Recomendaciones de Instalacin

Tuberas enterradas

ndiceInformacin preliminar Macizos de hormign / revestimientos de hormign / conexiones rgidas

1

1.1 1.2 1.3 1.4

Prlogo Introduccin Servicio de asistencia tcnica Proteccin contra el fuego

1 1 1 1

7

7.1 7.2 7.3 7.4

Restricciones del empuje Revestimientos de hormign Conexiones rgidas Revestimientos para tneles

29 30 30 32

Transporte, manipulacin y almacenaje2.1 2.2

2

2.3 2.4 2.5 2.6 2.7

Inspeccin Reparacin Descarga y manipulacin Almacenaje de tubos Almacenaje de juntas y lubricantes Transporte Manipulacin de tubos anidados

2 2 2 3 4 4 4

Ajustes durante la instalacin8.1 8.2

8

8.3 8.4

Montaje

Ajuste de la longitud Recubrimiento de los extremos de las tuberas de saneamiento cortadas durante la instalacin Cierre con acoplamientos FLOWTITE Cierre con acoplamientos distintos a los de FLOWTITE

34

34 35 35

3

3.1 3.2 3.3 3.4

Acoplamientos de manguito Uniones por bridas Uniones por mtodos alternativos Uniones por laminacin

6 9 10 10

Acciones posteriores a la instalacin9.1 9.2

Instalacin estndar4.1 4.2 4.3 4.4

911 12 12 12 13 14 16 19 20 20

9.3 9.4 9.5

4

4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10

Instalacin bsica Zanja estndar Materiales de relleno Mdulo del material de relleno (Eb) Criterio de migracin del material de relleno Profundidad mxima de relleno Presin negativa Profundidad mnima de instalacin Lecho de la tubera Rellenado de la zanja

Inspeccin de la tubera instalada Correccin de las deflexiones excesivas Ensayo hidrulico Ensayo con aire Limpieza de las tuberas de saneamiento

36 36 37 38 39

ApndicesA B C

A

D E

Instalaciones alternativas

5

5.1 5.2 5.3

Zanja ancha Tablestacado permanente Relleno con cemento estabilizado

23 25 25

F G

Pesos aproximados de tubos y acoplamientos Requisitos de lubricante por unin Clasificacin y caractersticas de los suelos naturales Clasificacin y caractersticas de los suelos de relleno Ensayos de clasificacin de los suelos naturales Compactacin del relleno Definiciones y terminologa

40 40 41 41 42 43 45

Otros procedimientos de instalacin6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10

6

Zanjas con varias tuberas Zanjas con cruce de tuberas Zanjas con fondo inestable Zanjas inundadas Zanjas con entibaciones provisionales Zanjas sobre roca Sobreexcavacin accidental Instalaciones en pendiente Cargas ssmicas Bocas de registro de PRFV

26 26 26 26 27 27 27 27 28 28

1

Informacin preliminar1.1 Prlogo

Este manual pretende proporcionar al instalador informacin bsica sobre los requisitos y procedimientos a seguir para garantizar la correcta manipulacin e instalacin de tuberas enterradas FLOWTITE. El manual tambin puede ser empleado por los responsables del proyecto como fuente de datos, si bien no debe ser utilizado como manual de ingeniera o gua de diseo de una instalacin. A pesar de que se ha procurado incluir informacin sobre todas las circunstancias que se pueden encontrar en una instalacin, tambin pueden surgir situaciones que requieran una consideracin especial. Cuando ste sea el caso, consulte con su proveedor. Adems de la instalacin enterrada, existen otros tipos de instalacin (como las que se utilizan para las tuberas subacuticas o las tuberas areas montadas sobre soportes) que no se tratan en este manual. En caso de desearlo, consulte con su proveedor para obtener ms informacin sobre los requisitos y limitaciones aplicables en estos casos. En todo caso es importante tener presente que este manual no ha sido diseado con el fin de reemplazar el sentido comn, el buen entender de los ingenieros, las regulaciones de seguridad aplicables, los decretos locales o las instrucciones y especificaciones de la ingeniera de la propiedad, quien tiene la autoridad final sobre todos los trabajos realizados. En el caso de que esta informacin diera lugar a algn tipo de duda sobre la forma de proceder, se recomienda consultar con el proveedor y con el responsable tcnico del proyecto.1.2 Introduccin

El criterio de aceptacin de la instalacin mediante la medicin de la deflexin vertical del tubo solamente ser vlido cuando se hayan seguido los procedimientos de instalacin especificados en este manual que aseguran la consecucin de los efectos previstos a largo plazo. El seguimiento de los procedimientos de instalacin detallados en este manual y de las sugerencias ofrecidas por nuestro servicio de asistencia tcnica contribuir a garantizar una instalacin adecuada y duradera. En caso de tener alguna duda o desear realizar alguna variacin sobre las recomendaciones aqu descritas, consulte con su proveedor.1.3 Servicio de asistencia tcnica

Existe un servicio de asistencia tcnica a disposicin del cliente. A travs de este servicio el instalador puede obtener toda la asesora necesaria para lograr una instalacin correcta. El servicio de asistencia tcnica puede brindar apoyo en el lugar de la instalacin desde el inicio del trabajo, realizando un seguimiento peridico de todo el proyecto. As, el servicio ofrecido puede abarcar desde un seguimiento continuado (de tiempo completo) hasta una asistencia peridica en funcin de la planificacin, complejidad y resultado de la instalacin.1.4 Proteccin contra el fuego

Para conseguir el elevado grado de resistencia a la corrosin y dems ventajas que ofrecen los tubos FLOWTITE es necesario realizar una instalacin adecuada. Los tubos FLOWTITE han sido diseados teniendo en cuenta las zonas del lecho y de relleno que resultan de seguir los procedimientos de instalacin recomendados en este manual. Recuerde que la combinacin de la tubera y el material de relleno constituye un sistema tubera-suelo de alto rendimiento. Las recomendaciones que se presentan en este manual son fciles de seguir y verificar. Se puede obtener un buen indicio de la calidad de la instalacin realizada midiendo la deflexin vertical del tubo enterrado y revisando la forma del tubo. La deflexin inicial de un tubo recin instalado no debe exceder los valores que figuran en la Tabla 4.1 de este manual. Bajo ninguna circunstancia se admite la presencia de abultamientos, zonas planas u otros cambios bruscos de la curvatura de la pared del tubo.

Al igual que prcticamente todos los tubos fabricados con materiales petroqumicos, las tuberas reforzadas con fibra de vidrio pueden arder, por lo que no es recomendable su uso en aplicaciones expuestas a calentamientos intensos o llamas. Durante la instalacin se deben tomar las precauciones necesarias para evitar que los tubos queden expuestos a chispas de soldadura, sopletes de corte u otras fuentes de calor que puedan provocar la ignicin del material. Esta precaucin deber extremarse cuando se trabaje con productos qumicos voltiles durante la fabricacin de uniones laminadas o la reparacin o modificacin de la tubera en el lugar de instalacin.

1

2

Transporte, manipulacin y almacenaje2.1 Inspeccin

Resulta imprescindible revisar todos los tubos en el lugar de descarga para asegurarse de que no hayan sufrido dao alguno durante el transporte. Tambin se recomienda volver a inspeccionar cada tubo inmediatamente antes de proceder a su instalacin, aunque esto depende del tiempo que lleve almacenado, la manipulacin a la que haya sido sometido en el lugar de trabajo y otros factores que pueden influir en la integridad del tubo. En todo caso, al revisar la carga enviada por el fabricante se debera proceder de la siguiente manera: 1. Haga una inspeccin global de la carga. Si est intacta, por lo general bastar con una revisin ordinaria durante la descarga para asegurarse de que los tubos han llegado a destino sin dao alguno. 2. Si la carga se ha movido o hay indicios de que ha sido maltratada, entonces ser necesario revisar cada tubo con cuidado para detectar los posibles daos. Por lo general bastar con una inspeccin exterior para detectar cualquier desperfecto. Cuando el tamao del tubo lo permita, conviene inspeccionar la superficie interior del tubo en los puntos en que se haya localizado algn tipo de defecto en la superficie exterior. 3. Contraste las cantidades recibidas de cada tipo de tubo contra las que figuran en el remito de entrega. 4. Use el remito para anotar las prdidas o daos causados durante el transporte y obtenga del transportista el justificante correspondiente convenientemente firmado. Acto seguido, proceda a realizar la reclamacin contra el transportista segn sus indicaciones. 5. No utilice tubos daados en la instalacin. El transportista le notificar el procedimiento a seguir con las piezas daadas. 6. Si detecta algn dao o desperfecto en un tubo, separe el tubo afectado del resto del lote y pngase en contacto con el proveedor.No se deben utilizar los tubos que tengan aspecto de estar daados o defectuosos.

y la asistencia del personal especializado para efectuar la reparacin. Los tipos de reparacin varan en funcin del espesor y la composicin de la pared del tubo, la aplicacin a la que se va a destinar la tubera y el tipo y extensin del defecto detectado. Se recomienda, por tanto, no intentar reparar un tubo daado o defectuoso sin haber consultado previamente con el proveedor. Es muy probable que los tubos que no hayan sido reparados correctamente no funcionen segn lo previsto.2.3 Descarga y manipulacin

La descarga de los tubos cae bajo la responsabilidad del cliente. De ah que sea imprescindible controlar la manipulacin del material durante el proceso de descarga. El uso de cuerdas de gua atadas a los tubos o a los embalajes de los mismos facilita el control manual de los tubos durante la elevacin y posterior manipulacin. En caso de que se necesiten varios puntos de anclaje se pueden utilizar barras. La finalidad de estos mtodos es evitar que los tubos caigan, tengan colisiones o reciban golpes, en especial en sus extremos.Cargas unificadas

Por lo general los tubos de 600mm o menor dimetro se embalan como unidades. Las cargas unificadas se pueden manipular utilizando un par de eslingas (vase la Figura 2.1). Los tubos de mayor dimetro tambin pueden ser transportados en embalajes unificados. Consulte con su proveedor para obtener ms informacin sobre el tipo de embalaje que se va a utilizar en la entrega de su pedido. Los tubos que no estn 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).

1/4 x L

1/2 x L

1/4 x L

El servicio de asistencia tcnica puede asistirle en el proceso de verificacin de los tubos si est presente en el momento en que se realice la recepcin e inspeccin de la carga.2.2 Reparacin

Por lo general, los tubos ligeramente daados pueden ser reparados en el lugar de trabajo por personal calificado. Si existe alguna duda sobre el estado de un tubo, ste no debe ser utilizado en la instalacin. El servicio de asistencia tcnica puede ayudarle a determinar si un tubo necesita algn tipo de reparacin y si es posible y prctico realizarla. Si el cliente lo desea, tambin puede obtener las especificaciones de reparacin y coordinar la entrega del material necesario

Figura 2.1 Izado de una carga unificada

Tubos sueltos

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

2

2

Transporte, manipulacin y almacenaje (contina)tubos se pueden levantar usando un solo punto de sujecin (vase la Figura 2.2), si bien el uso de dos puntos de sujecin situados segn la Figura 2.3 facilita el control del tubo descargado. No se deben izar tubos pasando una cuerda por el interior de los mismos de extremo a extremo. En el Apndice A aparecen los pesos aproximados de los tubos y acoplamientos de fabricacin estndar. Cuando los tubos se depositen directamente sobre el suelo se deber inspeccionar la zona para asegurarse de que sta es relativamente plana y que est exenta de piedras u otros escombros que puedan daar el tubo. Los tubos tambin debern ser calzados para evitar que puedan rodar con vientos fuertes. En el caso de que sea necesario apilar los tubos, se recomienda hacerlo sobre soportes planos de madera (de 75mm de ancho como mnimo) con cuas, espaciados a un mximo de 6 metros (3 metros para dimetros pequeos) (vase la Figura 2.4). Asimismo, se recomienda dejarlos en el embalaje de origen empleado en el envo. Es importante asegurar la estabilidad de los tubos apilados en condiciones de viento fuerte, en reas de almacenaje irregular o en situaciones en que estn sometidos a otro tipo de cargas horizontales. La altura mxima de apilamiento recomendable es de 3 metros aproximadamente. No se recomienda apilar tubos de dimetros superiores a 1400mm.

