel equipo de compactación se hagan (a una velocidadconstante de movimiento), mayor será la compactaciónrelativa. Una buena forma de determinar un método decompactación adecuado consiste en medir lacompactación relativa y otras respuestas en función delnúmero de pasadas de un equipo de compactacióndeterminado. Use el número de pasadas y otros criterios,como el contenido de humedad del suelo y la deflexiónvertical del tubo, como medio de control delprocedimiento de instalación. Si se cambia de equipo decompactación puede cambiar el número de pasadasnecesario para alcanzar un grado de compactaciónespecífico. Las bandejas vibrantes más pesadas y másanchas por lo general compactan más a fondo que lasmás ligeras y estrechas. De igual forma, loscompactadores de impacto ligeros y pequeños sonmenos eficaces que los compactadores más grandes ymás pesados.

Al compactar la zona de la clave del tubo se debeestar seguro de que hay suficiente material de rellenopor encima del tubo como para no dañar la tubería. Unacapa de 150mm debería bastar en los casos en que seuse una bandeja vibrante manual; sin embargo, serecomienda el uso de una capa de 300mm cuando seutilice un compactador de impacto manual. Alcompactar la primera capa de 300mm sobre el tubo noes realista esperar alcanzar un grado de compactaciónrelativa superior al 85% PN.

Los materiales granulares proporcionan un alto gradode rigidez con un esfuerzo mínimo de compactación. Lossuelos granulares compactos tienen poca tendencia amigrar o consolidarse con el paso del tiempo. Los suelosgranulares también son menos sensibles a la humedad,tanto en el momento de su colocación como a largoplazo. Cuando se utilizan suelos de grano más fino comorelleno, por lo general se reduce el soporte dado a latubería. Los suelos granulares con más del 12% de finos(suelos con tamaños parciales de menos de 75 micras)se ven afectados por las características de los materialesmás finos. Si los finos son limos en su mayor parte (de37 a 7 micras), los suelos serán sensibles a la humedad,


A

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tendrán tendencia a emigrar con el agua corriente yrequerirán un esfuerzo adicional de compactación. Si losfinos son arcillas en su mayor parte (menos de 37 micrasy cohesivos), los suelos serán aún más sensibles a lahumedad, lo que reducirá su rigidez, y se deslizarán conel paso del tiempo. Además, por lo general requerirán deun mayor esfuerzo de compactación para lograr ladensidad especificada. Limitando el uso de suelos a uncontenido de humedad (límite líquido, LL) inferior al40% se elimina el uso de suelos muy sensibles a lahumedad y suelos plásticos.

Los materiales de relleno de tipo A y B sonrelativamente fáciles de usar y fiables para tuberías.Estos suelos tienen una baja sensibilidad a la humedad.La compactación del relleno se puede realizar con unabandeja vibrante en capas de 200mm o 300mm. Lasáreas de enriñonado se pueden compactar utilizando losextremos de unas planchas de madera o compactadoresde impacto. Ocasionalmente se tiene que usar ungeotextil junto con el suelo de grava para evitar lamigración de finos y la consiguiente pérdida de soportede la tubería.

Los suelos de tipo C son aceptables y fácilmenteutilizables como material de relleno en instalaciones detubería. Muchos de los suelos locales en los que seinstalan los tubos son del tipo C, por lo que el suelo de lazanja puede ser reutilizado como material de relleno. Noobstante, se deben tomar precauciones al hacerlo, yaque estos tipos de suelo pueden ser sensibles a lahumedad. Las características de los suelos de tipo C amenudo vienen dictadas por las características de susfinos, por lo que puede llegar a ser necesario controlar lahumedad al compactar el suelo para lograr la densidaddeseada. Por lo general se puede lograr el grado decompactación relativa requerido usando un compactadorde impacto en capas de 125mm a 200mm, aunquetambién puede servir un compactador vibrante. Loscompactadores de impacto también se utilizan paracompactar el material de la zona de riñones de latubería. El uso de palas para colocar la tierra en su lugarpuede ser de gran utilidad. Asegúrese de “calibrar” lainstalación.

Los suelos de tipo D y E sirven como material derelleno en la mayoría de los casos, si bien el bajo gradode rigidez que los caracteriza impide su uso en

instalaciones profundas que pueden saturarse y nopueden ser compactadas debidamente cuando hay aguaestancada en la zanja. Se deben tomar precaucionesespeciales al colocar y compactar el material de rellenobajo la tubería. Para lograr el nivel de compactacióndeseado, es probable que se tenga que controlar lahumedad durante la compactación. Al compactar, hayque utilizar capas de 75mm o 150mm compactadas conun compactador de impacto (como un Wacker) o unpisón de aire comprimido. El material de la zona deenriñonado se debe colocar con una pala y compactarcon un compactador de impacto. Se deben realizarensayos de compactación con cierta periodicidad paracomprobar que se está alcanzando el nivel decompactación adecuado. Asegúrese de “calibrar” elmétodo de instalación.

