Tecnologa sin zanjaBrea fue el primero de los 49 distritos de Lima en los que Sedapal ha evaluado los sistemas de distribucin de agua potable y recoleccin de aguas servidas para identificar tramos de tubera que necesita ser reemplazada o rehabilitada.

En este artculo se describen las acciones principales realizadas para evaluar las necesidades existentes de los sistemas de agua y alcantarillado; la familia de tcnicas de rehabilitacin sin zanja existente que fueron considerados en Brea, y las tcnicas del sistema de Tecnologa sin Zanja, que fueron seleccionadas para su uso en este distrito.

La EvaluacinLa evaluacin de los sistemas existentes de agua y alcantarillado consisti en: Levantamientos topogrficos; Estudios de poblacin, demanda y caudal Inventario y evaluacin de las condiciones de la tubera existente Modelos hidrulicos de los sistemas de agua y alcantarillado Estudios geotcnicos Estudio de alternativas disponibles Preparacin de los documentos del contrato; Preparacin de manuales de mantenimiento y operacin.

Esta evaluacin determin que el sistema de agua tena aproximadamente 74 km. de tubera, de los cuales unos 57 km. (77%) requeran reemplazo o rehabilitacin. Se determin que el sistema de alcantarillado tena alrededor de 72 Km, de los cuales aproximadamente 11 km. (15%) requeran reemplazo o rehabilitacin.

Una vez conocida la magnitud y la condicin de los sistemas existentes, el prximo paso fue evaluar todas las opciones viables. A causa de las reas altamente congestionadas en el distrito de Brea, Sedapal y el Consorcio Greeley & Hansen-Caem Ltda., pusieron una alta prioridad en considerar las tcnicas de Tecnologa sin Zanja.

La Tecnologa sin Zanja

La Tecnologa sin Zanja es un conjunto de mtodos, materiales y equipos usados para rehabilitar tubera existente o instalar nueva tubera subterrnea con el mnimo de problemas y destruccin tpicamente asociados con mtodos convencionales.El trmino "Tecnologa sin Zanja" es relativamente nuevo. Ha sido muy utilizado durante los ltimos 10 aos de un modo global para describir este segmento fuerte y dinmico de la industria subterrnea de construccin. Los principales mtodos de tecnologa sin zanja para rehabilitacin, son:

1.- Tubera Curada en Sitio ("Cured in place pipe" CIPP).CIPP involucr la construccin de una nueva tubera dentro de una tubera anfitriona existente en el sitio de trabajo, invirtiendo una manguera flexible que se ha impregnado con una resina. Cuando la resina se restaura mediante el uso de vapor y presin, se forma la tubera de plstico.2.- Tubera Plegada y Desplegada ("Foid & Formed" F&F).-F&F significa modificar la forma de una tubera plstica circular, a una forma de U para facilitar su colocacin dentro de la tubera anfitriona existente. Cuando la tubera plegada est en su lugar, se utiliza el calor y presin para desplegar dicha tubera para que esta se adapte ajustadamente contra la tubera anfitriona.3.- Tubera Insertada ("Slipining" SL).SL comprende la colocacin de una tubera de revestimiento parcial o continuo, dentro de una tubera anfitriona existente. Este mtodo resulta en una reduccin importante en la seccin transversal de la tubera anfitriona. El espacio anular entre la tubera insertada y la tubera anfitriona se rellena con mortero de cemento.4.- Fragmentacin de Tubera ("Pipe Bursting" PB).-PB involucr la fragmentacin de la tubera existente, empujando los pedazos rotos en el terreno circundante, instalando simultneamente una nueva tubera, acoplada al elemento que va fragmentando la tubera existente.5.- Reparacin Puntual ("Point Source Repair" PSR).-PSR es el uso de robots, tapones inflables a control remoto, revestimiento corto de tubera curada en sitio, etc. para reparar problemas puntuales.6.- T Revestimiento con Mortero de Cemento ("Cement Mortar Lining" CML).CML es el procedimiento de jalar una herramienta rotatoria de salpicado a traves de una tubera a una velocidad controlada, para aplicar un espesor deseado de mortero de cemento sobre las paredes de la tubera anfitriona existente, la cual ha sido anteriormente raspada y limpiada.

Tecnologa seleccionada para Brea

La Tecnologas en Zanja ejecutada en el distrito de Brea. Tratndose del sistema de agua potable, la longitud total de tubera a ser intervenida en este distrito es de 56.7 km., de los cuales sern rehabilitados mediante limpieza y revestimiento con mortero de cemento; 6.4 km. fueron reemplazados mediante fragmentacin de tubera y 9.7 km. fueron remplazados mediante el mtodo tradicional de corte abierto.En el sistema de alcantarillado, se emple un total de 11.0 km. de tubera en el distrito de Brea, de los cuales 4.2 km. fueron reemplazadas mediante la fragmentacin de tubera ("Pipe Bursting") y 6.8 km. fueron reemplazados mediante el metodo tradicional de corte abierto.

