Recomendaciones para el Manipuleo e Instalación en Zanja de Tuberías Krah. Krah Community.

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1 Recomendaciones para el Manipuleo e Instalación en Zanja de Tuberías Krah Krah Community M E M B E R

2 INDICE 1. INTRODUCCIÓN 3 2. TRANSPORTE, DESCARGA Y MANIPULEO TRANSPORTE DESCARGA Y MANIPULEO CONTROLES PREVIOS A LA DESCARGA CUIDADOS EN LA DESCARGA Y EL MANIPULEO 5 3. ACOPIO ÁREA DE ACOPIO CUIDADOS EN EL ACOPIO ALMACENAMIENTO EN PILAS ALMACENAMIENTO AL COSTADO DE ZANJA 8 4. DISEÑO GENERAL DE LA ZANJA COMPONENTES DE LA ZANJA MATERIALES PARA EL RELLENO DE LA ZANJA MATERIAL CLASE IA MATERIAL CLASE IB MATERIAL CLASE II MATERIAL CLASE III MATERIAL CLASE IVA COMPACTACIÓN DEL RELLENO NIVELES DE COMPACTACIÓN DENSIDAD PROCTOR NORMAL ALCANZADA SEGÚN NIVEL DE COMPACTACIÓN CAMA DE ASIENTO ÁNGULO DE APOYO ANCHO DE LA ZANJA PROFUNDIDAD DE LA ZANJA RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN EXCAVACIÓN Y SOPORTE DE LA ZANJA PREPARACIÓN DEL FONDO DE ZANJA SUELO DE FONDO APTO FUNDACIONES ESPECIALES REMOCIÓN DE AGUA EJECUCIÓN DE LA CAMA DE ASIENTO PAUTAS GENERALES COLOCACIÓN COLOCACIÓN DE LOS TUBOS EN LA ZANJA UNION DE LAS TUBERÍAS RELLENO DE CONTENCIÓN MATERIALES RECOMENDADOS COLOCACIÓN Y COMPACTACIÓN DEL RELLENO CONTROLES SOBRE LA COMPACTACIÓN PREVENCIÓN DEL FENÓMENO DE MIGRACIÓN DE FINOS 23 Página 1

3 INDICE PREVENCIÓN DEL FENÓMENO DE LAVADO DEL RELLENO OTROS CUIDADOS A TENER EN CUENTA RELLENO SUPERIOR PRECAUCIONES PARTICULARES INSTALACIONES ESPECIALES INSTALACIÓN EN CURVA UNIÓN SOLDADA UNIONES POR ARO DE GOMA DOS TUBOS PARALELOS OTROS PRUEBAS DE ESTANQUEIDAD PRUEBAS SOBRE LA CONDUCCIÓN COMPLETA PRUEBA CON AIRE PRUEBA CON AGUA PRUEBAS SOBRE LAS JUNTAS INDIVIDUALES ANEXO A. UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN PRECAUCIONES PROCEDIMIENTO ANEXO B. RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CUESTA ENCASTRAR LAS TUBERÍAS SE LE OCASIONÓ UNA ROTURA EN OBRA A LA TUBERÍA SE INTERRUMPE EL PROCESO DE ELECTROFUSIÓN SE DAÑÓ LA RESISTENCIA ELÉCTRICA PARA ELECTROFUSIÓN ANEXO C. DEFINICIONES BÁSICAS ACERCA DE LOS TIPOS DE SUELO BIBLIOGRAFIA 37 Página 2