Figura 2.2 Izado con un solo punto de sujecin

1/4 x L

1/2 x L

1/4 x L

Cuerda de control

Figura 2.4 Almacenaje de tubos

Figura 2.3 Izado con dos puntos de sujecin

Si los tubos sufren incisiones, grietas o fracturas durante las fases de manipulacin o instalacin, deben ser reparados antes de ser instalados. En caso de darse esta situacin, pngase en contacto con su proveedor para que revise los desperfectos y le asesore sobre el modo de proceder en la reparacin o eliminacin de los daos (vase la seccin anterior, 2.2 Reparacin).2.4 Almacenaje de tubos

AL ALMACENAR LOS TUBOS SE DEBE RECORDAR QUE LA MXIMA DEFLEXIN VERTICAL PERMITIDA NO DEBE SUPERAR LOS VALORES QUE SE PRESENTAN EN LA TABLA 2.1. ADEMS NO SE ADMITEN ABULTAMIENTOS, ZONAS PLANAS NI OTROS CAMBIOS BRUSCOS DE LA CURVATURA DE LA PARED DEL TUBO. EL ALMACENAJE QUE NO TENGA EN CUENTA ESTAS LIMITACIONES PUEDE SER PERJUDICIAL PARA LOS TUBOS.Tabla 2.1 Deflexin mxima admitida durante el almacenaje Deflexin mxima (% del dimetro)

Clase de rigidez SN

Como regla general se recomienda almacenar los tubos sobre maderas planas que faciliten el posicionamiento y la posterior retirada de las eslingas alrededor del tubo.

2500 5000 10000

2,5 2,0 1,5

3

2

Transporte, manipulacin y almacenaje (contina)

2.5 Almacenaje de juntas y lubricantes

Cuando las juntas de caucho y los acoplamientos se reciban por separado, las juntas debern almacenarse en su embalaje original en una zona resguardada de la luz y no debern ser expuestas a la luz del sol excepto durante la operacin de montaje de la tubera. Tambin debern estar protegidas del contacto con grasas y aceites derivados del petrleo, disolventes y otras sustancias perjudiciales. El lubricante para las juntas deber almacenarse de forma que se evite daar el embalaje. Los contenedores a medio usar debern cerrarse y sellarse de nuevo para evitar cualquier posible contaminacin del lubricante. Si durante la instalacin las temperaturas descienden por debajo de los 5C, las juntas y los lubricantes debern ser resguardados hasta el momento de ser utilizados.2.6 Transporte

Figura 2.5 Transporte de tubos

2.7 Manipulacin de tubos anidados

Cuando sea necesario transportar los tubos desde el lugar de descarga hasta el lugar de instalacin se recomienda utilizar el embalaje original de envo. Si esto no es posible, entonces se debe depositar los tubos sobre maderas planas distanciadas 4 metros como mximo y con un voladizo de 2 metros como mximo. Tambin se deben fijar los tubos para que permanezcan estables y separados y se tiene que asegurar que no haya contacto entre ellos para que las vibraciones debidas al transporte no produzcan una abrasin entre los mismos (vase la Figura 2.5). La altura mxima de apilamiento recomendable es de unos 2,5 metros. Para evitar flexiones, se deben usar flejes flexibles o cuerdas para atar los tubos al vehculo sobre los puntos de soporte. No se deben utilizar cables de acero o cadenas sin la adecuada proteccin que pueda impedir la abrasin de los tubos. La deflexin diametral mxima no debe sobrepasar los valores indicados en la Tabla 2.1. Recuerde que no se admiten abultamientos, zonas planas ni otros cambios bruscos de la curvatura de la pared del tubo. La falta de cumplimiento de estas normas de manipulacin durante el transporte puede resultar en daos para los tubos.

Para reducir costos de transporte, los tubos que viajen largas distancias podrn ser enviados de forma anidada (los tubos de menor dimetro viajarn dentro de los de mayor dimetro). Estos tubos por lo general utilizarn un embalaje especial y requerirn procedimientos especiales de descarga, manipulacin, almacenaje y transporte. En caso de que se necesiten procedimientos especiales, estos le sern comunicados al cliente antes del envo. En todo caso, este tipo de suministro precisa que se tengan en cuenta los pasos que se detallan a continuacin: 1. El lote de tubos anidados se debe levantar usando dos puntos de sujecin como mnimo (vase la Figura 2.6). Las limitaciones referentes a la distancia entre flejes y los puntos de sujecin se especificarn en cada proyecto (cuando existan). Se debe asegurar que las eslingas utilizadas para levantar los tubos tienen capacidad suficiente para soportar el peso de los mismos. Dicho peso se puede calcular utilizando las orientaciones de peso aproximado que figuran en el Apndice A.

Cuerda de control

Figura 2.6

Dos puntos de sujecin

4

2

Transporte, manipulacin y almacenaje (contina)2. La mejor forma de almacenar los tubos anidados es guardndolos en el embalaje utilizado para transportarlos. A menos que se especifique lo contrario, no es recomendable apilar estos lotes embalados. 3. Los lotes de tubos anidados slo pueden ser transportados utilizando el embalaje original. En caso de que existan requisitos especiales para la configuracin del lote, la disposicin en el vehculo de transporte y/o el amarre al mismo, estos se especificarn para cada proyecto en concreto. 4. Es preferible realizar el desembalaje y la separacin de los tubos interiores en una estacin preparada para ese fin. Por lo general, consta de tres o cuatro soportes que fijan el dimetro exterior del tubo de mayor dimetro del lote. Los tubos interiores se extraen empezando siempre por el de menor dimetro, levantndolo ligeramente con un brazo de izado convenientemente protegido que permita mantener el tubo suspendido y retirndolo sin que roce con los otros tubos (vase la Figura 2.7). Cuando las limitaciones de peso, longitud o equipo impidan utilizar este mtodo de desembalaje y separacin, el proveedor podr recomendarle los procedimientos oportunos para cada proyecto.

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

5

3

MontajeLos tubos FLOWTITE por lo general se ensamblan utilizando acoplamientos de manguito FLOWTITE de plstico reforzado con fibra de vidrio. Los tubos y acoplamientos se suelen suministrar por separado, si bien se pueden entregar con el acoplamiento montado en un extremo del tubo. Los acoplamientos pueden llevar una junta elastomrica que sirve de tope central de montaje. Los acoplamientos montados en fbrica siempre llevan este tope central de montaje. Los tubos FLOWTITE tambin permiten el uso de otros sistemas de conexin tales como bridas, acoplamientos mecnicos y uniones por laminacin.3.1 Acoplamientos de manguito FLOWTITE Limpieza e instalacin de las juntasFigura 3.1 Limpieza del acoplamiento

Los pasos 1 a 4 se deben seguir en todos los montajes que utilicen acoplamientos de manguito FLOWTITE.Paso 1: Limpieza del acoplamiento

Limpie meticulosamente las ranuras y las juntas de caucho del acoplamiento para asegurarse de que estn libres de suciedad y aceites (vase la Figura 3.1).Paso 2: Instalacin de las juntas

Instale la junta en su ranura dejando de dos a cuatro bucles uniformes extendidos hacia fuera de la ranura. No use lubricantes ni en la ranura, ni en la junta en esta etapa del montaje. No obstante, puede usar agua para humedecer la junta y la ranura y as facilitar el posicionamiento y la insercin de la junta (vase la Figura 3.2). Introduzca cada bucle de la junta de caucho en el interior de la ranura, presionando uniformemente en todo momento. Una vez instalada la junta, tire ligeramente de ella en direccin radial para verificar que la compresin a la que se encuentra sometida es uniforme a lo largo de toda su circunferencia. Verifique asimismo que ambos lados de la junta sobresalen uniformemente de la ranura a lo largo de toda la circunferencia. En el caso de que no sea as, puede golpear ligeramente la junta con una maza de goma para introducirla correctamente.Paso 3: Lubricacin de las juntas

Figura 3.2 Instalacin de las juntas

Aplique una ligera capa de lubricante sobre las juntas usando un pao limpio (vase la Figura 3.3). Consulte el Apndice B para obtener ms informacin sobre la cantidad de lubricante a consumir por junta.

Figura 3.3 Lubricacin de las juntas

6

3

Montaje (contina)Paso 4: Limpieza y lubricacin de las espigas Figura 3.6, tomndose las debidas precauciones para mantener la alineacin del acoplamiento. La abrazadera tiene la ventaja de actuar como tope. Sin embargo, si no se dispone de ella se deber insertar la espiga del tubo hasta que la franja negra quede alineada con el extremo del acoplamiento. Paso 6: Emplazamiento del tubo

Limpie las espigas de los tubos a fondo para eliminar cualquier tipo de suciedad, grasa, arena, etc. Utilizando un pao limpio, aplique una delgada capa de lubricante a las espigas desde el extremo del tubo hasta la posicin donde se encuentra pintada la franja negra de lmite de montaje sobre el tubo. Tome las precauciones necesarias para mantener limpias las espigas y el acoplamiento una vez lubricados (vase la Figura 3.4).Atencin: Es muy importante utilizar el lubricante adecuado. El proveedor suministra suficiente lubricante con cada pedido de acoplamientos. Si por alguna razn necesita ms lubricante, debe ponerse en contacto con el proveedor bien sea para recibir una entrega adicional o para asesorarse sobre el uso de lubricantes alternativos. Nunca use lubricantes derivados del petrleo.

