Montaje de los Tubos de Saneamiento

Puesta en Obra e Instalacion de Tuberias de Hormigon Armado

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El tendido de tuberias debe comenzar en el extremo aguas abajo, colocando normalmente las tuberias con las embocaduras orientadas aguas arriba.

Es conveniente tener en cuenta, cuando se interrumpe el montaje de forma significativa, la necesidad de obturar provisionalmente los extremos de la tuberia. Ademas, se debe prevenir la entrada de materiales dentro de la tuberia, y retirarlos en caso de que esto suceda.

Antes de la ejecucion del montaje de la tuberia conviene establecer un orden del mismo a fin de conseguir una mayor agilidad y economia puesto que asi se evitara el empleo innecesario de tubos a medida o el corte de tubos en obra.

El orden de montaje debe ser el siguiente:

Colector principal -> Colectores secundarios -> Ramales -> Pozos absorbederos de Pluviales -> Acometidas domiciliarias

es decir, igual que crece un arbol, de manera que las arquetas de acometidas domiciliarias, los pozos absorbederos de pluviales y los pozos terminales de ramal se ponen los ultimos (hojas del arbol).

En el ejemplo de esquema de planta de red que se da a continuacion, el orden de ejecucion del montaje seria como sigue:

Montar el colector principal desde el pozo PCP₁ al pozo PCP₂, del PCP₂ al PCP₃ ., etc…

Montar cada colector secundario desde el principal, ejemplo, el colector 1

el PCP₁ -> PC_1-1 -> PC_1-2

Montar cada ramal desde el colector secundario, ejemplo, ramal 2-1 del colector 2

el PC_2-1 -> PR_2-1-1 -> PR_2-1-2 -> PR_2-1-3 -> PR_2-1-4

Montar cada pozo absorbedero de pluviales desde el pozo del ramal correspondiente, ejemplo, La PAP_3-2-2 -> PR_3-2-2

Montar cada arqueta de acometida domiciliaria desde el pozo del ramal, ejemplo, el AAD_2-2-3 -> PR_2-2-3

Para la instalacion de los tubos en zanja, se comienza por fijar unos puntos de referencia mediante estacas, clavos, o cualquier otro procedimiento. A partir de estos puntos se situa el eje de la tuberia en el fondo de la zanja.

Cuando la zanja es estrecha, pueden tenderse camillas de uno a otro lado, sobre las que se tensa una cuerda de nivelacion situada en el plano vertical que contiene el eje de la tuberia. Posteriormente, mediante plomada y cinta o cualquier otro procedimiento, se bajan los puntos del eje a la profundidad prevista en el fondo de la zanja. La siguiente figura ilustra lo dicho.

Con zanjas cuya anchura dificulte tender camillas, puede ser conveniente replantear la tuberia directamente en el fondo de la zanja.

En el caso de tuberias que deben instalarse aproximadamente a nivel del terreno natural para ser despues terraplenadas, el replanteo se hace directamente sobre dicho terreno. Si primero se efectua el relleno de tierras para abrir en el una zanja en que instalar la tuberia, el replanteo se realiza como en el caso de zanja normal.

Cuando se recurre a instalacion por hinca, los puntos de referencia se situan en el fondo de los pozos desde los que se aplica el empuje.

El empleo de rayos laser establece una linea recta que puede extenderse hasta 300 m sin combarse y que sirve de referencia, permitiendo medidas o comprobaciones en cualquier punto, sin mas que visualizar el rayo, interponiendo un obstaculo que refleje su luz. La siguiente figura ilustra diferentes formas de instalar el producto del rayo laser;colocado sobre un tripode, en un pozo de registro o sobre una superficie solida, dentro o fuera del tubo.

Los cambios de direccion conviene efectuarlos en los pozos de registro. No obstante es posible efectuar ligeros cambios de direccion o curvas de gran radio con tubos de union elastica. Los cambios de direccion pueden ser realizados con tubos rectos con deflexion, tubos con curvatura o especiales. El metodo usado en cada caso dependera de las caracteristicas de instalacion y fabricacion. Este debe ser establecido antes de la excavacion de la zanja.

En el metodo de tubos rectos con deflexion se procede al giro de un tramo de tubo mientras que el otro permanece en su posicion. Es una operacion sumamente cuidadosa, si no se quiere correr el riesgo de perder estanquidad en ese tipo de tramo tan sensible. Cada tubo debe ser previamente alineado y montado, procediendose a dar un giro lentamente despues.

La normativa espanola de tubos de hormigon UNE 127.010 limita la maxima desviacion angular admisible.