4 1 INTRODUCCIÓN 1. INTRODUCCIÓN El objetivo principal de este manual es el de brindar asistencia técnica al instalador acerca de los requerimientos y procedimientos necesarios para el correcto manipuleo e instalación en zanja de las tuberías Krah Profil para su aplicación en líneas de conducción con escurrimiento de fluidos a superficie libre (sin presión interna). del relleno de la zanja, de manera de crear un paquete estructural mixto tubo zanja, que será el que, en forma conjunta, resistirá las solicitaciones externas. Por lo tanto, la construcción de dicho paquete estructural resultará de suma importancia en el resultado final de la obra, y es en gran parte el objetivo de este manual el dar la pautas para que dicha construcción resulte exitosa. En este sentido, en los párrafos siguientes se brindan recomendaciones de acuerdo a los lineamientos de las principales normas internacionales actualmente vigentes y en función de la experiencia recogida de las obras ejecutadas con esta tecnología. Tubo Flexible Tubo Rígido Antes que nada, es fundamental que el lector comprenda la importancia que tendrá el seguimiento de las pautas de instalación aquí establecidas, sobretodo en lo que hace a la conformación de las zanjas, para asegurar la performance esperada de una tubería flexible, como lo son las tuberías Krah en la mayoría de las aplicaciones. Básicamente, se dice que una tubería es «Flexible» cuando es menos rígida que el suelo de relleno de la zanja y se deforma ante la aplicación de una carga. En este caso, la tubería, al ovalizarse, hace presión sobre las paredes laterales del relleno, transmitiéndoles la carga y dando lugar a que éstas sean las que, en definitiva, den la resistencia estructural al sistema. En cambio, cuando la tubería es más rígida que el relleno de la zanja, se dice que es RÍGIDA y, en este caso, será ella la que soportará la mayor parte de la carga y la transmitirá en forma directa a la fundación de la zanja 1. Figura 1.1. Tuberías Rígidas y Flexibles. También es importante aclarar que las recomendaciones dadas aquí, en cuanto a la ejecución de la zanja para asegurar el confinamiento de la tubería, no difieren sustancialmente de las dadas en los manuales de instalación de cualquier otro tipo de tuberías flexibles. Por último, se supone en el presente manual que las tuberías a instalar han sido adecuadamente dimensionadas a través de una metodología reconocida de cálculo estructural (en función de las cargas que deberán soportar durante su vida útil), y que los instaladores conocen los parámetros de instalación adoptados por el proyectista en dicho cálculo. En consecuencia, al tratarse de tuberías flexibles, las tuberías Krah necesitarán de un adecuado soporte o confinamiento por parte Por cualquier duda o consulta, por favor dirigirse a nuestra oficina técnica. 1 Para más información sobre el tema, ver nuestra Nota Técnica Nº018 08: Comportamiento de Tuberías Flexibles Instaladas en Zanja Página 3

5 2 TRANSPORTE, DESCARGA Y MANIPULEO 2. TRANSPORTE, DESCARGA Y MANIPULEO 2.1 TRANSPORTE Para el transporte de tuberías y accesorios Krah se deberá atender a las siguientes recomendaciones básicas: Realizar el transporte mediante vehículos apropiados, de dimensiones suficientes como para que las piezas no sobresalgan más allá del largo o ancho de los mismos. Figura 2.2. Transporte anidado de tuberías. Proteger a las piezas de posibles daños puntuales durante el transporte. Para esto, se deberán estibar los tubos sobre tirantes, con cuñas de madera en los apoyos, espaciados en no más de 2,0 metros. Adicionalmente, deberán protegerse las piezas para evitar una acción contraproducente (fuerzas localizadas) de los soportes laterales del camión sobre las mismas. Figura 2.1. Protección de los tubos durante el transporte Podrán transportarse tuberías en forma anidada (los diámetros menores dentro de los mayores), siempre que se atienda a las recomendaciones de nuesta oficina técnica para cada caso particular (en función de la rigidez de las tuberías transportadas, del nivel de carga que podrán soportar las filas inferiores en la estiba y de la distancia a recorrer). 2.2 DESCARGA Y MANIPULEO Controles Previos a la Descarga Antes de efectuar la descarga, el contratista deberá realizar una inspección sobre el material de manera de verificar que se le estén entregando las cantidades y productos correctos. Además, se deberá revisar cada tubo y/o accesorio para constatar: Que cumplan con las dimensiones especificadas. Que no posean daños o fallas. En caso de haber observaciones, las mismas se indicarán en la documentación de carga. Caso contrario, Krah América Latina S.A. asumirá que la mercadería fue recepcionada en forma satisfactoria. En el caso de piezas con sistema de unión de electrofusión incorporada, también deberá verificarse que el embalaje de las campanas (protegiendo la resistencia eléctrica incorporada en las mismas) no haya sido dañado durante el transporte, ni que haya ningún tipo de papel o film adherido en el exterior de la espiga o en el interior de la campana. Página 4