Deposite el tubo B (pendiente de conectar) sobre el lecho a suficiente distancia del tubo A como para permitir la insercin del acoplamiento entre los dos tubos.Abrazadera B Abrazadera A

Pasos 5y6 Tubo B Tubo A

Figura 3.5 Situacin de las abrazaderasTensores mecnicos (uno a cada lado)

Figura 3.4 Limpieza de las espigas

Tabla de madera para proteger el tubo (una a cada lado)

Eslinga de nylon o cuerda

Montaje con acoplamientos sin tope central

Figura 3.6 Montaje de tubos sin abrazaderas Paso 7: Montaje del acoplamiento

Los pasos 5 a 8 que se describen a continuacin son aplicables a todos los procedimientos de montaje de tubos con acoplamientos sin tope central.Paso 5: Montaje de las abrazaderas

Monte la abrazadera A sobre el tubo A ya instalado o djela en la posicin donde se encuentra despus del montaje anterior. Monte la abrazadera B sobre el tubo B que va a ser ensamblado, situndola alineada con la franja negra marcada en la espiga a fin de que acte como tope (vase la Figura 3.5).Nota: La instalacin mecnica de las abrazaderas tiene la doble funcin de actuar como tope y como elemento de ataque de empuje del equipo de traccin (tensores mecnicos). El contacto de las abrazaderas con el tubo debe acolcharse o protegerse de alguna forma para evitar daar el tubo y obtener al mismo tiempo una fuerza de friccin elevada con la superficie del tubo. En el caso de que no se disponga de abrazaderas, se pueden usar eslingas de nylon o cuerdas, tal como muestra la

Instale unos tensores mecnicos para unir las abrazaderas y dos maderas de 100mm x 100mm o similares (para dimetros ms grandes se debe utilizar una chapa de madera) entre el tubo A previamente conectado y el acoplamiento (vase la Figura 3.7). Sin dejar de sujetar las maderas en posicin, introduzca el nuevo tubo B en el acoplamiento hasta que llegue a topar con la abrazadera B. En el caso de utilizar tensores mecnicos, puede llegar a ser necesario el uso de una tabla de proteccin debajo de los tensores para evitar que rocen contra el tubo (vase la Figura 3.6).Nota: La fuerza de montaje aproximada es de 1 Kg por mm de dimetro. Nota: La accin del enchufado debe ser gradual y de fuerza mxima controlada para evitar roturas de espigas, etc. Es por ello que no recomendamos el uso de maquinaria pesada para tal fin, como ser el uso del balde de la retroexcavadora, etc.

7

3

Montaje (contina)Paso 8: Montaje de los tubos

Afloje los tensores mecnicos y retire las maderas usadas como topes antes de volver a traccionar los tensores para introducir el acoplamiento en el tubo A previamente montado. Debe verificar que el extremo del acoplamiento haya quedado alineado con la franja negra del tubo A (vase la Figura 3.8). Tambin es importante que compruebe que las juntas de goma hayan quedado bien colocadas una vez que se hayan unido los tubos. Esto se suele hacer insertando una delgada lmina de metal pulido con la punta redondeada y sin filo (comnmente conocida como galga) entre el acoplamiento y la espiga, deslizndola alrededor de la unin para detectar cualquier junta mal colocada.Nota: Una vez finalizado el paso 8, la abrazadera B se deja en posicin y la abrazadera A se desliza sobre el siguiente tubo que vaya a montarse.Tubo B Madera de 100 mm x 100 mm

Figura 3.9 Proceso de enchufado Nota: Una vez que se hayan montado los tubos se recomienda rellenar la zanja lo antes posible para impedir posibles movimientos de la tubera debidos a fluctuaciones de temperatura. En el caso de que se prevea un incremento sustancial de temperatura (por ejemplo, de 20 C) en una zanja abierta, se puede conseguir una compensacin de posibles movimientos dejando un espacio de hasta 20mm entre los extremos de las espigas.

Tubo A

Montaje con acoplamientos preinstalados FLOWTITE

Paso 7

Como ya se ha indicado, el acoplamiento que viene montado de fbrica tiene un tope central de montaje. Esto hace posible eliminar las fases previas de montaje del acoplamiento durante la instalacin final de la tubera.Madera de 100 mm x 100 mm

Figura 3.7 Montaje del acoplamientoTubo B Paso 8 Tubo A

Desviacin angular del acoplamiento de manguito FLOWTITE

La mxima desviacin angular permitida en cada acoplamiento no debe exceder los valores que figuran en las Tablas 3.1 y 3.2. Para dar un ngulo de desviacin a la tubera, esta primero se debe montar en lnea recta, aplicndose posteriormente el ngulo de desviacin deseado (vase la Figura 3.9 para una explicacin visual de estos trminos).Tabla 3.1 Desviacin angular con acoplamiento de manguito (ngulo entre ejes de caos)Presin nominal (PN) en bar Hasta 16 20 25 32 ngulo de desviacin nominal (grados)

Figura 3.8 Montaje de los tubos

Montaje con acoplamientos con tope central

Dimetro nominal del tubo (mm)

Los procedimientos de montaje son los mismos que en el caso de los acoplamientos sin tope central, con las siguientes excepciones:

La abrazadera B no necesita estar situada en unaposicin determinada, y

Las espigas se insertan hasta que llegan a contactarcon el tope central de montaje. Es preferible que la espiga sea enchufada dejando un espacio de separacin (2 a 3mm) con el tope central de montaje. El tope central de montaje mantiene el extremo del tubo en la posicin correcta sin necesidad de alinear la franja negra del tubo con el acoplamiento, aunque sigue siendo vlida como referencia del final del montaje. Proceso de enchufado Cada junta tiene dos aros de goma y un tope central de registro. Notar que la junta puede ser previamente ensamblada sobre una de las espigas del cao.

DN 500 500 < DN 900 900 < DN 1800 1800 > DNTabla 3.2ngulo de desviacin (grados) 3m

3,0 2,0 1,0 0,5

2,5 1,5 0,8 NA

2,0 1,3 0,5 NA

1,5 1,0 0,5 NA

Desviacin y radio de curvaturaDesviacin nominal (mm) Longitud del tubo 6m 12m 3m Radio de curvatura nominal (m) Longitud del tubo 6m 12m

3,0 2,5 2,0 1,5 1,3 1,0 0,8 0,5

157 136 105 78 65 52 39 26

314 261 209 157 120 105 78 52

628 523 419 313 240 209 156 104

57 69 86 114 132 172 215 344

115 229 137 275 172 344 228 456 265 529 344 688 430 860 688 1376

8

3

Montaje (contina)Nota: Estos datos son meramente informativos. La longitud mnima permitida vara en funcin de la presin nominal y el tipo y nivel de compactacin del relleno. En caso de estar interesado, pida a su proveedor informacin especfica al respecto.Tope central de goma Aro REKA Aro REKA Cao Mximo desenchufado 20 mm

Las juntas de los tubos con desviacin angular se estabilizan a travs de la rigidez del suelo que rodea la tubera y el acoplamiento. En los tubos para aplicaciones a presin (PN > 1), las juntas con desviacin angular requieren que el relleno tenga un nivel de compactacin relativa del 90% PN. En los tubos para presiones PN16 o superiores, las juntas con una desviacin angular vertical requieren una profundidad mnima de relleno de 1,2 metros.Desalineacin de tubos

Figura 3.12

3.2. Uniones por bridas

La desalineacin mxima permitida entre los extremos de dos tubos adyacentes es de 5mm (vase la Figura 3.11). Se recomienda verificar la alineacin cerca de los macizos de hormign, las cmaras de vlvulas y otras estructuras similares, al igual que en los puntos de reparacin y cierre de la instalacin.Acoplamiento Tubera Desviacin

Radio de curvatura

ngulo de desviacin

Figura 3.10 Desviacin angular con acoplamiento de manguito

Desalineacin

Las bridas de polister reforzado con fibra de vidrio se deben montar siguiendo el procedimiento que se detalla a continuacin (vase la Figura 3.12): 1. Limpie a fondo el frontal de la brida y la ranura de alojamiento de la junta trica. 2. Asegrese de que la junta trica est limpia y libre de desperfectos. No use juntas daadas. 3. Site la junta trica en su alojamiento y fjela en posicin con pequeos trozos de cinta adhesiva. 4. Alinee las bridas que se van a unir. 5. Monte los tornillos, arandelas y tuercas. Toda la tornillera debe estar limpia y engrasada para asegurar que el par de apriete sea el correcto. Debe usar arandelas en todas las bridas de fibra de vidrio. 6. Use una llave dinamomtrica para apretar todos los tornillos a un par de 35 Nm, siguiendo una secuencia de apriete estndar. 7. Repita el procedimiento apretando los tornillos a un par de 70 Nm o hasta que las caras de las bridas estn en contacto. No exceda este par, ya que podra daar permanentemente la brida de fibra de vidrio. 8. Verifique el par de todos los tornillos una hora despus del apriete final y ajstelos a 70 Nm de nuevo si es necesario.Nota: Cuando se empalmen dos bridas de polister reforzado con fibra de vidrio, slo una de ellas debe llevar la ranura para la junta trica.

Brida metlica

Figura 3.11 Desalineacin

Brida de fibra de vidrio

Desenchufado

La mxima longitud de desenchufado o separacin entre la espiga del cao y la junta tope es de 20 mm.Figura 3.13 Unin por bridas

Junta trica

9

3

Montaje (contina)3.3 Uniones por mtodos alternativosAcoplamientos flexibles de acero (Straub, Tee Kay, Arpol, etc.) (vase la Figura 3.13)

Brida

Manguito

Brida

Los acoplamientos flexibles de acero se utilizan tanto para unir tuberas FLOWTITE con tuberas de distintos materiales y dimetros como para reparar tuberas. Estos acoplamientos consisten en una camisa de acero con una banda de goma interior que sella la unin.Por lo general existen tres tipos:

Juntas

Dimetro interior del tubo

Figura 3.15 Acoplamiento mecnico de acero Acoplamientos mecnicos de acero (Viking Johnson, Helden, Klamflex, etc.) (vase la Figura 3.14)

A Camisa de acero revestida de copolmero o resina epoxdica B Camisa de acero inoxidable C Camisa de acero galvanizado por inmersin en caliente

Los acoplamientos mecnicos se suelen utilizar para unir tubos de distintos materiales y dimetros o elementos rgidos. Dado que las caractersticas de este tipo de acoplamiento difieren de fabricante en fabricante en lo que se refiere al tamao y cantidad de tornillos y diseo de la junta, Flowtite Technology no puede hacer una recomendacin generalizada sobre este tipo de acoplamientos. De ah que no se recomiende el uso de acoplamientos mecnicos con tuberas FLOWTITE. En el caso de que el instalador quiera utilizar un modelo de acoplamiento mecnico especfico, se recomienda que lo discuta con el proveedor de tubos antes de proceder a su compra para saber bajo qu condiciones es adecuado el uso de estos acoplamientos con tuberas FLOWTITE.3.4 Uniones por laminacin

Figura 3.14 Acoplamiento flexible de acero

A pesar de que la camisa de acero lleva una capa de proteccin anticorrosiva incorporada, puede resultar necesario proteger el resto de la unin con una manga de polietileno que se ajusta en caliente sobre el acoplamiento ya instalado. Con este tipo de acoplamiento es muy importante controlar el apriete de los tornillos. No se debe apretar demasiado, dado que esto puede sobrecargar los tornillos de cierre o ejercer demasiada presin sobre la tubera. As, es imprescindible seguir las instrucciones de montaje del fabricante de los acoplamientos sin sobrepasar el par de apriete recomendado por el proveedor de los tubos.

Este tipo de unin se fabrica a partir de refuerzos de fibra de vidrio y resina de polister. Por lo general se usa como mtodo de reparacin o en aplicaciones en que se precisa cierta resistencia a las fuerzas axiales ocasionadas por la presin interna (que requieren tubos especialmente diseados para resistir los empujes axiales debidos a la presin). La longitud y el espesor del laminado dependen del dimetro y la presin de la tubera (vase la Figura 3.15). Este tipo de unin exige condiciones de limpieza controladas y personal instalador calificado. Se proporcionarn instrucciones especiales cuando se utilice este tipo de unin.