Conclusiones

El trabajo que se realiz en el distrito de Brea representa la primera aplicacin de dos principales Tecnologas sin Zanja (es decir, Fragmentacin de Tubera y Revestimiento de Tubera con mortero de cemento).

El enfoque ms fcil habra sido continuar haciendo el mismo tipo de reemplazo de tubera que siempre se ha hecho, pero Sedapal y el Consorcio Grecley & Hansen-Cacm Ltda. no buscan la solucin ms fcil, sino la solucin mejor.

La mejor solucin para Brea fue seleccionar mtodos que eran probablemente ms eficientes y de costo mnimo, que minimizaban los problemas a los vecinos y el trfico existente. Esto se logr con el uso, en forma pionera en el Per, de la Tecnologa sin Zanja.

Tecnologas sin zanja: Pipe burstingLimpieza y revestimiento con mortero cemento|Inspeccin televisada

Descripcin

Pipe Bursting o fraccionamiento de tuberas es el mtodo por el cual se reemplaza la tubera existente por una nueva tubera de dimetro igual o mayor mediante la fragmentacin de la tubera existente y forzando el material fracturado al terreno con la finalidad de formar el acceso de la nueva tubera de polietileno (HDPE).

Ventajas El mtodo de Pipe Bursting o fraccionamiento de tuberas ahorra tiempo y dinero, en comparacin con la instalacin de una tubera nueva. Los trabajos se realizan sin mayores problemas para el pblico o el trnsito, ya que solo se requieren de pequeas excavaciones.Trabajos realizados

Tecnologas sin zanja: Limpieza y revestimiento con mortero cementoPipe bursting|Inspeccin televisada

Descripcin

La Limpieza y Revestimiento de tuberas de Fierro Fundido para Agua Potable, es el mtodo por el cual primero se limpia mecnicamente las incrustaciones de la tubera producto de la corrosin originada con el paso de los aos para despus proceder ha revestirla con mortero cemento de tal manera de mantener los agentes causantes de esta corrosin apartados de la pared del tubo.

Los problemas originados por las incrustaciones son los siguientes: Perdida o reduccin de la capacidad de resistir la presin para la cual fueron diseadas las tuberas originando que estas se rompan y filtren. La disminucin del dimetro efectivo de la tubera con la consiguiente prdida de la capacidad de transporte y presin.

Ventajas El mtodo de limpieza y revestimiento con mortero cemento ahorra tiempo y dinero, en comparacin con la instalacin de una tubera nueva. Altamente eficiente en la proteccin anticorrosiva. Los trabajos se realizan sin mayores problemas para el pblico o el trnsito, ya que solo se requieren de pequeas excavaciones. Durante el perodo de construccin se pueden colocar sistemas provisionales de abastecimiento de agua para no perjudicar a la poblacin. El revestimiento, soluciona y evita las filtraciones en pequeas perforaciones de la tubera.

Tecnologas sin zanja: Inspeccin televisadaLimpieza y revestimiento con mortero cemento|Pipe bursting

Descripcin

Es un sistema que permite realizar un diagnstico preciso y total de las tuberas de agua potable y alcantarillado instaladas, a travs de la exposicin visual interna de las mismas, detectando filtraciones de agua subterrneas, daos mecnicos, conexiones domiciliarias, conexiones clandestinas y determinando asimismo el estado de las tuberas rehabilitadas.

Utiliza un sistema robotizado de ltima generacin y tecnologa, el cual opera sobre la base de las informaciones transmitidas por una cmara especialmente diseada para esta actividad acoplada a un transportador. El transportador que consiste de un pequeo tractor, tiene la movilidad necesaria para cubrir distancias de hasta 120 m, el mismo que acoplado con una cmara electrnica de alta sensibilidad, con un radio de accin de 360, registra todos los eventos y anomalas que halla en su recorrido.

Las imgenes generadas, son transmitidas y visualizadas en un monitor que se halla fuera de la tubera, permitiendo identificar el sitio exacto donde se localiza el evento, ya que el sistema tambin cuenta con un contador digital en metros.

Simultneamente las imgenes son almacenadas en un vdeo cassette de alta definicin, posibilitando as su posterior anlisis y evaluacin.

PIPE BURSTING (ESTATICO)

Generalidades

Renovacin sin zanja de tuberas. Grandes ventajas en el cambio de redes de acueducto obsoletas en muy corto tiempo, siendo ms econmico y mucho ms veloz comparativamente con la tecnologa tradicional a zanja abierta y con menor impacto ambiental.