6 2 TRANSPORTE, DESCARGA Y MANIPULEO 1/3 L L Figura 2.3. Protección de las superficies a fusionar. En caso de que sucediera algo de lo anterior, deberá limpiarse adecuadamente la superficie interior de la campana y/o la exterior de la espiga y deberá realizarse un nuevo embalaje antes de llevar la tubería y/o accesorio a su lugar de acopio Cuidados en la Descarga y el Manipuleo Con el fin de evitar daños sobre las piezas, se deberán seguir las siguientes recomendaciones para los procedimientos de descarga y manipuleo de las mismas: Evitar arrojar los tubos desde el camión o rolarlos sobre plataformas o tirantes. Figura 2.4. Descarga y Manipuleo con correas En caso de realizar la descarga con un montacargas, revisar previamente los dientes del mismo buscando bordes filosos y, en caso de haberlos, envolverlos con material de protección, de manera que no incidan sobre la pieza descargada. Efectuar la descarga y el manipuleo mediante la utilización de eslingas de tejido o cuerdas, sujetando al tubo por dos puntos, ubicados a una distancia, con respecto a los extremos, de 1/3 de su longitud total (ver Figura 2.4). Para la sujeción, utilizar correas lisas y suaves, evitando el uso de cables, cuerdas de acero, cadenas o cualquier material con bordes afilados. Figura 2.5. Descarga y Manipuleo con montacargas En el caso de los accesorios, se aplican las mismas pautas que para las tuberías. Sin embargo, aquí se deberá tener especial cuidado con los puntos de sujeción de las Página 5

7 2 TRANSPORTE, DESCARGA Y MANIPULEO correas, los cuales deberán ser elegidos de manera tal que se reparta uniformemente el peso de la pieza alrededor de los mismos. De esta manera, el accesorio se mantendrá estable en el aire, sin la posibilidad de giros y/o movimientos bruscos que pudieran poner en riesgo la seguridad de la maniobra. Debido a que la resistencia al impacto de los tubos plásticos se ve disminuida en condiciones de muy baja temperatura, en estos casos se deberán extremar los cuidados durante el manipuleo. Página 6

8 3 ACOPIO 3. ACOPIO 3.1 ÁREA DE ACOPIO El área para el acopio de tubos y/o accesorios Krah Profil deberá tener las siguientes características: Presentará una superficie plana, lisa y libre de piedras u objetos con bordes filosos Estará alejada del camino del tráfico vehicular de la obra. Estará ubicada y/o protegida de manera tal de evitar el contacto de las piezas acopiadas con combustibles, disolventes, aceites, grasas, pinturas o fuentes de calor. 3.2 CUIDADOS EN EL ACOPIO Las tuberías Krah deberán acopiarse de manera de evitar su deformación y protegiéndolas contra la suciedad, daños mecánicos y/o cargas puntuales. Para evitar ovalizaciones que pudieran complicar el futuro proceso de acople de los tubos, se deberá evitar apoyar las campanas de los mismos directamente sobre el terreno. Para esto, deberán disponerse listones de madera en la superficie de acopio, separados entre sí en no más de 1/3 de la longitud de los tubos, y sobre éstos se apoyará el fuste de las tuberías (ver Figura 3.1), de manera de dejar a la campana suspendida en el aire y separando al tubo de posibles solicitaciones puntuales. 3.3 ALMACENAMIENTO EN PILAS Las tuberías podrán ser apiladas para su almacenamiento. Para conformar las pilas, se deberán tomar las siguientes precauciones: Colocar tirantes o maderas en la dirección perpendicular al eje longitudinal de los tubos a colocar en la fila inferior. Estos tirantes deberán estar espaciados en no más de 1/3 de la longitud de los tubos. La altura de los tirantes deberá ser suficiente como para que las campanas de los tubos queden en suspensión y no estén en contacto con el suelo. Colocar los tubos en dirección alternada, de manera que la campana de cada uno quede del lado contrario del que está a su lado (ver Figura 3.2). En el caso de apoyar directamente unos tubos sobre otros (sin tirantes intermedios) deberán desfasarse los tubos de la fila superior respecto de los de la fila inferior, de manera que las campanas no queden apiladas unas sobre otras, sino siempre en suspensión (ver Figura 3.2). En este caso además, aún cuando el suelo sea liso, se recomienda no exceder de dos filas de altura. Figura 3.2. Almacenamiento alternado en pilas Figura 3.1. Apoyo en el área de estiba En caso de colocar tirantes entre las filas de las tuberías podrá evitarse el desfasaje entre las filas y podrá alcanzarse una altura máxima de apilado de 3 mts. Página 7