Figura 3.16 Unin por laminacin

10

4

Instalacin estndarEl tipo de instalacin adecuada para los tubos FLOWTITE vara en funcin de la rigidez del tubo, la profundidad de instalacin, las caractersticas del suelo natural y el material de relleno disponible. El material nativo debe confinar la zona de relleno de forma que proporcione a la tubera el soporte que necesita (vase la Figura 4.1). Los procedimientos de instalacin que se detallan a continuacin tienen como objetivo ayudar al instalador a realizar una instalacin en perfectas condiciones de funcionamiento. Independientemente de las condiciones del suelo y del mtodo de instalacin que se utilice, la deflexin inicial y la deflexin a largo plazo no deben exceder los valores que figuran en la Tabla 4.1. Las tuberas que no se ajusten a estos lmites pueden dar resultados distintos de los previstos.Tabla 4.1 Deflexin vertical admisibleDeflexin (% del dimetro)

Inicial positiva Inicial negativa A largo plazoTabla 4.2Grupo de suelo

+3,0 -1,5 5,0

Clasificacin del grupo de suelo natural1 2 3 4 5 6

Cohesivo Granular

Muy Firme Medio Blando Muy Muy, muy firme blando blando Compacto Ligeramente Suelto Muy Muy Muy, muy compacto suelto suelto suelto

4.1 Instalacin bsica

300 mm Zona de relleno de la tuberaLecho vara con el Mn. DN/4 - Mx. 150 mm

Zona del tubo

Cimiento (si se requiere)

Suelo natural

Figura 4.1 Nomenclatura de la zona de relleno de la tubera

La Tabla 4.2 presenta las descripciones de los distintos grupos de suelo natural. El Apndice C da definiciones ms detalladas de los grupos de suelo natural. Cuando se realiza una instalacin se debe verificar el tipo de suelo natural con frecuencia, sobre todo en los sitios donde se sospecha que puede haber cambiado. Las propiedades del suelo en el lecho y en la zona de la tubera son importantes. El recuento de golpes o la rigidez del suelo debe representar la condicin ms adversa que pueda encontrarse durante un perodo de tiempo representativo (normalmente ocurre cuando las aguas freticas se encuentran en su nivel ms alto). Los Apndices C a F proporcionan informacin detallada sobre los suelos naturales y de relleno. - Clasificacin y caractersticas de los suelos naturales Apndice D - Clasificacin y caractersticas de los suelos de relleno Apndice E - Ensayos de clasificacin de los suelos naturales Apndice F - Compactacin del rellenoApndice C

Es preciso realizar una manipulacin e instalacin adecuadas para beneficiarse de las excelentes ventajas de los tubos FLOWTITE, incluidas la resistencia a la corrosin, la larga vida til y el buen rendimiento de los tubos. De ah que sea imprescindible que el cliente, ingeniero y contratista entiendan que esta tubera de polister reforzado con fibra de vidrio ha sido diseada teniendo en cuenta las zonas del lecho y del relleno que se obtienen siguiendo los procedimientos de instalacin recomendados. Juntos, la tubera y el material circundante forman un sistema de tubera-suelo de alto rendimiento. Largos aos de experiencia han demostrado que los materiales granulares bien compactados son ideales para el relleno de las zanjas. No obstante, en un esfuerzo por reducir los costos de instalacin, a menudo se utilizan las tierras excavadas de las zanjas como material de relleno. Conscientes de esta prctica, los ingenieros de Flowtite Technology han desarrollado una serie de limitaciones de profundidad de instalacin para tubos FLOWTITE basndose en el uso de los seis grupos de suelo que van desde la grava hasta los suelos de grano fino y baja plasticidad.Procedimientos de instalacin simplificados

Para lneas cortas o que requieran un mnimo de estudio use las siguientes directrices:Para cualquier rigidez de tubo

Material de relleno: grava o arena limpia con una densidad del 90% de la densidad prctor estndar.

11

4

Instalacin estndar (contina)El uso de cualquiera de estos materiales cumplir los siguientes parmetros:

4.3 Materiales de relleno

Profundidad de instalacin Carga de trfico Presin Presin negativa Suelo natural Zanja

1m y 9m Hasta AASHTO H20 16 bar -0,25 bar Grupo 1, 2 o 3 Tipo 1, ancho estndar

Para lneas largas o con necesidades de instalacin complejas, siga el proceso que se detalla en esta seccin.4.2 Zanja estndar

La dimensin A (vase la Figura 4.2) de la zanja debe ser lo suficientemente ancha como para asegurar el relleno de la zona del rin de la tubera y permitir el uso de equipos de compactacin. Por lo general la dimensin A tiene como valor mnimo la ecuacin 0,75 DN . Las Tablas de este manual que presentan los 2 lmites de profundidad de instalacin se han calculado teniendo en cuenta una zanja cuyo ancho es 1,75 veces el dimetro nominal de la tubera. Para tubos de mayor dimetro se puede asignar un valor menor a A en funcin del suelo natural, el material de relleno y la tcnica de compactacin. Por ejemplo, en el caso de los grupos 1, 2 y 3 de suelo natural y materiales de relleno A y B, que requieren un esfuerzo de compactacin limitado, se puede considerar una zanja ms estrecha. En el caso de que las condiciones del proyecto no se ajusten a las aqu descritas, consulte con el proveedor para obtener asesoramiento y directrices especficas.

La Tabla 4.3 presenta las distintas categoras de material de relleno. Los suelos del grupo A son los ms fciles de utilizar y los que menor esfuerzo de compactacin requieren, mientras que los del grupo F son los que mayor esfuerzo de compactacin requieren para lograr un nivel dado de compactacin relativa. Independientemente del grupo al que pertenezca el material de relleno y de su procedencia (ya sea importado o sea el suelo natural de la zanja) las siguientes restricciones son aplicables: 1. El tamao mximo de la partcula o piedra debe estar dentro de los lmites establecidos en la Tabla 4.4. 2. No se admiten terrones cuyo tamao doble el tamao mximo de la partcula o grava. 3. No se puede utilizar material congelado. 4. No se admite el uso de materiales orgnicos. 5. No se permite la incorporacin de escombros (neumticos, botellas, metales, etc.).Tabla 4.3 Grupos de material de rellenoDescripcin del material de relleno

Grupo de material de relleno

A B C D E F

Roca triturada y grava, < 12% de finos Arena, < 12% de finos Arena limosa, 12-35% de finos, LL < 40% Arena limosa y arcillosa, 35-50 % de finos, LL < 40% Limo arenoso y arcilloso, 50-70 % de finos, LL < 40% Suelo de grano fino de baja plasticidad, LL < 40%Tamao mximo de la partcula

Tabla 4.4Zona de la tubera Rin

El tamao mximo de partcula en la zona de la tubera (hasta 300mm sobre la tubera) es:DN Tamao mximo (mm)

Lecho

Hasta 450 500 a 600 700 a 900 1000 a 1200 1300 y mayor

13 19 25 32 38

Figura 4.2 Zanja Nota: Cuando en el fondo de la zanja se encuentren suelos tipo roca, suelos endurecidos, blandos, sueltos, inestables o altamente expansivos, puede llegar a ser necesario incrementar la profundidad de la capa del lecho para obtener un soporte longitudinal adecuado.

Adems, no se deben dejar caer piedras de dimetro superior a los 200mm sobre la capa de 300mm que cubre la tubera desde una altura de ms de 2 metros.4.4 Mdulo del material de relleno (Eb)

El nivel de apoyo del material de relleno (resistencia) se expresa como el mdulo del material de relleno Eb en MPa. Independientemente del grupo al que pertenezca el material de relleno, cuanto mayor sea la

12

4

Instalacin estndar (contina)compactacin, mayor ser el mdulo del material de relleno y mayor el apoyo. Las Tablas 4.5 y 4.6 presentan los valores de Eb para los distintos grupos de relleno en funcin de la compactacin relativa - % mximo de densidad de compactacin prctor normal (PN) para suelos saturados y no saturados, respectivamente. La eleccin del material de relleno y el nivel de compactacin relativa adecuados a una instalacin en particular debe tener en cuenta las condiciones del proyecto, incluyendo los factores que siguen: Presin nominal (PN) Rigidez nominal (SN) Dimetro nominal (DN) Profundidad de la instalacin requerida Compatibilidad con los suelos naturales existentes Nivel de la capa fretica Se puede conseguir una instalacin ptima (de menor coste) mediante la comparacin de las necesidades del proyecto con los materiales de relleno disponibles y el nivel de compactacin requerido. Los grupos de relleno D, E y F no deben utilizarse como material de relleno para el lecho o la zona de la tubera en caso de que exista agua anegada en la zanja. Los tipos de relleno A, B o C deben usarse en reas donde exista agua anegada en la zanja. Estos materiales deben aplicarse hasta llegar a un nivel de al menos 150mm por encima del nivel de agua observado.Nota: Vase la siguiente seccin sobre migracin del material de relleno. Tabla 4.5 Mdulo de resistencia pasiva del material de relleno (suelos no saturados)Valores de Eb (MPa) a la compactacin relativa1 80% 85% 90% 95%

Tabla 4.6

Mdulo de resistencia pasiva del material de relleno (suelos saturados)Valores de Eb (MPa) a la compactacin relativa1 80% 85% 90% 95%

Tipo de relleno

A B C D E F

12 5 2 1,7 NA3 NA3

13 7 3 2,4 1,7 1,4

14 10 4 2,8 2,1 1,7 2

15 12 4 3,1 2 2,4 2 2,1 2

1. La compactacin relativa al 100% es la mxima densidad de compactacin prctor normal (PN) con el contenido ptimo de humedad. 2. Valores difciles de conseguir incluidos aqu slo a modo de referencia. 3. Su uso no se recomienda.

4.5 Criterio de migracin del material de relleno

Durante la seleccin del material de relleno se debe tener en cuenta su compatibilidad con el material que compone el suelo natural. Es muy importante que el material de la zona de relleno no se desplace o emigre hacia el suelo natural. De igual forma, debe impedirse que el suelo natural pueda emigrar hacia el material de relleno. Si esto sucede la tubera perder su soporte lateral, lo que dar lugar a una deflexin excesiva y, por tanto, dejar al tubo fuera de las especificaciones previstas. Normalmente el fenmeno de la migracin slo puede ocurrir si existe agua en la zona de la tubera y si se da la relacin que se detalla a continuacin entre los dos suelos adyacentes: D85 ms fino 0,2D15 ms grueso Donde: D85 ms fino = la apertura de la malla que permite el paso del 85% del material ms fino D15 ms grueso = la apertura de la malla que permite el paso del 15% del material ms grueso (vase la Figura 4.3)

Tipo de relleno

A B C D E F

16 7 6 3 3 3

18 11 9 6 6 6

20 16 14 9 9 92

22 19 17 10 2 10 2 10 2

1.La compactacin relativa al 100% es la mxima densidad de compactacin prctor normal (PN) con el contenido ptimo de humedad. 2.Valores difciles de conseguir incluidos aqu slo a modo de referencia.

Cuando no se pueda evitar el uso de materiales incompatibles, estos debern separarse con un geotextil de vida til equivalente a la de la tubera para que impida el lavado o migracin de materiales. El geotextil debe rodear la totalidad del lecho y de la zona de relleno y debe cerrarse en la parte superior de la zona de la tubera para impedir la contaminacin del material de relleno seleccionado.