La realidad es que esta maxima desviacion esta condicionada fundamentalmente por el diseno de la union, es decir, por la mayor o menor profundidad de la espiga del enchufe y de la campana donde se aloja y por la separacion o espacio anular entre ambos, asi como la limitacion que suponga la prueba de estanquidad del sistema de union.

Tabla 6.5.2 Valores de la deflexion angular segun UNE 127 010

Con caracter orientativo exponemos a continuacion las desviaciones angulares admisibles sin perdida de estanquidad que soportan los tubos de diseno europeo, incluidos los tipos estandarizados existentes en Espana.

Los tubos con curvatura incorporan el angulo de deflexion en la juntura entre segmentos de los tubos cortados o empalmados. El tubo es fabricado acortando uno de los lados cuyo ajuste depende de las especificaciones del fabricante. En caso de precisarse grandes deflexiones por junta pueden obtenerse por medio de tubos de curvatura en vez de tubos rectos con deflexion.

Cuando se establece la alineacion a traves de tubos de curvatura, el primer tramo de tubo con curvatura empieza en la mitad de la longitud del tubo mas alla del punto de curvatura y el ultimo tramo de tubo con curvatura se extiende la mitad de la longitud del tubo mas alla del punto de tangencia.

Pueden emplearse codos u otros elementos especiales prefabricados para radios de curvatura pequenos en los que no se pueden utilizar ninguno de los metodos descritos anteriormente.

Es posible realizar la operacion de un trazado radial con curva de menor radio utilizando tubos de menor longitud, siempre que pueda obtenerse de la fabrica suministradora tubos de corta longitud (0,50 L y 0,25 L).

La ejecucion de las bases y camas de asientos de los tubos son determinantes para conseguir un buen apoyo de la conduccion, evitar posibles hundimientos y eludir los grandes riesgos que suponen para la vida del tubo los apoyos puntuales o lineales. Segun norma UNE-EN 1.610 la anchura del apoyo debe ser la de la zanja, a no ser que se especifique lo contrario. Para canalizaciones en el interior de terraplenes la anchura del apoyo debe ser de cuatro veces el diametro exterior del tubo, a no ser que se especifique lo contrario.

El angulo de apoyo previsto en el calculo mecanico debe ser escrupulosamente respetado. Para ello es indispensable que los tubos reposen sobre toda su longitud sobre una cama de asiento perfectamente regular y nivelada siguiendo la pendiente proyectada. La norma UNE-EN 1.610 indica que cualquier ajuste necesario de la profundidad se realizara mediante elevacion o descenso de la cama asegurandose de que los tubos tienen soporte adecuado en toda su longitud. Los ajustes permanentes nunca deberan hacerse mediante compactado puntual.

Hay que prever las zanjas lo suficientemente anchas para poder compactar el relleno lateral del tubo hasta rinones.

Los nichos o cobijas, tambien conocidos como regatas, deben ser dimensionados con holgura a fin de evitar cargas localizadas puntualmente sobre las campanas. El dimensionado de los nichos segun tipos de terreno se senala en el apartado de realizacion practica de los apoyos estandarizados.

En caso de emplearse cama de hormigon ha de conseguirse un apoyo mas regular si cabe del fuste del tubo. En la practica esto se consigue apoyando el tubo sobre una segunda capa de hormigon fresco de una buena consistencia, de al menos cinco centimetros de espesor, debiendo tambien, naturalmente, realizar los nichos en el hormigon de base.

Otra forma de asegurar ese apoyo evitando la ejecucion de nichos en los tubos de gran diametro consiste en la instalacion del tubo sobreelevado sobre la solera de base mediante piezas prefabricadas o hechas «in situ».

En la manipulacion de los tubos para su montaje se tendra en cuenta lo prescrito en el Transporte, Descarga y Acopio de los Tubos de Hormigon.

Antes de bajar los tubos a la zanja se examinaran estos y se apartaran los que presenten deterioros, limpiandolos y secandolos si lo precisan, especialmente campanas y boquillas.

Para la bajada de los tubos se usan habitualmente las retroexcavadoras de obras, sirviendo tambien para este proposito las gruas ligeras montadas sobre los camiones de transporte. Los tubos de grandes diametros requieren el empleo de gruas automoviles como las que se muestran en la figura.

Una vez los tubos en el fondo de la zanja, se examinan nuevamente para cerciorarse de que su interior esta libre de tierra, piedras, utiles de trabajo, etc. y se realiza su centrado y perfecta alineacion, conseguido lo cual se procede a calzarlos y acodarlos con un poco de material de relleno para impedir su movimiento. Cada tubo, debe centrarse y alinearse perfectamente con el adyacente. Si se precisase reajustar algun tubo, debe levantarse el relleno y prepararlo como para su primera colocacion. No es admisible un compactado puntual.