9 3 ACOPIO colocación de las tuberías directamente alineadas al costado de la zanja. En este caso, cada tubo deberá apoyarse sobre la superficie del terreno natural, lo más cerca posible de la zanja, en el lado opuesto del que esté el material excavado. Además, se deberá dejar un espacio entre los tubos para proteger sus extremos. Figura 3.3. Almacenamiento en Pilas con Tirantes Las tuberías de diferentes diámetros nominales, podrán almacenarse unas dentro de otras, si se respetan las siguientes condiciones: El estibado anidado sólo se realizará dentro de las tuberías de la hilera más baja. A menos que Krah América Latina S.A. establezca algo diferente para un caso particular, la diferencia de diámetros entre las tuberías a anidar deberá ser de, al menos, 200 mm. Se deberá tener especial cuidado con el manejo del tubo durante su apilado. El mismo no podrá ser arrojado, tironeado o golpeado contra otros tubos u objetos. Los tubos de bajo diámetro (DN 300 a 600 mm), así como los accesorios livianos, podrán ser manipulados manualmente. Sin embargo, los tubos de gran diámetro requerirán del uso de equipos, con sujeción mediante eslingas de nylon o cables acolchonados, en los dos tercios de la longitud del tubo. Figura 3.4. Almacenamiento al costado de zanja Los tubos deberán estar fuera del camino usual del tránsito de la obra y en una localización tal que permita la excavación ininterrumpida. Todas las recomendaciones ya expuestas acerca del cuidado de las campanas y espigas deberán ser atendidas también en este caso. No se deberá trepar sobre las pilas. 3.4 ALMACENAMIENTO AL COSTADO DE ZANJA Muchas veces puede ahorrarse tiempo con la Página 8

10 4 DISEÑO DE LA ZANJA 4. DISEÑO GENERAL DE LA ZANJA 4.1 COMPONENTES DE LA ZANJA El paquete estructural tubería zanja se deberá conformar de acuerdo a lo establecido en la Figura 4.1: Donde: Figura 4.1. Componentes de la Zanja 1. Superficie Terreno Natural 2. Borde inferior de la ruta o riel de construcción, si existe 3. Pared de Zanja 4. Relleno superior 5. Cobertura mínima para compactación mecánica sobre el tubo 6. Relleno de contención 7. Cama de asiento superior 8. Cama de asiento inferior 9. Fondo de Zanja 10. Tapada 11. Espesor Cama de Asiento 12. Espesor del relleno de contención 13. Profundidad total de la zanja a. Espesor de la cama de asiento inferior b. Espesor de la cama de asiento superior 3 b a c 10 DE c. Espesor de la cobertura para compactación mecánica del relleno superior sobre el tubo. DE Diámetro externo de la tubería El conjunto tubería zanja deberá asegurar una capacidad portante suficiente para resistir a las solicitaciones externas que actuarán durante el funcionamiento normal de la conducción. Para esto, el proyectista, de acuerdo al cálculo estructural que haya realizado en función de las condiciones de cada proyecto particular, especificará las características que deberá cumplir cada una de las componentes de la zanja expuestas en la Figura 4.1. Es muy importante que, durante la ejecución de la obra, se mantengan las condiciones de instalación especificadas por el proyectista, sobretodo en lo que hace a las siguientes variables: Ancho de Zanja Profundidad de Zanja Sistema de apuntalamiento de las paredes de la zanja, y metodología de remoción. Tipo de suelo y grado de compactación de la cama de asiento. Tipo de suelo y grado de compactación del relleno superior. Tipo de suelo y grado de compactación del relleno de contención. Tipo y capacidad portante del suelo natural (a los costados y en el fondo de zanja). Tráfico en la obra y cargas temporales. Nivel de Napa freática. Presencia de otras tuberías en la misma zanja. 4.2 MATERIALES PARA EL RELLENO DE LA ZANJA El tipo de material o materiales a utilizar, así como el grado de compactación, para el relleno de la zanja deberá estar conforme con las especificaciones del proyectista. En la Tabla N 4.1, puede verse la Clasificación Página 9