13

4

Instalacin estndar (contina)Figura 4.4 InstalacionesMaterial ms grueso

Material ms fino

Instalacin de tipo 1

Construya el lecho% de material que pasa la malla

0,85 Ms fino

0,15 Ms grueso

Apertura de la malla (mm)

siguiendo las indicaciones de la seccin 4.9 Rellene la zona de la tubera (hasta 300mm) por encima de la clave del tubo con el material de relleno especificado al nivel de compactacin requerido.Nota: El requisito de compactacin de los 300 mm por encima de la clave del tubo no es aplicable en instalaciones para baja presin (PN 1 bar). Instalacin de tipo 2

Figura 4.3 Criterio de migracin del material de relleno

4.6 Profundidad mxima de relleno

Los tubos FLOWTITE son conductos flexibles, por lo que tienen que estar soportados por el suelo circundante para poder resistir las cargas que se le aplican. La profundidad de instalacin est relacionada con el tipo de material de relleno elegido y su compactacin (densidad), las caractersticas del suelo natural, el tipo de construccin de la zanja y la rigidez del tubo. Existen dos tipos de instalacin estndar (vase la Figura 4.4). La eleccin entre ellos depende de las caractersticas del suelo natural, los materiales de relleno, la profundidad de instalacin requerida y las condiciones de funcionamiento de la tubera. La instalacin de tipo 2, fragmentada, se utiliza ms en aplicaciones de poca presin, con cargas de trfico ligeras y requisitos de presin negativa (vaco) limitados. Las tablas 4.7 presentan las profundidades mximas de relleno para: Tabla 4.7A - Instalacin de tipo 1, sin cargas de trfico Tabla 4.7B - Instalacin de tipo 1, con cargas de trfico Tabla 4.7C - Instalacin de tipo 2, sin cargas de trfico

Construya el lechosiguiendo las indicaciones de la seccin 4.9 Rellene hasta el 60% del dimetro del tubo con el material de relleno especificado al nivel de compactacin requerido. Rellene desde el 60% del dimetro del tubo hasta 300mm por encima del tubo con el nivel de compactacin relativa necesario para lograr un mdulo del relleno de al menos 1,4 MPa.Nota: La instalacin de tipo 2 no es adecuada para instalaciones con cargas de trfico pesado.

14

4

Instalacin estndar (contina)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 de 1,75 DN. Los lmites de profundidad pueden variar en una zanja ms estrecha.

Tabla 4.7A Profundidad mxima de instalacin (metros) en zanja estndar con instalacin de tipo 1 sin cargas de trficoEb MPa Grupo de suelo natural 3 4 2500 STIS

Tabla 4.7B Profundidad mxima de instalacin (metros) en zanja estndar con instalacin de tipo 1 con cargas de trfico (AASHTO H20)Eb MPa Grupo de suelo natural 3 4 2500 STIS

1

2

5

6

1

2

5

6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 8,5 6,0 4,0 2,6

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 5,5 3,5 2,6

11,0 10,0 9,0 7,5 6,0 5,0 3,5 2,6

7,0 6,0 5,5 5,0 4,0 3,8 2,8 2,2

2,8 2,6 2,6 2,4 2,0 1,8 1,6 1,4

NA NA NA NA NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 8,5 6,0 3,5 NA

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 5,5 3,5 NA

11,0 10,0 9,0 7,5 6,0 5,0 3,0 NA

7,0 6,0 5,5 5,0 4,0 3,5 NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

5000 STIS

5000 STIS

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 9,0 6,0 4,0 3,0

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 6,0 4,0 3,0

12,0 10,0 9,0 8,0 6,5 5,0 3,5 3,0

7,0 6,5 6,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,6

3,0 3,0 2,8 2,6 2,2 2,0 1,8 1,6

1,2 1,2 1,2 1,2 NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 8,5 6,0 4,0 2,4

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 6,0 4,0 2,4

12,0 10,0 9,0 8,0 6,5 5,0 3,5 2,2

7,0 6,5 6,0 5,0 4,5 4,0 3,5 NA

3,0 2,4 2,4 NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

10000 STIS

10000 STIS

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,0 7,0 4,5 3,5

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,5

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,4

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 3,0

3,6 3,6 3,4 3,2 2,8 2,6 2,4 2,2

1,8 1,8 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,5 7,0 4,5 3,0

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,0

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,0

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 2,8

3,5 3,5 3,0 3,0 2,5 NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

15

4

Instalacin estndar (contina)Tabla 4.7C Profundidad mxima de instalacin (metros) en zanja estndar con instalacin de tipo 2 sin cargas de trficoEb MPa Grupo de suelo natural 3 4 2500 STIS

4.7 Presin negativa

1

2

5

6

En situaciones de presin negativa (vaco) se recomienda una profundidad mnima de instalacin de 1,0 metro para proporcionar el apoyo necesario a la tubera.Instalacin de tipo 1

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 12,0 10,0 7,5 5,5 4,5 3,0 2,6

13,0 10,0 8,5 6,5 5,5 4,5 3,0 2,6

9,0 8,0 7,0 5,5 4,5 3,5 2,8 2,6

5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,6 2,2

2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,4

NA NA NA NA NA NA NA NA

La mxima presin negativa (vaco) admitida en la tubera est en funcin de la rigidez del suelo natural y del material de relleno. Las Tablas 4.8A a 4.8D proporcionan las profundidades mximas de instalacin para presiones negativas de 1,0, 0,75, 0,50 y 0,25 bar. - SN 2500 - SN 5000 Tabla 4.8C - SN 10000Tabla 4.8A Tabla 4.8B Instalacin de tipo 2

5000 STIS

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 12,0 10,0 7,5 6,0 4,5 3,5 3,0

13,0 11,0 9,0 7,0 5,5 4,5 3,5 3,0

9,5 8,5 7,5 6,0 5,0 4,0 3,5 3,0

6,0 5,5 5,0 4,0 3,5 3,0 2,8 2,6

3,0 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4

1,2 1,2 1,2 NA NA NA NA NA

La Tabla 4.9 muestra las profundidades mximas de instalacin para las presiones negativas permitidas con las tres clases de rigidez en instalaciones de tipo 2.

10000 STIS

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

17,0 13,0 11,0 8,0 6,5 5,0 4,0 3,5

14,0 11,0 9,5 7,5 6,0 5,0 4,0 3,5

10,0 9,0 8,0 6,5 5,5 4,5 4,0 3,5

6,5 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0

3,4 3,0 2,8 2,4 2,4 2,2 2,0 1,8

1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

16

4

Instalacin estndar (contina)Tabla 4.8A Profundidad mxima de instalacin (metros) para presiones negativas admitidas (bar) en zanja estndar con instalacin de tipo 1SN 2500 Grupo de suelo natural 3 4 (-) 1,0 bar

Tabla 4.8B Profundidad mxima de instalacin (metros) para presiones negativas admitidas (bar) en zanja estndar con instalacin de tipo 1SN 5000 Grupo de suelo natural 3 4 (-) 1,0 bar

Eb MPa

1

2

5

6

Eb MPa

1

2

5

6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

15,0 12,0 9,0 5,0 2,4 NA NA NA

12,0 9,0 7,0 4,0 1,4 NA NA NA

5,5 4,0 3,0 1,8 NA NA NA NA

1,5 1,0 NA NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 9,0 6,0 1,4 NA

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 4,5 1,4 NA

12,0 10,0 9,0 8,0 6,0 3,0 NA NA

7,0 6,5 5,5 3,5 2,4 1,4 NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

(-) 0,75 bar

(-) 0,75 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

17,0 14,0 11,0 7,5 4,5 2,4 NA NA

13,0 11,0 9,0 6,5 4,0 2,4 NA NA

8,0 6,5 5,5 4,0 2,4 1,4 NA NA

3,5 2,6 2,4 1,6 1,0 NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 9,0 6,0 4,0 1,6

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 6,0 3,5 1,4

12,0 10,0 9,0 8,0 6,5 5,0 3,0 1,4

7,0 6,5 6,0 5,0 4,5 3,5 2,0 NA

2,0 1,6 1,4 1,2 NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

(-) 0,50 bar

(-) 0,50 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

18,0 15,0 13,0 9,0 7,0 4,5 2,4 1,0

15,0 13,0 11,0 8,5 6,0 4,0 2,4 1,0

10,0 8,5 7,5 6,0 4,5 3,5 2,0 1,0

5,5 4,5 4,0 3,5 2,8 2,0 1,4 NA

1,0 1,0 1,0 NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 9,0 6,0 4,0 3,0

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 6,0 4,0 3,0

12,0 10,0 9,0 8,0 6,5 5,0 3,5 3,0

7,0 6,5 6,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,4

3,2 3,0 3,0 2,6 2,4 2,0 1,4 NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

(-) 0,25 bar

(-) 0,25 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

19,0 16,0 14,0 11,0 8,5 6,0 4,0 2,6

16,0 14,0 13,0 10,0 7,5 5,5 3,5 2,6

11,0 10,0 9,0 7,5 6,0 5,0 3,5 2,4

7,0 6,0 5,5 5,0 4,0 3,5 3,0 2,2

2,8 2,8 2,6 2,4 2,0 1,6 1,4 1,2

NA NA NA NA NA NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

23,0 18,0 15,0 11,0 9,0 6,0 4,0 3,0

18,0 15,0 13,0 10,0 7,5 6,0 4,0 3,0

12,0 10,0 9,0 8,0 6,5 5,0 3,5 3,0

7,0 6,5 6,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,6

3,2 3,0 3,0 2,6 2,4 2,0 2,0 1,6

1,8 1,4 1,4 1,4 1,2 1,2 NA NA

17

4

Instalacin estndar (contina)Tabla 4.8C Profundidad mxima de instalacin (metros) para presiones negativas admitidas (bar) en zanja estndar con instalacin de tipo 1SN 10000 Grupo de suelo natural 3 4 (-) 1,0 bar

Eb MPa

1

2

5

6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,0 7,0 4,5 3,5

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,5

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,5

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 2,5

3,5 3,5 3,0 2,8 1,6 NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

(-) 0,75 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,0 7,0 4,5 3,5

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,5

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,5

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 3,0

3,5 3,5 3,0 3,0 2,8 2,6 2,4 1,4

NA NA NA NA NA NA NA NA

(-) 0,50 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,0 7,0 4,5 3,5

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,5

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,5

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 3,0

3,5 3,5 3,0 3,0 2,8 2,6 2,4 2,0

1,4 1,4 1,4 1,2 1,2 1,2 NA NA

(-) 0,25 bar

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

24,0 19,0 15,0 12,0 9,0 7,0 4,5 3,5

19,0 16,0 13,0 10,0 8,5 6,5 4,5 3,5

12,0 11,0 10,0 8,5 7,0 5,5 4,0 3,5

8,0 7,0 6,5 5,5 5,0 4,5 3,5 3,0

3,5 3,5 3,0 3,0 2,8 2,6 2,4 2,0

1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6

18

4

Instalacin estndar (contina)Tabla 4.9 Profundidad mxima de instalacin (metros) para presiones negativas admitidas (bar) en zanja estndar con instalacin de tipo 21 Grupo de suelo natural 2 3 4 SN 2500 5 6

4.8 Profundidad mnima de instalacinCargas de trfico

Presin Negativa (bar)