Los tubos deben unirse mediante una fuerza axil aplicada progresivamente sin sobretensionar los componentes y usando los utiles adecuados en funcion del diametro de los tubos que incorporan ya, preferiblemente, dispositivos de traccion como los de la figura 6.5.4.b.

Las tuberias y zanjas se mantendran libres de agua. Para ello es buena practica montar los tubos en sentido ascendente asegurando el desague en los puntos bajos.

Cuando durante la instalacion existe el riesgo de que las tuberias floten, estas deberan quedar aseguradas mediante la pertinente carga o anclaje.

Puede resultar necesario anclar las piezas de enlace de forma segura unicamente de manera temporal durante los ensayos de estanquidad.

Las fuerzas adicionales, como las que pueden aparecer en tuberias suspendidas y en secciones en pendientes pronunciadas, deberan ser tenidas en consideracion en la instalacion, por ejemplo: disponiendo un apoyo de hormigon, o mediante una caja o barrera de hormigon que al mismo tiempo protege frente al arrastre y a los efectos de drenaje del apoyo. Si fuera necesario se deben efectuar ensayos del suelo.

6.5.5.1 Consideraciones previas

Para la eleccion del tipo de union, se tendra en cuenta entre otros los siguientes factores: las solicitaciones externas e internas, la rigidez de la cama de apoyos y el diametro de la tuberia.

En los puntos de conexion entre tubos o entre tubos y pozos debe asegurarse que:

• La capacidad de soportar cargas de la tuberia no se vea afectada.

• El tubo que debe conectarse no debe sobrepasar la superficie interior de la campana del tubo o del pozo al que va a ser conectado.

La union sea estanca cumpliendo los requisitos impuestos en Inspeccion y/o Pruebas de Tuberias Instaladas.

Los tipos de juntas utilizadas en tuberias de hormigon armado deben cumplir las especificaciones marcadas en la norma UNE 127.010 tal y como se indico en otros articulos del Manual de Diseno y Calculo para la Fabricacion de Tuberias de Hormigon Armado. Tambien las normas ASTM y algunos Pliegos de Condiciones de Organismos Publicos senalan especificaciones adicionales para las juntas de goma.

6.5.5.2 Tipos de uniones

Los dispositivos de union entre tubos de hormigon armado mediante juntas de goma se han tratado en el apartado 4.8.2

6.5.5.3 Montaje de las juntas de goma

Juntas Deslizantes

Las juntas deslizantes se instalan en la posicion final apoyadas sobre un enchufe escalonado o alojadas en una ranura practicada en el mismo. Efectuan el sellado de la union por compresion y deslizamiento facilitado por el uso de un lubricante que se aplica sobre la campana y sobre el enchufe. Actualmente se dispone de juntas autolubricadas que facilitan la instalacion y aseguran un superior comportamiento a estanquidad al elimir pasos que pueden ser susceptibles de error humano.

Al realizar el montaje de las juntas deslizantes se debe:

1. Limpiar las sustancias extranas de la superficie de union de la campana.

2. Lubricar la superficie interior de la campana usando un cepillo, esponja o guantes para cubrir la superficie entera. Solo se debe usar lubricante adecuado.

3. Limpiar cuidadosamente el enchufe del tubo incluyendo el escalon o la ranura para la junta.

4. Lubricar el enchufe del tubo especialmente la zona de alojamiento de la junta.

5. Lubricar la junta profundamente en el enchufe o en la campana.

6. Fijar la junta cuidadosamente. Igualar la tension de la junta de goma recorriendo la circunferencia entera varias veces con un objeto redondo, liso entre el enchufe y la junta.

7. Alinear concentricamente la campana y el enchufe de los tubos que van a ser unidos. Comprobar que la junta de goma hace contacto con la zona interior de la campana a lo largo de toda la circunferencia.

En el caso de emplear juntas autolubricadas se evitan los pasos 2, 4 y 5.

Las juntas Rodantes

Se instalan en el borde de la espiga y la hermeticidad se produce por compresion debida al giro de la misma, producido por una progresiva reduccion del espacio anular entre la espiga y la campana. Durante el proceso de emboquillado esta contraindicada la lubricacion. El punto debil de este tipo de juntas es que requieren una rigurosa aproximacion y concetricidad de los tubos, no admitiendo retrocesos en la instalacion, ya que debido a que esta colocada en el borde de la espiga, se desmonta con facilidad. Asimismo, al no ir en la posicion final pueden quedar instaladas desigualmente en el enchufe de los tubos, quedando unas zonas mas comprimidad que otras. Por estos motivos este tipo de juntas estan siendo sustituidas por las juntas deslizantes.