11 4 DISEÑO DE LA ZANJA Unificada de Suelos (Norma ASTM D2487), con las características propias de cada uno. En función de esta clasificación, se brindan a continuación las características relevantes de cada uno para su uso como relleno: Material Clase IA Los materiales clase IA proveen la máxima estabilidad y contención de las tuberías para una densidad determinada, debido a la trabazón que se produce entre las partículas. Estos materiales pueden instalarse con mínimo esfuerzo a altas densidades relativas dentro de un amplio rango de contenidos de humedad. Adicionalmente, la alta permeabilidad de estos materiales puede ayudar en el control del agua en la zanja, por lo que son muy adecuados para la conformación de capas drenantes y subdrenajes en cortes de roca. Sin embargo, no se recomienda su uso como relleno de confinamiento cuando se prevea que, debido a flujos de agua subterráneos, se pueda producir la migración de finos de materiales adyacentes dentro de los vacíos del relleno (perdiéndose, en consecuencia, poder de contención de la tubería) Material Clase IB Los materiales clase IB son procesados mezclando materiales clase IA con arenas naturales o procesadas, de manera de producir una distribución del tamaño de las partículas que minimice la migración de finos desde materiales adyacentes. Este material está graduado más densamente que el clase IA y por lo tanto requiere de mayor esfuerzo de compactación para alcanzar la resistencia mínima especificada. Cuando es compactado adecuadamente, el material clase IB ofrece una alta rigidez y resistencia y, dependiendo del contenido de finos, puede permitir relativamente el drenaje libre, por lo que también es adecuado para su uso como capa drenante o subdrenajes Material Clase II Los materiales clase II, al ser compactados, proveen un alto nivel relativo de confinamiento en la tubería. Sin embargo, los grupos pobremente graduados pueden permitir la migración de finos y, por lo tanto, deberá chequearse la compatibilidad del tamaño de las partículas con la del terreno adyacente. Por lo general, los materiales clase II consisten en partículas redondeadas y son menos estables que los materiales angulares, a menos que sean confinados y compactados Material Clase III Los materiales clase III proveen menor soporte para una dada densidad que los clase I y II, aunque pueden proveer un nivel de soporte razonable para la tubería si se los lleva a la densidad apropiada. Sin embargo, si el contenido de humedad en la zanja no es controlado adecuadamente, para lograr la densidad especificada estos materiales requieren de altos niveles de esfuerzo de compactación Material Clase IVA Los materiales clase IVA requieren de una evaluación geotécnica antes de su utilización. Además, para estos materiales, el contenido de humedad deberá estar cercano al óptimo para minimizar el esfuerzo de compactación requerido para lograr la densidad especificada. Si son correctamente colocados y compactados, estos materiales pueden proveer un nivel de soporte razonable a la tubería. Sin embargo, estos materiales no son recomendables para grandes tapadas, bajo cargas de tránsito vehicular o bajo campactadores vibratorios pesados. Tampoco podrán utilizarse cuando las condiciones del agua en la zanja puedan causar inestabilidad y resultar en un contenido de agua descontrolado. Página 10