(-) 1,00 (-) 0,75 (-) 0,50 (-) 0,25

NA NA 1,0 2,6

NA NA 1,0 2,6

NA NA 1,0 2,4

NA NA NA 2,2

NA NA NA 1,2

NA NA NA NA

SN 5000

(-) 1,00 (-) 0,75 (-) 0,50 (-) 0,25

NA 1,6 3,0 3,0

NA 1,4 3,0 3,0

NA 1,4 3,0 3,0

NA NA 2,4 2,6

NA NA NA 1,6

NA NA NA NA

SN 10000

(-) 1,00 (-) 0,75 (-) 0,50 (-) 0,25

3,5 3,5 3,5 3,5

3,5 3,5 3,5 3,5

3,5 3,5 3,5 3,5

2,5 3,0 3,0 3,0

NA 1,4 2,0 2,0

NA NA NA 1,6

Cuando la tubera se vaya a enterrar bajo una va de tren o se prevean cargas debidas al trfico, el material de relleno deber ser compactado hasta el nivel del suelo. Consulte las instrucciones locales de prcticas de construccin vial. Las restricciones de profundidad mnima se pueden reducir utilizando instalaciones especiales como son los recubrimientos de hormign, las losas de hormign, los revestimientos, etc. Las tablas de profundidad mnima de instalacin que figuran a continuacin se basan en una carga hipottica AASHTO H20. Por lo general se recomienda una profundidad mnima de 1,0 metro en zonas de carga de trfico con un mdulo del material de relleno (Eb) igual o superior a 6,9 MPa. La Tabla 4.11 muestra las profundidades mnimas de instalacin para otras cargas de trfico. Como muestra la Tabla 4.12, para mdulos (Eb) inferiores se recomienda aumentar la profundidad de instalacin mnima para compensar la falta de rigidez del suelo.Tabla 4.11 Cargas superficialesProfundidad mnima mnima de deinstalacin a instalacin la clave (1) Metros

Secciones de tubera no enterrada

Algunas secciones de la tubera enterrada, cmo pueden ser las bocas de inspeccin o las cmaras de vlvulas, no estn soportadas por el suelo. Dado que no cuentan con el apoyo estabilizador del suelo, la capacidad de estas partes para soportar una presin negativa es limitada. La Tabla 4.10 presenta las mximas presiones negativas permitidas en tubos de longitudes comprendidas entre los 3, 6 y 12 metros.Tabla 4.10 Mxima presin negativa permitida (bar) en secciones no enterradas. Longitud entre anclajes 3, 6 y 12 metrosPN 3m SN 2500 6m 12m SN 5000 6m 12m SN 10000 6m 12m

Carga de trnsito

Profundidad Carga trfico al de trnsito (por rueda) (Rueda) KN (Eje) (Eje) Ton. Ton.

Tipo de carga

AASHTO H20 (C) BS 153 HA (C) ATV LKW 12 (C) ATV SLW 30 (C) ATV SLW 60 (C) Cooper E80

72 14.7 90 18,4 40 8,2 50 10,2 100 20,4 va de tren

1,0 1,5 1,0 1,0 1,5 3,0

1. Basado en un mdulo mnimo en la zona de relleno de la tubera de 6.9 Mpa.

3m

3m

6 10 16 20 25 32

0,50 0,50 0,50 0,50 NA NA

0,25 0,25 0,25 0,25 NA NA

0,25 0,25 0,25 0,25 NA NA

0,75 0,75 1,0 1,0 1,0 NA

0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 NA

0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 NA

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Tabla 4.12 Profundidad mnima de instalacin en zonas con cargas de trfico con menor mdulo del material de relleno (Eb)Eb (MPa) AASHTO H20 SLW 60

NA = Producto no disponible

6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

1,0 1,2 1,6 1,8 2,0

1,5 1,8 2,4 2,7 3,0

Cargas del equipo de construccin

En algunos casos hay equipo pesado de movimiento de tierras o gras de construccin en o cerca del rea de instalacin de la tubera. Este tipo de equipo supone cargas de superficie muy altas y tambin muy localizadas. Los efectos de dichas cargas deben ser evaluados en cada caso para establecer los procedimientos y lmites aplicables en cada proyecto.

19

4

Instalacin estndar (contina)Alta presin

En las aplicaciones de alta presin se deben tener en cuenta las fuerzas de levantamiento que pudieran afectar a las uniones de los tubos tanto durante el funcionamiento de la tubera como durante los ensayos hidrulicos realizados tras montar la lnea. 1. Para presiones iguales o superiores a 16 bar, la profundidad mnima de instalacin deber ser de 1,2 metros para tubos de dimetro igual o superior a DN 300mm. 2. Durante la realizacin de ensayos hidrulicos in situ con presiones inferiores a 16 bar, los acoplamientos debern estar cubiertos hasta la clave del acoplamiento y los tubos hasta la profundidad mnima de instalacin. 3. Durante la realizacin de ensayos hidrulicos in situ con presiones iguales o superiores a 16 bar: En el caso de tubos alineados, los acoplamientos debern estar cubiertos hasta la clave de los mismos (o ms) antes de que se lleve a cabo el ensayo hidrulico. Los tubos debern ser cubiertos hasta el nivel mnimo de relleno especificado. En el caso de tubos con deflexiones angulares, tanto el tubo como el acoplamiento debern estar cubiertos hasta el nivel del suelo antes de realizar el ensayo.Nivel fretico alto

profundidad mnima igual a DN/4 (se requiere un mximo de 150mm) y proporcionar un soporte continuo y uniforme a la tubera. El lecho tiene que estar rebajado en el sitio correspondiente a cada acoplamiento para lograr que la tubera cuente con un soporte continuo y no descanse sobre los acoplamientos. Estas zonas debern ser rellenadas y compactadas una vez que el montaje del acoplamiento haya finalizado. Vanse las Figuras 4.5 y 4.6 para contrastar un soporte correcto con uno incorrecto. Una vez que el lecho haya sido preparado y nivelado, se podr aflojar (con un rastrillo, por ejemplo) una franja de suelo de 150mm de ancho y hasta 50mm de fondo en la parte central del lecho para que la parte inferior de la tubera entre en contacto con un rea suave y bien definida.4.10 Rellenado de la zanja

Para evitar que una tubera sumergida vaca pueda flotar es necesario cubrirla con relleno a una altura equivalente a 0,75 veces el dimetro del tubo (densidad mnima del suelo seco: 1900 Kg/m3). Otra posibilidad incluye anclar los tubos. En caso de recurrir a este tipo de instalacin, se deben usar abrazaderas de fijacin de material plano, de 25 mm de ancho como mnimo, situadas a intervalos de 4 metros como mximo. Para ms detalles sobre los mtodos y profundidades mnimas de instalacin en el caso de anclaje, consulte con el fabricante.Lnea de penetracin de heladas

La profundidad mnima de instalacin debe ser la que permita instalar la tubera por DEBAJO del nivel de penetracin de heladas previsto. Consulte los cdigos locales de construccin para obtener ms informacin sobre estos niveles.4.9 Lecho de la tubera

Se aconseja rellenar la zanja inmediatamente despus de haber montado la tubera para evitar dos posibles riesgos: la flotacin de la tubera y el movimiento de los tubos por motivos trmicos. La flotacin de la tubera puede daar los tubos y ocasionar costos innecesarios de reinstalacin. Los movimientos trmicos resultantes de la exposicin de la tubera al ambiente pueden ocasionar una prdida de estanqueidad debido al efecto del movimiento de varios tubos sobre una misma junta. Si se decide montar los tubos y demorar el procedimiento de relleno, se recomienda cubrir la seccin central de cada tubo hasta su lmite superior para intentar minimizar la incidencia de desalineaciones y movimientos. Es importante hacer una adecuada seleccin, colocacin y compactacin del material de relleno para controlar la deflexin vertical de los tubos y asegurar el funcionamiento de la tubera. Entre otras cosas, se debe controlar que el material de relleno no contenga escombros u otros materiales extraos que puedan daar la tubera u ocasionar una prdida de soporte lateral para el tubo. Durante el relleno, el material granular tiene que fluir por debajo del tubo (en el rea del rin) para proporcionar un soporte adecuado. Tanto el material utilizado en el rea del rin como en los laterales de la zanja debe estar compactado al nivel requerido.

El lecho se construye una vez que el fondo de la zanja ha sido compactado para proporcionar el soporte adecuado a la tubera. El grado mnimo de densidad del lecho debe ser de 90% PN (densidad prctor normal). El lecho resultante debe ser plano, tener una

20

4

Instalacin estndar (contina)INCORRECTO

Tubo Primera capa de relleno

Enrionado incorrecto: soporte del tubo insuficiente

Figura 4.5 Soporte correcto del lecho

Figura 4.8 Enrionado inadecuado

Figura 4.6 Soporte incorrecto del lecho

Usar una tabla u otro sistema para empujar y compactar el relleno debajo del tubo.

Tubo

Primera capa de relleno

Enrionado correcto: tubera firmemente soportada

Figura 4.7 Mtodo para garantizar un enrionado firme de la tubera

Hay que controlar la profundidad de la capa del material sometida a compactacin y la energa que requiere el mtodo de compactacin. Se puede utilizar una herramienta roma para empujar y compactar el relleno por debajo del tubo sin que ste llegue a levantarse (vanse las Figuras 4.7 y 4.8). El rellenado se debe realizar en capas de 75mm a 300mm de espesor, dependiendo del tipo de material y el mtodo de compactacin elegidos. Cuando se utilice grava o piedra triturada como material de relleno convendr utilizar capas de 300mm, dado que la grava es relativamente fcil de compactar. Por el contrario, los suelos de grano ms fino y la arena requieren mayor esfuerzo de compactacin, por lo que el espesor de la capa deber limitarse. Es preciso resaltar la importancia de conseguir una adecuada compactacin en cada capa de relleno para garantizar un soporte adecuado a la tubera. Los suelos de tipo A y B son relativamente fciles de usar y muy fiables como material de relleno. Estos suelos tienen una baja sensibilidad a la humedad. La compactacin del relleno se puede llevar a cabo con una placa vibrante en capas de 200mm o 300mm. En algunos casos se tiene que usar un geotextil con los suelos de grava para evitar la migracin de finos y la consiguiente prdida de apoyo para la tubera. Los suelos de tipo C son aceptables y fcilmente utilizables como material de relleno en las redes de tubera. Muchos de los suelos locales son del tipo C, por lo que el suelo excavado de la zanja puede ser utilizado como material de relleno. No obstante, se debe proceder con cuidado, ya que este tipo de suelo puede ser sensible a la humedad. Las caractersticas de los suelos de tipo C a menudo estn dictadas por las caractersticas de sus finos. As, puede llegar a ser necesario controlar la humedad al compactar el suelo para lograr la densidad deseada con un esfuerzo de compactacin razonable y un equipo de compactacin fcil de usar. La compactacin se puede realizar con un compactador