Precauciones:

• Una campana mal lubricada puede dar lugar a que la junta se monte sobre el escalon o se salga de la ranura produciendo una sobre compresion que puede danar el tubo y perder la hermeticidad.

• Una ranura defectuosa u obturada puede impedir el asiendo correcto en la junta.

• Para facilitar el deslizamiento especialmente en tiempo caluroso conviene untar con lubricante la junta ya colocada en la ranura o sobre el escalon.

• Si no esta bien lubricado se requerira una fuerza excesiva para poner el tubo en una posicion adecuada.

• Una desigual tension de la goma puede causar fugas o romper la campana.

• Una alineacion inadecuada puede desalojar la junta causando fugas o romper la campana.

• Comprobar la situacion del anillo de goma mediante una galga. El anillo de goma debe estar alojado por igual a lo largo de toda la circunferencia del tubo y a la distancia exterior senalada por el fabricante en la documentacion de sus sistema de union.

• Deben emplearse lubricantes con consistencia de gel, estando contraindicados los jabones liquidos.

Todos los tubos de hormigon deben montarse tomando ciertas precauciones basicas:

• Se debe comprobar previamente que el tipo y diametro de las juntas de goma que se van a emplear se corresponden con el diametro del tubo a instalar (en las gomas deben ir impresos el diametro correspondiente).

• Los machos y hembras de los tubos asi como las juntas deben estar exentos de suciedad, grasa, tierra, etc. Asimismo, no deberan presentar deterioros, que deberan ser subsanados si se detectaran.

• Se debe colocar la junta en la posicion prevista en el diseno de la union.

Para el correcto empalme y estanquidad de la union es necesario que el tubo entrante se encuentre suspendido y concentrico con el tubo ya instalado. Con ello se reduce el esfuerzo de montaje y la posibilidad de danar el tubo durante el proceso. Las partes de la tuberia que se ponen en contacto deberan estar sin danos, limpias y, si fuera necesario, secas en el caso de emplearse juntas rodantes y lubricadas en el caso de tratarse de juntas deslizantes.

La suspension de los tubos de pequeno diametro se puede realizar con los mismos elementos utilizados para la bajada a zanja, pudiendose emplear tiradores o palancas mecanicas para vencer el esfuerzo de conexion.

Estos utiles, en funcion del diseno de los conductos o del diametro de las tuberias, pueden ser insuficientes o incapaces de producir la fuerza suficiente para vencer la resistencia que se les opone durante el proceso de union de los tubos. Es por ello que, normalmente, se emplean hasta diametros de tuberia menores o iguales a 600 mm de diametro nominal.

Otros utiles aun mejores para el montaje de estos tubos de pequeno y mediano diametro son los tiradores hidraulicos, si bien estos alcanzan una mayor potencia lo que les permite conectar normalmente tubos de hasta 600 mm de diametro nominal.

En caso de carecer de estos elementos, tradicionalmente se han montado los tubos con tracteles (ver figura 6.5.6.d). La precaucion fundamental que hay que adoptar es que la traccion no desvie o impida la concentricidad y la alineacion del tubo.

A partir de 800 mm de diametro nominal puede alojarse dentro de la tuberia una maquina juntatubos especialmente disenada para montar los tubos de grandes diametros. ( Figura 6.5.6.e)

Este tipo de util puede emplearse para montar tubos de hasta 3.000 mm de diametro nominal, maximo diametro que recoge la norma UNE 127.010 para tuberias de hormigon armado.

Otro sistema de montaje de tubos de grandes diametros (de 800 a 3.000 mm de diametro nominal) consiste en alojar ganchos especiales durante la fabricacion en el tubo. El montaje de dichos tubos se ejecutara mediante cadenas de montaje sujetas a los ganchos.

Una alternativa frente a los anteriores montajes para tubos de gran diametro consiste en el empleo de tubos taladrados de origen en fabrica. En dicho taladro se coloca una barra de anclaje conectada a un tractel mientras que la barra del tubo que va a ser instalado sirve para mantener el tubo en suspension para una correcta alineacion (Ver figura).

Finalmente, cuando disponen de solera de hormigon los tubos pueden montarse con el empleo de carretillas elevadoras.

Ver Figura

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