El suelo de tipo F sólo sirve como material de rellenosi se toman las siguientes precauciones:• Se debe controlar la humedad durante la colocación y

la compactación del suelo.• No se puede usar en instalaciones que tengan

cimientos inestables o agua estancada en la zanja.• Se necesita un esfuerzo adicional para colocar y

compactar el material de relleno en la zona debajo dela tubería.

• Se debe tener en cuenta que las técnicas decompactación pueden llegar a requerir considerableesfuerzo. Asimismo, se tienen que considerar laslimitaciones de la compactación relativa y la rigidezdel suelo resultante.

• Se tiene que compactar las capas de 75mm o 150mmcon un compactador de impacto (como un Wacker) oun pisón de aire comprimido.

• Se deben colocar las capas de la zona de riñones enpequeños incrementos y compactar con uncompactador de impacto.

• Se deben llevar a cabo pruebas de compactaciónperiódicamente para comprobar que se estéalcanzando el nivel de compactación adecuado.

• Se deben tomar las precauciones necesarias para nocausar un aumento excesivo del diámetro vertical deltubo como resultado de un esfuerzo de compactaciónexcesivo.

1. Howard, Amster, Pipeline Installation, Relativity Publishing, 1996.2. Fiberglass Pipe Design, American Works Association, AWWA M45, 1996.


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Apéndice G

Definiciones y terminología

Término Descripción

Diámetro nominal, DN La clasificación del diámetro de un tubo expresada en milímetrosPresión nominal, PN La clase de presión de un tubo expresada en bar Rigidez nominal, SN La rigidez inicial mínima, EI/D3, de un tubo medida en función de la carga

necesaria para deflexionar un anillo de tuboClave del tubo La parte superior del tubo (extradós)Profundidad de relleno La profundidad de cobertura sobre la clave del tuboDeflexión El cambio en el diámetro vertical expresado en forma de porcentaje del

diámetro nominal del tuboAltura media del tubo La altura en las posiciones de 90º y 270º de un tubo en relación con la parte

superior central del tuboMódulo de resistencia Términos para referirse a la rigidez del suelo creados por Spangler y Watkinspasiva: E’, E’n, E’b para describir la propiedad empírica de rigidez de un suelo cuando la altura

media de un tubo se deflexiona hacia el sueloMódulo restringido Un módulo secante del suelo medido mediante un ensayo de compresióndel suelo, MS unidireccional. Una medición de laboratorio que da una aproximación de E’Densidad próctor La densidad seca máxima que se obtiene en condiciones de humedad óptimanormal, PN cuando se aplica el ensayo de la normativa ASTM D698, usada para definir el

100% de compactación relativaPorcentaje de La densidad seca alcanzada/máxima densidad seca expresada en forma compactación relativa porcentualDensidad relativa Término utilizado para describir la densidad de los suelos granulares como

proporción del rango que existe entre las densidades mínima y máxima conforme a las normativas ASTM D4253 y D4254. La densidad a 0% de densidad relativa por lo general es de 65% a 95% de la densidad máxima. Se suele procurar no usar este término para evitar confusiones

Recuento de golpes El número de impactos de un martillo de 64 kg (140 lbs) que cae desde una altura de 76 cm (30”) para clavar un sacamuestras 30 cm (12”) según la normativa ASTM D1586

Límite líquido, LL Uno de los términos identificados en los ensayos de límites de Atterberg. El límite líquido se refiere al contenido de humedad con el que el terreno comienza a comportarse como un fluido viscoso según la normativa ASTM D423. A este nivel de humedad, el suelo es “fangoso” y fluye ligeramente cuando recibe un ligero impacto

Saturado La condición de un suelo cuando los vacíos se llenan con aguaNo saturado La condición de un suelo cuando los vacíos no están llenos de agua

1 InicioIdentificar el diámetro nominaldel tubo, DN

Diámetro del tubo (mm)

Clase de presión1 Presión de Límite diámetroPN (gravedad) trabajo2 (bar) superior (mm)

1 1 24006 6 2400

10 10 240016 16 200020 20 140025 25 140032 32 800

Identificar la clase de presión

Existen tuberías FLOWTITE para distintas clases de presiónnominal, si bien no todas estas clases están disponibles entodos los diámetros y grados de rigidez. La tabla que siguemuestra las clases más comunes.

1 Los tubos FLOWTITE pueden soportar un aumento de presiónpor golpe de ariete de hasta el 40% de la presión de nominal.Por ejemplo, un tubo PN10 puede soportar una presión totaltemporal de hasta 14 bar. No obstante, la presión defuncionamiento normal no deberá exceder los 10 bar en tubosde esa clase de presión.