21

4

Instalacin estndar (contina)vibrante de bandeja o un pisn de impacto en capas de 150mm a 200mm. Los suelos de tipo D y E pueden ser materiales de relleno aceptables en muchas condiciones; no obstante, su bajo grado de rigidez impide su uso en instalaciones profundas y sus lmites de sensibilidad a la humedad proscriben su uso en sitios donde el agua estancada interfiere con la compactacin. Para lograr el grado de densidad deseado es probable que se tenga que controlar la humedad durante la compactacin, que se realizar en capas de 75mm o 150mm compactadas con un pisn de impacto (como una Wacker) o un pisn de aire comprimido (pogo stick). En estos casos se deben realizar ensayos de densidad con cierta periodicidad para comprobar que se est consiguiendo el nivel de densidad adecuado. Los suelos de tipo F slo pueden usarse como material de relleno tomando las precauciones que siguen: Controlar el contenido de humedad durante la instalacin y la compactacin. No usar en instalaciones con cimientos inestables o con agua estancada en la zanja. Dado que las tcnicas de compactacin pueden llegar a necesitar un esfuerzo considerable, considerar las limitaciones prcticas de la compactacin para llegar a una densidad prctor normal y conseguir la rigidez del suelo necesaria. Comprobar el nivel de humedad para lograr el grado de densidad deseado. Usar capas de 75mm o 150mm compactadas con un pisn de impacto (como una Wacker) o un pisn de aire comprimido (pogo stick). Llevar a cabo pruebas de densidad con cierta regularidad para verificar que se haya logrado el nivel de densidad adecuado. Para mayor informacin, consulte el Apndice F. Resulta mucho ms fcil compactar el material de relleno arenoso cuando ste est en, o cerca, de su punto ptimo de humedad. Cuando el relleno llegue a media altura del tubo, la compactacin se debe realizar desde las proximidades de las paredes de la zanja hacia el tubo. Se recomienda colocar y compactar el relleno de forma que provoque una ligera ovalizacin del tubo en sentido vertical. Dicha ovalizacin vertical, medida una vez que el material de relleno ha alcanzado la parte superior del tubo, no debe ser superior al 1,5% del dimetro del tubo. La ovalizacin inicial obtenida est relacionada con el esfuerzo necesario para lograr el grado de compactacin deseado. Los altos niveles de esfuerzo que en ocasiones son necesarios para compactar materiales de tipo D, E y F pueden ocasionar una ovalacin que exceda ese lmite. Si esto ocurriera, se tendra que utilizar un tubo de mayor rigidez, otros materiales de relleno, o ambas cosas. La Tabla 4.13 muestra la altura mnima de relleno que se necesita para poder comenzar a utilizar ciertos equipos de compactacin directamente sobre la tubera. Se deben tomar las precauciones necesarias para evitar ejercer excesivo esfuerzo de compactacin sobre la superficie del tubo, lo que podra ocasionar abombamientos o zonas planas. No obstante, tambin se debe recordar que el material de esta zona no puede estar suelto, teniendo que alcanzar la densidad especfica estipulada.Tabla 4.13 Cobertura mnima para compactacin sobre la tubera.Cobertura mnima* (mm) Apisonado Vibrado

Peso equipo (kg)

Menos de 100 100 a 200 200 a 500 500 a 1000 1000 a 2000 2000 a 4000 4000 a 8000 8000 a 12000 12000 a 18000

250 350 450 700 900 1200 1500 1800 2200

150 200 300 450 600 800 1000 1200 1500

* Puede ser necesario empezar con coberturas mayores para conseguir que cuando el material est compactado la cobertura no sea inferior al mnimo estipulado.

22

5

Instalaciones alternativasSi despus de seleccionar la rigidez del tubo, el tipo de instalacin y el grupo de suelo natural la profundidad de instalacin sobrepasa los lmites presentados en la Tabla 4.7, entonces se deben considerar procedimientos de instalacin alternativos. Existen tres mtodos de instalacin alternativos: Zanja ancha Tablestacado permanente Relleno con cemento estabilizado5.1 Zanja ancha

para zanjas anchas. La Tabla 5.1D proporciona datos sobre las profundidades mximas de instalacin en condiciones de presin negativa. - Tubos de dimetro grande Zanja 3 veces el dimetro del tubo Sin cargas de trfico Tabla 5.1B - Tubos de dimetro grande Zanja 3 veces el dimetro del tubo Con cargas de trfico AASHTO H20 Tabla 5.1C - Profundidad mxima permitida para presiones negativas admitidasTabla 5.1A

Consiste en incrementar el ancho de la zanja para alejar los suelos pobres de la tubera, posibilitando as una instalacin ms profunda con presiones negativas (vaco) ms elevadas. En las Tablas 5.1A, 5.1B y 5.1C se presentan las profundidades mximas de instalacin

Tabla 5.1A Profundidad mxima de instalacin (m) en instalaciones de tipo 1, zanja 3 veces el dimetro del tubo, sin cargas de trfico

Tabla 5.1B Profundidad mxima de instalacin (m) en instalaciones de tipo 1, zanja 3 veces el dimetro del tubo, con cargas de trfico (AASHTO H20)Eb MPa Grupo de suelo natural 5 2500 STIS

Eb MPa

4

Grupo de suelo natural 5 2500 STIS

6

4

6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 10,0 8,5 6,0 4,0 3,0 2,2 1,6

10,0 9,0 7,5 5,0 3,5 3,0 2,0 1,45000 STIS

6,0 4,5 4,0 3,0 2,8 2,6 1,8 1,4

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 10,0 8,5 6,0 4,0 3,2 NA NA

10,0 9,0 7,5 5,0 3,5 2,6 NA NA5000 STIS

6,0 4,5 3,5 3,0 2,0 NA NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,6 2,0

10,0 9,0 8,0 5,5 4,0 3,0 2,2 1,810000 STIS

6,5 5,0 4,0 3,5 3,0 2,6 2,0 1,6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,2 NA

10,0 9,0 8,0 5,5 4,0 3,0 NA NA10000 STIS

6,5 5,0 4,0 3,0 2,6 2,2 NA NA

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 11,0 9,5 7,0 5,0 4,0 3,0 2,6

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,8 2,2

7,0 5,5 4,5 4,0 3,5 3,5 2,6 2,2

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 11,0 9,0 7,0 5,0 4,0 3,0 NA

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,6 NA

7,0 5,5 4,5 4,0 3,5 3,0 NA NA

23

5

Instalaciones alternativas (contina)Tabla 5.1C Profundidad mxima de instalacin (m) para presiones negativas permitidas (- bar) en instalaciones de tipo 1, zanja 3 veces el dimetro del tubo-1,0 Grupo de suelo natural 4 5 6 -0,75 Grupo de suelo natural 4 5 6 SN 2500 -0,50 Grupo de suelo natural 4 5 6 -0,25 Grupo de suelo natural 4 5 6

Eb MPa

20,7 13,8 10,3 9,6 4,8 3,4 2,1 1,4

9,5 4,5 2,5 NA NA NA NA NA

4,0 3,5 1,5 NA NA NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

11,5 7,0 4,5 2,5 1,0 NA NA NA

6,5 6,0 4,0 1,5 NA NA NA NASN 5000

NA NA NA NA NA NA NA NA

13,5 9,0 7,0 4,0 2,5 2,0 1,0 NA

8,5 8,0 6,0 3,5 2,0 1,5 NA NA

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 NA NA

15,0 10,0 8,5 6,0 4,0 3,0 2,2 1,6

10,0 9,0 7,5 5,0 3,5 3,0 2,0 1,3

2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 1,6 1,1

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 10,0 8,5 6,0 2,8 1,0 NA NA

10,0 9,0 8,0 4,0 1,5 NA NA NA

NA NA NA NA NA NA NA NA

16,0 10,0 8,0 6,0 4,5 3,0 1,4 NA

10,0 9,0 8,0 5,5 3,5 2,0 NA NASN 10000

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 NA NA

16,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,6 2,0

10,0 9,0 8,0 5,5 4,0 3,0 2,0 1,0

3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 2,6 2,0 NA

16,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,6 2,0

10,0 9,0 8,0 5,5 4,0 3,0 2,2 1,8

5,0 5,0 4,0 3,5 3,0 2,6 2,0 1,6

20,7 13,8 10,3 6,9 4,8 3,4 2,1 1,4

16,0 11,0 9,5 7,0 5,0 4,0 3,0 1,0

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 1,4 NA

3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 NA NA

16,0 11,0 9,5 7,0 5,0 4,0 3,0 2,6

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,8 1,5

6,0 5,5 4,5 4,0 3,5 3,5 2,5 1,0

16,0 11,0 9,5 7,0 5,0 4,0 3,0 2,6

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,8 2,2

7,0 5,5 4,5 4,0 3,5 3,5 2,6 2,2

16,0 11,0 9,5 7,0 5,0 4,0 3,0 2,6

11,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 2,8 2,2

7,0 5,5 4,5 4,0 3,5 3,5 2,6 2,2

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5

Instalaciones alternativas (contina)5.2 Tablestacado permanente

Los tablestacados permanentes deben tener suficiente altura (por lo menos 300mm sobre la parte superior del tubo) para permitir la distribucin de las cargas laterales de la tubera. Asimismo, deben ser de buena calidad para garantizar la durabilidad de la tubera (vase la Figura 5.1). El proceso de relleno y los lmites de profundidad de la instalacin son los mismos que para las instalaciones estndar. El tablestacado permanente se asemeja al grupo 1 de suelos naturales.5.3 Relleno con cemento estabilizado

Zanja entibada

Segn diseo de la entibacin

a Min a (mm) 150 200 300 450 600

DN (mm) 350 600 1000 1800 300 500 900 1600 2400

Cuando se rellena una zanja con cemento estabilizado por lo general basta con 40 o 50 Kg de cemento por tonelada de arena (4-5% de cemento). El tope mximo de la fraccin fina de arena que puede pasar por el tamiz 200, no debe exceder al 15% del total del material. La resistencia del material estabilizado a los siete das debe estar entre 690 y 1380 kPa. El relleno estabilizado tiene que ser compactado en capas de 150 a 200mm a un grado del 90%PN. El material estabilizado tiene que fraguar durante 24 horas al mximo nivel inicial de cobertura antes de que se rellene la zanja hasta el nivel del suelo. Los niveles iniciales mximos de cobertura son: 1,0 metros para SN 2500 1,5 metros para SN 5000 y SN 10000 La tubera debe estar rodeada de cemento estabilizado, tal como muestra la figura 5.2, y no debe constar de tubos de ms de 7 metros de longitud. Cualquier sobreexcavacin debe rellenarse con material estabilizado compactado. A medida que se retiren las entibaciones o los tablestacados de la zanja, se tendr que compactar el relleno estabilizado contra las paredes de suelo natural. La profundidad mxima de relleno es de 5 metros.

Figura 5.1 Zanja con tablestacado permanente

Figura 5.2 Zanja con relleno estabilizado

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Otros procedimientos de instalacin6.1 Zanjas con varias tuberasMs de 4 metros

Cuando se instalen dos o ms tuberas en la misma zanja, la distancia de separacin entre ellas debe ser la que se indica en la Figura 6.1. Asimismo, la distancia entre las tuberas y la pared de la zanja debe ser la que se indica en la Figura 4.2. En caso de que se instalen tuberas de dimetros distintos en una misma zanja, stas se deben situar de forma que el lecho de las dos tuberas est al mismo nivel. Cuando esto no sea posible, se tiene que utilizar un material de relleno adecuado para llenar el espacio entre el fondo de la zanja y la parte baja de la tubera ms elevada. El material debe tener un nivel de compactacin adecuado para asegurar el soporte de la tubera.Hasta 4 metros de tapada Ms de 4 metros de tapada No dejar menos de 150 mm o el espacio suficiente para depositar y compactar el material de relleno

Hasta 4 metros

No dejar menos de 150 mm

Lecho

Slo materiales de relleno tipo A y B compactados a un nivel mnimo de compactacin relativa del 90%

Figura 6.2

Cruce de tuberas

6.3 Zanjas con fondo inestable

Lecho

Figura 6.1 Distancia entre tuberas instaladas en la misma zanja

6.2 Zanjas con cruce de tuberas

Cuando en una zanja se cruzan dos tuberas de forma que una pasa por encima de la otra, la distancia vertical entre las tuberas y el procedimiento de instalacin de la tubera inferior deben realizarse segn lo que se indica en la Figura 6.2. En ciertas ocasiones puede llegar a ser necesario instalar una tubera bajo una lnea ya existente. En estos casos se deben tomar precauciones adicionales para no daar la tubera ya existente. Para ello, se debe fijar la tubera a una viga de acero que cruce la zanja de la nueva instalacin. Tambin se recomienda forrar la tubera para protegerla contra impactos. Una vez colocada la nueva tubera, el material de relleno seleccionado se debe depositar en la zanja y se debe compactar manualmente con objeto de que el material quede perfectamente distribuido alrededor de las dos tuberas y logre la densidad necesaria.