12 4 DISEÑO DE LA ZANJA Tabla N 4.1. Clasificación de Suelos según ASTM D 2487 Clase Tipo Simbolo Descripción % que pasa Tamiz: Límite 1 1/2 N 4 N 200 Líquido LL IA IB II III IVA IVB V Agregados manufacturados, de graduación abierta, limpios Agregados manufacturados y procesados, de graduación densa, limpios Suelos de Grano Grueso, limpios (menos del 5% de finos) Suelos de Grano Grueso, en el límite entre limpios y con finos Suelos de Grano Grueso, con finos Suelos de Grano Fino (inorgánico) Suelos de Grano Fino (inorgánico) Suelos Orgánicos Suelos Altamente Orgánicos Ninguno Ninguno Roca o piedra partida angulosa, grava partida, corales rotos, escoria, ceniza o caparazón partido; con contenido de grandes cavidades; con contenido escaso o nulo de material fino Piedra partida angulos (u otros materiales clase IA) con mezclas de piedra/arena con graduaciones seleccionadas para minimizar la migración de suelos adyacentes; con contenido escaso o nulo de material fino 100% 10% < 5% 100% 50% < 5% GW GP Grava bien graduada Grava pobremente graduada <50% de fracción gruesa 100% SW Arena bien graduada >50% de fracción SP Arena pobremente graduada gruesa GW GC SP SM Gravas y arenas en el límite entre limpias y con finos. 100% Variable < 5% 5 12 % GM Gravas limosas, mezclas grava arena limo <50% de fracción GC Gravas arcillosas, mezclas grava arena arcilla gruesa % SM Arenas limosas, mezclas arena limo >50% de % fracción SC Arenas arcillosas, mezclas arena arcilla gruesa ML CL MH CH OL OH PT Limos inorgánicos y arenas muy finas, roca pulverizada, arenas finas limosas o arcillosas, limos con ligera plasticidad Arcillas inorgánicas de baja o mediana plasticidad, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras Limos inorgánicos, suelos arenosos finos con diatomeas o limosos, limos elásticos Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas. Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad Arcillas orgánicas de mediana a alta plasticidad, limos orgánicos Turba y otros suelos altamente orgánicos No Plástico No Plástico No Plástico No Plástico No Plástico No Plástico No Plástico 100% 100% >50% <50 100% 100% >50% >50 100% 100% >50% <50 >50 Página 11

13 4 DISEÑO DE LA ZANJA 4.3 COMPACTACIÓN DEL RELLENO Niveles de Compactación Será muy importante respetar en la obra el material de relleno y la Densidad Proctor Normal (DPN) especificadas en el proyecto, ya que la combinación de ambos es la que garantizará el confinamiento que necesitará la tubería para funcionar adecuadamente 2. Por otro lado, no será lo mismo compactar, por ejemplo, un suelo clase I, que uno clase III (con igual esfuerzo de compactación se obtendrá mayor confinamiento en el primer caso). Por lo tanto, en caso de producirse en la obra algún cambio en alguno de estos dos parámetros, deberá primero consultarse al proyectista para verificar si la disminución del confinamiento quedará o no dentro de términos admisibles. Método / Equipos de Compactación Se suelen definir 3 niveles de compactación, en función de la energía entregada para realizar la tarea en cada caso: Bueno (W) Moderado (M) Nulo (N) Tabla N 4.2. Recomendaciones para Obtener el Nivel de Compactación Requerido En la Tabla N 4.2 se brindan recomendaciones acerca de cómo alcanzar los diferentes niveles de compactación en función del tipo de material y de la maquinaria disponible para efectuar la operación. También, para cada caso, se informa cuál deberá ser el espesor mínimo de cobertura sobre el tubo para realizar una compactación mecánica sin ocasionar daños al mismo. N Pasadas Espesor Máximo de Capa después de la compactación (Metros) Comp. Comp. Suelo Suelo Suelo Suelo Buena Moderada Clase II Clase II Clase III Clase IV (W) (M) (gravas) (arenas) Espesor mínimo de suelo por encima del lomo del tubo, antes de la compactación Apisonado a mano o a pie. Min. 15 kg 3 1 0,15 0,10 0,10 0,10 0,20 Apisonado por Vibración. Min. 70 kg 3 1 0,30 0,25 0,20 0,15 0,30 Placa Vibrante Min. 50 kg Min. 100 kg Min. 200 kg Min. 400 kg Min. 600 kg Rodillo Vidrador Min. 15 kn/m Min. 30 kn/m Min. 45 kn/m Min. 65 kn/m Doble Rodillo Vidrador Min. 5 kn/m Min. 10 kn/m Min. 20 kn/m Min. 30 kn/m Triple Rodillo Pesado (sin vibracion) Min. 50 kn/m 6 2 0,25 0,20 0,20 1,00 0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 0,35 0,60 1,00 1,50 0,15 0,25 0,35 0,50 0,10 0,15 0,25 0,30 0,25 0,50 0,75 1,10 0,10 0,20 0,30 0,40 0,10 0,15 0,20 0,20 0,30 0,40 0,60 0,15 0,20 0,30 0,10 0,15 0,15 0,15 0,20 0,30 0,50 0,60 1,20 1,80 2,40 0,20 0,45 0,60 0,85 2 En el cálculo, el confinamiento dado por el suelo de relleno está determinado por el Módulo de Reacción E, función del tipo de suelo y la DPN alcanzada. Página 12