2 Los rangos de presión nominal se han establecido conforme alas especificaciones del manual AWWA M-45, Manual dediseño de tuberías de fibra de vidrio.

2

Clasificación del suelo natural

El tipo de suelo natural incidirá sobre la selección de la rigidezdel tubo y el material de relleno.3

Selección de cargas de tráfico yProfundidad mínima de instalación

Selección del tipo de carga de tráfico al que estarásometida la tubería (si existe) y de la profundidad mínimade instalación correspondiente.

5

Presión negativa

La presión negativa puede afectar los criterios de selecciónde rigidez del tubo y material de relleno y limitar laprofundidad máxima de instalación.6

Construcción de la zanjaEl tipo de zanja depende de la presión negativa, lacarga de tráfico y la profundidad de instalaciónrequerida.7

Profundidad mínima del relleno

La profundidad mínima de relleno para presiones de hasta 10bar es de 0,5 metros.

Presión de funcionamiento y profundidad mínima del relleno

La profundidad mínima de relleno para presiones iguales osuperiores a 16 bar es de 0,8 metros para tubos de diámetropequeño y de 1,2 metros para tubos de diámetro grande.

4

E’n es el módulo (rigidez) delsuelo natural

Clasificación del suelo naturalGrupo 1 2 3 4 5 6

Granular Compacto Ligeramente Suelto Muy Muy, Muy, muycompacto suelto suelto suelto

Cohesivo Muy duro Duro Medio Blando Muy Muy, muyblando blando

Golpes* > 15 8-15 4-8 2-4 1-2 0-1E’n/Mpa 34 20 10 4 1 0,3

* Golpes cada 12 pulgadas, según el ensayo de penetración estándar de la normativa ASTM D1586.Nota: Si el suelo natural es de piedra, elija el grupo 1.

Selección del nivel de carga de tráfico

Carga por0 40 50 72 90 100

Ferro-rueda (KN) carrilTipo - ATV ATV AASHO BS 153 ATV COOPER

LKW 12 SLW 30 H20 HA SLW 60 E80Prof. mín.

0,5 1,0 1,0 1,0 1,5 1,5 3,0instal. (m)

Selección del nivel de presiónnegativa/vacíoincremento de -0,25 bar

0 -0,25 -0,50 -0,75 -1,0En ocasiones, los requisitos de relleno para presiones negativaspueden ser más exigentes que la carga externa del suelo. Serecomienda al ingeniero responsable o al contratista quediseñen el sistema para evitar que se produzcan altas presionesnegativas (vacío).

Profundidadde relleno

300 900350 1000400 1200450 1400500 1600600 1800700 2000800 2400

¿Hay presión

negativa (vacío)?

¿Hay cargasde tráfico?


Zanjaancha

Tablestacadopermanente

Seleccionarun E’b mayor

parasatisfacer el

nivel depresión

negativaprevisto

¿Pudo seleccionar un

E’b superior que satisfaga la profundidad máxima de instalación

y presión negativa prevista?

Ir a lasiguiente clasesuperior de SN

Zanja secaSeleccionar el tipo de relleno y

grado de compactación usando la Tabla 4.5

Zanja saturadaSeleccionar el tipo de relleno y

grado de compactación usando la Tabla 4.6

Final

Teniendo en el E’b, SN y

nivel de presión negativa seleccionados, ¿es suficiente la

máxima profundidad de instalación que figura

en las Tablas 4.8 o 5.1 para el proyecto?

Máximaprofundidad

de instalación= 5 metros

Determinar E’bmínimo para

máximaprofundidad deinstalación y SNcon Tabla 4.7

Tratar como siperteneciera al

grupo 1 desuelos naturales

Relleno concemento

estabilizado

Instalacióntipo 1 o 2

Instalacióntipo 1


SíIr al paso 10

NoIr al paso 9

¿Encontró unE’b adecuado?

Determinar E’bmínimo para máxima

profundidad deinstalación y SN conTablas 4.7B o 4.7D


profundidad deinstalación y SN conTablas 4.7A o 4.7D


profundidad deinstalación y SN con

Tablas 4.7C

Instalacióntipo 1a

Instalacióntipo 2

Instalacióntipo 1

Instalacióntipo 1, 1a o 2

Sí

Sí

Sí

No

No

NoSí

Sí

No

No NoSí Sí

No

Requisitos del material de relleno

La selección del material de relleno depende del tipo dezanja seleccionado, la profundidad de instalaciónrequerida, la presión negativa, la rigidez del tubo y lascargas de tráfico.*

8

Construcción de zanjas alternativasSi las condiciones del proyecto no se cumplen al utilizar lasTablas 4.7, 4.8 y 4.9, se tiene que usar un tipo de zanjaalternativo.9

Verificar: módulo del suelo, rigidez deltubo, presión negativa y profundidadmáxima de instalación

El E’b seleccionado también debe de ser adecuadopara soportar la clase de SN si se han previstopresiones negativas (vacío).