Equipo

Procedimiento

Consiste en la instalacin de una tubera nueva en el espacio ocupado por el tubo antiguo, el cual es destruido previamente e incorporado al suelo circundante.

Excavaciones para: mquina, entrada de tubera y acometidas Corte y retiro de las secciones del tubo para instalacin de la mquina y entrada de tubera Colocacin de equipo en la zanja Introduccin de barras en la tubera antigua Instalacin de accesorios de corte y expansin Halado e instalacin de la tubera Retiro de equipo y herramientas Ejecucin de empates y acometidas

TERMOFUSION

Generalidades

Definicin

Esta tcnica consiste en el calentamiento de los tubos con extremos rectos tubo con accesorio(s) mantenindolos unidos a una plancha caliente, retirando la plancha cuando se obtiene la fusin del material, procediendo a la unin de los extremos por accin de una fuerza constante, mantenindola hasta alcanzar el enfriamiento de las piezas.

Proyectos en tubera de Polietileno de Alta Densidad desde 3" en adelante.

Generalidades

Definicin

Este tipo de unin de tuberas de polietileno (PE) se efecta por medio de accesorios que, en su superficie interna, llevan incorporadas una o varias resistencias. Al pasar por ellas la corriente elctrica, producen el calor suficiente para que el polietileno del accesorio en contacto con ellas y el de la superficie externa del tubo fundan y permitan su soldadura.

PERFORACION HORIZONTAL DIRIGIDA

Ideal para conexiones de servicios pblicos donde la reglamentacin urbana de concesiones viales, no permiten romper las calzadas y/o andenes. Permite el cruce de tuberas por debajo de ros, vas frreas, autopistas, pistas areas y en general zonas vedadas para excavacin.

Proyectos desde 10 mts. para tuberas de 3", hasta ms de 30.000 mts para tuberas de variados calibres.

Equipo perforadorFresas y cabezas de perforacin

Procedimiento

A travs de una trayectoria previamente diseada se ejecuta una perforacin piloto, dirigida por un transmisor y un receptor. Luego se ampla la perforacin por compactacin con fresas hasta obtener el dimetro deseado. Requiere el uso de fluidos de perforacin, opera por empuje y rotacin.

PIPE RAMMING

Tcnica utilizada para hincar horizontalmente tuberas de acero de diferentes dimetros. El empuje se realiza mediante un martillo neumtico, que golpea el tubo de acero, el cual penetra el suelo sin causar alteracin del mismo. Una vez instalado el tubo se remueve el material de su interior.

Procedimiento

Caractersticas1. Longitud variable de acuerdo a las condiciones del suelo2. Dimetros desde 4 hasta 80 pulgadas3. Fuerza de impacto hasta 2.000 toneladas4. Aplicable en todos los suelos excepto roca5. Requiere de una fuente de aire comprimido6. Se requiere un mtodo eficiente para extraer el material sobrante dentro del tubo

Tecnologa Sin zanjaLa tecnologa sin zanja no es solorespetuosa con las personas y el medioambiente, sino que es lasolucin lgica y econmicaen el marco actual. Incluye varios mtodos para la rehabilitacin y nueva instalacin de conducciones que evitan en la medida de lo posible las zanjas en la va pblica y acortan los plazos de ejecucin.Construtec Duktus ofrecesoluciones tcnicamente avanzadas y sosteniblesa largo plazo para llevar a cabo con xito proyectos con tecnologa sin zanja y dispone de unManual de Tecnologa Sin Zanjaque puedes descargar.Origen y evolucin de la tecnologa sin zanjaLa creacin y desarrollo de las infraestructuras hidrulicas de nuestros pueblos y ciudades se realiz mediante la apertura de zanjas y trincheras de forma manual con un gran nmero de mano de obra. La carencia de tecnologa, obligaba a colocar las tuberas manualmente dentro de las zanjas y a cubrirlas con grandes cantidades de arena y material de relleno. Las tuberas eran en su mayora de fundicin dctil y las uniones de madejas de camo y plomo.Seguir leyendo Perforacin Dirigida HorizontalInnovadora tcnica para nuevas conducciones por medio de la perforacin del terreno y arrastre de la tubera.

Perforacin Dirigida HorizontalLa tecnologa de Perforacin Dirigida Horizontal significa una innovacin en el procedimiento de colocacin de tuberas que evita la apertura de zanjas a cielo abierto minimizando el movimiento de tierra. Se trata de una alternativa tcnicamente avanzada que da solucin a proyectos complejos como por ejemplo, conducciones bajo ros, edificios o zonas con grandes desniveles.Construtec Duktus ofrece laSolucin PHDque incluye un asesoramiento especializado, las herramientas necesarias como el cabezal de tiro y la tubera ms avanzada para abordar con la mxima garanta proyectos con Perforacin Dirigida Horizontal.