Se considera que el fondo de una zanja es inestable cuando consta de suelos blandos, sueltos o altamente expansivos. Si el fondo de una zanja es inestable, se debe estabilizar antes de colocar la tubera. Alternativamente, se puede construir un cimiento para minimizar las diferencias de asentamiento del fondo de la zanja. Se recomienda usar grava o piedra triturada para realizar este tipo de cimentacin. Si bien el espesor de la capa de grava o piedra triturada depende de las condiciones en que se encuentre el fondo de la zanja, ste nunca ha de ser inferior a 150mm. Sobre dicho cimiento se construye el lecho normal para la tubera. El uso de un geotextil para envolver el material de cimentacin impedir que dicho material se mezcle con el del lecho, lo que podra llegar a ocasionar una prdida de soporte debajo de la tubera. La longitud mxima de los tubos instalados entre acoplamientos flexibles ha de ser de 7 metros.6.4 Zanjas inundadas

Si el nivel de las aguas freticas est por encima del fondo de la zanja, ste debe ser bajado como mnimo hasta el fondo (y preferiblemente 200mm por debajo del fondo) de la zanja antes de preparar el lecho. Se pueden usar distintos procedimientos para lograr esto en funcin de la naturaleza del suelo natural. En el caso de suelos arenosos o limosos se recomienda usar un sistema de drenaje por puntos conectado a una tubera principal y una bomba. La distancia entre cada punto de aspiracin y la profundidad a la que se debe instalar depender del nivel de las aguas freticas. Es importante colocar un filtro (de arena de grano grueso o grava) alrededor de cada punto de succin para impedir que se tapone con las partculas finas del suelo natural. El sistema de aspiracin por puntos no sirve cuando el material natural consiste de arcilla o roca firme. En estos

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6

Otros procedimientos de instalacin (contina)casos es ms difcil realizar el drenaje de la zanja si el nivel de las aguas freticas es alto. Para conseguirlo se recomienda el uso de bombas y sumideros. Si no se consigue mantener el agua por debajo de la parte superior del lecho, se debe instalar un subdrenaje compuesto por una sola medida de ridos (20-25mm) en un geotextil. La profundidad de colocacin del subdrenaje por debajo del lecho depender de la cantidad de agua que haya en la zanja. Si despus de instalar el subdrenaje el nivel del agua sigue estando por encima del lecho, se tendr que colocar un geotextil alrededor del lecho (as como de la zona de la tubera si fuera necesario) para impedir que se contamine con el material del suelo natural. Acto seguido se utilizar grava o piedra triturada para formar el lecho y el relleno. Durante el drenaje se deben tomar las siguientes precauciones: Evitar bombeos de larga distancia a travs de los materiales de relleno o del suelo natural, ya que esto podra minar el soporte de los tubos ya instalados debido a un movimiento de materiales o una migracin de suelos. No desconectar el sistema de drenaje hasta que la tubera haya sido cubierta con suficiente material para impedir la flotacin.6.5 Zanjas con entibaciones provisionalesNota: Si se observa agua y/o suelo natural fluyendo entre los paneles significa que se han creado huecos en las paredes. Estos huecos deben ser rellenados con material compactado del mismo tipo que el que se ha utilizado para el rellenado de la zanja.

6.6 Zanjas sobre roca

La Figura 4.2 presenta las dimensiones mnimas que deben observar las instalaciones en zanjas construidas sobre suelos rocosos. Cuando el tramo rocoso finaliza y la tubera pasa a una zanja de suelo (o viceversa), se deben instalar acoplamientos flexibles, tal como indica la Figura 6.3. El mtodo de construccin de la zanja depender de las condiciones del suelo natural.

Dentro de lo posible se debe evitar el uso de tablestacados o entibaciones provisionales a nivel de la tubera. Esto se debe a la importancia que reviste el hecho de que el lecho y la zona de relleno estn fuertemente compactados contra la pared natural de la zanja. Si el tablestacado o la entibacin se retira despus del rellenado, el material situado en la zona de la tubera tender a ocupar el espacio libre dejado por la entibacin, reduciendo el soporte de la tubera y en muchos casos ocasionando una deflexin excesiva de la misma. Cuando no se pueda evitar el uso de tablestacados o entibaciones provisionales, se debern tener en cuenta los siguientes aspectos. Instalar la entibacin a una profundidad de 300mm por encima de la tubera, dejando el suelo natural completamente expuesto al nivel de la tubera. Usar un tipo de entibacin que pueda ser retirada por etapas, ya sea extrayendo las chapas hacia arriba o retirando el panel inferior de la entibacin de un sistema donde el panel inferior y el superior sean independientes. El levantamiento de las chapas o paneles debe realizarse progresivamente para que el material del lecho y el material de la zona de la tubera puedan ser compactados contra la zanja natural hasta 300mm por encima de la tubera para las instalaciones de tipo 1 y hasta el 60% del dimetro del tubo para instalaciones del tipo 2. Usar zanjas encajonadas. Es mucho ms fcil tirar de ellas por etapas usando una gra o una excavadora.

Figura 6.3

Mtodo de construccin y disposicin de la tubera en una zanja de transicin roca-suelo

6.7 Sobreexcavacin accidental

Cualquier sobreexcavacin accidental producida en las paredes de la zanja, el cimiento del fondo de la zanja o el rea de la tubera deber ser rellenada con material de relleno compactado a un nivel de compactacin relativa del 90% PN.6.8 Instalaciones en pendienteGeneral

El ngulo en el que una pendiente se vuelve inestablevara en funcin de la calidad del suelo. No obstante, por regla general cuanto mayor sea el ngulo de inclinacin, mayor ser el riesgo de inestabilidad. Por lo general no se deben instalar tubos en zonas con pendientes superiores a los 15 o en reas de inestabilidad salvo que se haya realizado una investigacin geotcnica para constatar el estado de las condiciones de soporte del suelo.

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Otros procedimientos de instalacin (contina)Instalaciones areas

6.10 Bocas de registro PRFV

En el caso de pendientes pronunciadas, el mtodo deinstalacin de tuberas areas es el ms utilizado debido a que las estructuras de superficie, como los soportes para tubos, son ms fciles de definir, la calidad de la instalacin ms fcil de verificar y el asentamiento ms fcil de detectar. Consulte el manual No. 5-PS22150 (publicado en octubre de 1997) para obtener ms informacin sobre la instalacin de tuberas areas.Instalaciones enterradas

En circunstancias especiales se pueden instalar tuberas enterradas en pendientes de ms de 15 siempre que: La estabilidad a largo plazo pueda ser garantizada por un diseo geotcnico adecuado. Se trate de una instalacin de tipo 1 en que la zanja sea rellenada con material granular (menos del 12% pase por una malla del 200) con alta resistencia al esfuerzo cortante o con la resistencia al esfuerzo cortante del material de relleno asegurada por otros medios. El relleno se deber compactar al 90% PN. Las tuberas estn perfectamente alineadas ( 0,2 grados) y tengan una separacin mnima entre las espigas de los tubos. A largo plazo el movimiento absoluto del relleno en direccin axial del tubo sea menor a 20mm. La instalacin est correctamente drenada para evitar que la accin del agua desplace los materiales y para garantizar la resistencia al esfuerzo cortante del suelo. La estabilidad de cada tubo sea verificada durante la fase de construccin y las primeras fases de funcionamiento. Esto se puede hacer mediante el control de la separacin entre las espigas. En caso de que llegue a ser necesario un diseo especial consulte con el proveedor.6.9 Cargas ssmicas

Para instalar las bocas de registro de PRFV se requiere una fundacin de piedras, arena, u hormign que permita apoyar sobre ella la estructura. El tramo de ajuste (fuste) se une al cuerpo principal de la boca de registro mediante una junta REKA estndar. La seccin anular resultante entre la excavacin y el fuste se rellena con arena-cemento, en el espesor requerido por clculo. La losa de cierre y sostn de la tapa/puerta de acceso se aisla del fuste de PRFV (Por ejemplo con bandas de poliestireno expandido), y se apoya esta losa sobre una base anular de suelo-arena-cemento. Dada la versatilidad de este diseo, consultar con el proveedor para mayores definiciones.

Apoyo de Poliestireno expandido (Telgopor)

Tapa de cierre

Losa de H A

o

o

Apoyo de Suelo-Arena-Cemento

Cao DN 1200 Altura variable

Relleno de Arena Cemento

Manguito Cojinete Media caa (medio cao de PRFV) Pieza Boca de registro

Relleno con Arena Cemento Fundacin con piedra Junta REKA

PLANTACojinete o banqueta Media caa PRFV

Lnea de producto

El anlisis de los efectos ssmicos es una tarea compleja cuyo resultado depende de la presin nominal (PN), el dimetro nominal (DN), la rigidez nominal (SN), la longitud del tubo, la profundidad de la instalacin y las caractersticas del material de relleno. El anlisis tambin depende de la aceleracin ssmica de diseo y de las instrucciones de diseo locales. Para obtener ms informacin sobre las consideraciones de diseo y los anlisis especficos a tener en cuenta, consulte con su proveedor.

Figura 6.10

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Macizos de hormign, revestimientos de hormign, conexiones rgidas7.1 Restricciones del empuje

Cuando una tubera trabaja bajo presin, las fuerzas de empuje producen desequilibrios en los codos, las derivaciones en T, las derivaciones en Y, las compuertas, los reductores y dems accesorios que implican un cambio en la direccin de la tubera. Para impedir la separacin de los tubos en estos puntos se deben restringir las fuerzas de empuje. Si el suelo natural no puede proporcionar la restriccin necesaria, se tienen que utilizar macizos de hormign para contener el empuje o la deformacin y el empuje a la vez. El departamento tcnico del constructor es el responsable de determinar las necesidades de contencin sujetas a las siguientes limitaciones:Contencin del empuje

Nota: Los macizos de contencin que aparecen en la Figura 7.1 han sido representados con formas estndares tpicas. La forma exacta del macizo depender del diseo y de los requisitos del proyecto.

Caso con Pasamuro de AceroCorte LongitudinalTabique de cmara de Hormign Armado, calculado para soportar el esfuerzo axial. Pasamuro de ACERO Espiga (rolada y torneada)-Brida Junta REKA Tramo Corto Vlvula Transicin PRFV Espiga-Brida

Nivel de Superficie

Junta REKA

Tramo Corto

Los macizos de contencin del empuje y de la deformacin deben limitar el desplazamiento del accesorio al menor de los valores que siguen: 0,5% del dimetro o 6 mm. Tambin debe restringir la deformacin