10

Seleccionar el tipo de material derelleno y el grado decompactaciónEl tipo de relleno y grado de compactación deben darel E’b mínimo de los pasos 8, 9 y 10.

11* Por lo general, la instalación más económica es la que utiliza tubos de la clase de rigidez más baja quepermita una profundidad máxima de instalación ligeramente superior a la requerida en el proyecto.

Rigidez del tubo y su efecto sobre la instalación

Los tubos FLOWTITE se fabrican en las tres clases de rigidez que figuran abajo. La clase derigidez representa la mínima rigidez específica del tubo (EI/D3) en N/m2.

Clase de rigidezSN N/m2

2500 25005000 5000

10000 10000

La rigidez se escoge teniendo dos parámetros en cuenta: (1) las condiciones de la instalación,que incluyen el suelo natural, el tipo de instalación y la profundidad de instalación, y (2) lapresión negativa, si la hubiera.

La rigidez seleccionada debe ser el valor más bajo que cumpla los requisitos del proyecto.

Para tubos dediámetrospequeños, laopción deensanchado dela zanja por logeneral es lasolución máseconómica.

Por lo general, la solución más económica consiste en usar un materialde relleno de baja calidad, incluso a un grado alto de compactación.

Cargas detráfico

Relleno hasta elnivel del suelo

Suelo natural

Material derelleno

TuboFLOWTITE

Presiónnegativa

Condicionesgeológicas

Riñones

Lecho

Capa freática

Presión defuncionamiento

A. Profundidad de relleno:La profundidad máxima está sujetaa:

• Módulo del material de relleno• Ancho de la zanja• Módulo del suelo natural• Cargas de tráfico• Rigidez del tubo• Altura de la capa freática• Presión negativa

B. Diámetro del tubo (DN):El DN determina:

• La profundidad del lecho• El ancho de la zanja

C. Zona de la tubería:Se denomina “zona de la tubería”al área que abarca desde la parteinferior del lecho hasta 300mm porencima de la clave del tubo.

D. Relleno compactado:El módulo (E’b) del material derelleno depende del tipo y gradode compactación del material.

E. Ancho de zanja:El ancho mínimo de la zanjadepende del diámetro del tubo. Elancho estándar = 1,75 x DN.

F. Espacio libre a cada lado del tubo:Debe haber suficiente espacio librea cada lado del tubo paracompactar y enriñonar el materialde relleno.

G. Profundidad del lecho:El lecho compactado de un tubo secalcula dividiendo el DN entrecuatro (DN/4) con unaprofundidad máxima de 150mm.

Tipos de instalación

Tipo 1 (rellenado total) Tipo 1a (rellenado total) Tipo 2 (rellenado fragmentado)

Proceso de diseño de la instalación

1 Definir diámetro2 Seleccionar clase de presión3 Definir clasificación del suelo natural4 Verificar profundidad mínima de relleno y presión de funcionamiento.5 Verificar profundidad mínima de relleno para cargas de tráfico6 Definir presión negativa (vacío)7 Seleccionar tipo de zanja8 Revisar profundidad de instalación permitida y seleccionar SN y E’b.9 Seleccionar construcción alternativa de zanja (caso de ser necesario)10 Seleccionar tipo de material de relleno y grado de compactación.

DATOS DE REGISTRO

Caudal: DN:PN:Grupo:¿OK?¿OK?Presión negativa (vacío):Tipo (total o fragmentado)SN: E’b:Alternativa:Tipo: %:

Rellenado hasta elnivel del suelo con

suelo natural

Rellenado hasta elnivel del suelo con

suelo natural

Relleno compactadodesde el 60% del DN

hasta 300 mm porencima de la clave deltubo, compactado, sifuera necesario, paralograr un módulo de

1,4 MPa como mínimo

Rellenocompactado según

especificacionesdesde el lecho

hasta 300 mm porencima de la clave

de tubo.

Rellenocompactado según

especificacionesdesde el lecho

hasta la clave de tubo.

Rellenocompactado

segúnespecificacionesdesde el lecho

hasta el 60% deldiámetro del tubo

Proceso de diseño de la instalación

Amitech Argentina S.A.Paraguay 1178 - Piso 3 FrenteC1057AAR - Capital FederalBuenos Aires, ArgentinaTel: (54-11) 4816-8858Fax: (54-11) 4816-8422

Mayor información técnica: www.flowtite.com

Sistema de Tubería de PRFV

Recomendaciones de Instalación para Tuberias Enterradas

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