ProcedimientoEsta tecnologa opera mediante una mquina que perfora el suelo a lo largo de toda la trayectoria de la instalacin, siendo orientada y seguida desde la superficie mediante un localizador que indica la posicin, sin necesidad de pozos verticales, ya que la obra comienza desde la superficie.Seguir leyendo Cuando la cabeza perforadora ha alcanzado su objetivo, es reemplazada por un escariador, que ampla la perforacin al dimetro deseado. Durante su regreso, se introduce la tubera que se va a instalar. No es necesario que el alineamiento del agujero de perforacin sea recto, este sistema permite cambiar la direccin para evitar el choque con otros servicios u otros obstculos que se localicen bajo tierra.Para la correcta realizacin de este tipo de instalacin se establecen tres requisitos:1. Utilizar tubera acerrojada con resistencia al la fuerza de traccin generada durante el arrastre a travs del agujero de perforacin.2. Uniones flexibles para soportar desviaciones angulares que pueden surgir durante el proceso de introduccin bajo tierra.3. Revestimiento exterior que permita realizar la trayectoria sin generar deterioros en la superficie del tubo.

Solucin Construtec DuktusLaSolucin PHDes adecuada para proyectos con tecnologa sin zanja siguiendo la tcnica de Perforacin Dirigida Horizontal e incluye: asesoramientoen fase de estudio, servicio de un perforista certificado, apoyo tcnico en obra, cabezal de tiro, tubera y accesorios necesiarios.Los requisitos generales que debe cumplir la tubera para la Solucin PHD son: Resistencia:La fundicin dctil tiene una alta resistencia a cargas extremas yelespesor de pared defundicinrecomendado esK9o superior. Unin:La unin acerrojadaBLSes adecuada parasoportar fuerza de traccin longitudinal y permite un radio de curvaturade 0,5 por unin. Proteccin exterior:El revestimiento exterior debe proteger la tubera contra los golpes yla agresividad del suelo. El revestimientoZMUincluye de fbrica una capa de5 milmetrosde mortero de cemento que preserva la integridad de la tubera contra los impactos y los terrenos conflictivos con alto nivel de corrosin .Ejemplo:Tubera de fundicin dctil DN 200 con revestimiento ZMU, uninBLS y espesor de pared K9. Fuerza de traccin permitida Fzul: 350 kN (PFA 64 bar) Peso de la tubera Gpipe: 271,5 kg = 45,25 kg/m 0,46 kN/m Coeficiente de friccin = 1,0

Consultar tabla de valores:Fuerza de traccin mxima permitida.

BurstingSustitucin de tuberas manteniendo la misma ruta mediante la destruccin y desplazamiento de la tubera existente.BurstingBursting es el mtodo sin zanja ms utilizado a nivel mundial para la rehabilitacin de tuberas ya que permite renovar las conducciones manteniendo la lnea existente evitando el costoso trabajo de la apertura de zanjas y los problemas de seguridad derivados. Esta tcnica est muy extendida en Europa central donde Duktus es un referente indiscutible por su experiencia y productos de alta calidad.ProcedimientoSe trata de una tcnica efectiva para la reposicin de tuberas a travs del canal existente, sin necesidad de realizar una nueva zanja. La tubera a reemplazar se rompe con la ayuda de una cabeza de ruptura o se corta utilizando un rodillo de corte.Los fragmentos ocasionados por la ruptura se desplazan contra el terreno circundante y la cavidad resultante se amplia, de forma que un nuevo tubo pueda introducirse en ella.

La tubera de substitucin puede tener el mismo dimetro nominal que la antigua o incluso mayor, en el caso de que pueda tener un dimetro menor, la tcnica de relining sera una alternativa a tener en cuenta.

Solucin Construtec DuktusEn las tcnicas sin zanja en general y la de bursting en concreto, se aplican grandes fuerzas de traccin en las articulaciones entre las tuberas y en el cuerpo mismo de la tubera. En consecuencia el lgico recurrir al material con la mayor resistencia posible a la traccin, es decir, la uninBLStal y como se demuestra en la tabla comparativa publicada porDVGW.Dadas las condiciones inciertas del terreno y el afilado filo de los fragmentos de la tubera rota, la resistencia del revestimiento es el segundo requerimiento para acometer con xito un proyecto con la tcnica de Bursting. La tubera de fundicin dctil Duktus DuktilZMUcon revestimiento de mortero de cemento procura una proteccin excelente contra los riesgos derivados de la tcnica de bursting lo que significa que puedes estar seguro de obtener una conduccin segura y fiable a largo plazo.

ReliningRenovacin de redes a travs de la introduccin de tubera nueva dentro de la tubera existente.

Rocket-Plough ProcessTcnica de instalacin rpida en nuevas rutas indicada para grandes largos con pocas conexiones en zonas con baja densidad de poblacin.