14 4 DISEÑO DE LA ZANJA Densidad Proctor Normal Alcanzada según Nivel de Compactación Existe una gran diferencia en los niveles de Densidad Proctor Normal (DPN) que pueden alcanzarse para los distintos tipos de suelos utilizando un mismo nivel de compactación. Será muy importante, para que la cama de asiento cumpla su objetivo, que el tubo descanse sobre la misma en la totalidad de la superficie de apoyo, sin espacios libres entre el relleno de la cama y la tubería. En la Figura 4.2 puede verse una cama de asiento típica. En la Tabla N 4.3 se brindan valores orientativos de la Densidad Proctor Normal (DPN) que podrá lograrse para cada tipo de suelo y para cada nivel de compactación. En dicha tabla, puede comprobarse rápidamente lo que se expresó en párrafos anteriores, es decir que con los suelos granulares se logran densidades altas con poco o ningún esfuerzo de compactación, y por eso son los más utilizados para el relleno de contención del tubo. Tabla N 4.3 Valores de DPN logradas con cada suelo para distintos Niveles de Compactación N i v e l Densidad Proctor Normalizada DPN (%) Suelo Clase II (gravas) Suelo Clase II (arenas) Suelo Clase III Suelo Clase IVA y IVB N M W En el caso de tuberías flexibles, lo más usual es pedir un relleno de contención clase II con una Densidad Proctor Normal (DPN) entre 85 y 95%, lo cual (de acuerdo a la Tabla N 4.3) se logrará con una compactación Moderada (M) a Nula (N). 4.4 CAMA DE ASIENTO La Cama de Asiento es una componente muy importante de la zanja para todo tipo de tuberías (flexibles o rígidas). Su función es la de proveer un soporte firme y uniforme al tubo y evitar asentamientos diferenciales de relevancia a lo largo de su recorrido. a b Figura 4.2. Cama de Asiento tipica Este tipo de apoyo es el más común, puede utilizarse para cualquier caso, y permite el soporte de las tuberías a lo largo de toda su longitud. En este caso, a menos que se indique lo contrario, el espesor la cama de asiento inferior a, medido desde el fondo de la tubería, no podrá ser menor que los siguientes valores: 100 mm, para condiciones normales del terreno. 150 mm para terreno con rocas o tierra dura. El espesor b de la cama de asiento superior deberá ser el especificado por el proyectista, de acuerdo al cálculo estructural realizado para la tubería, con un mínimo de 100 mm + 1/10 DE (en mm). Adicionalmente, será importante diferenciar entre dos tipos de apoyo: cuando el material y compactación de la cama de asiento sean iguales a los correspondientes al relleno de contención del tubo (caso A) o cuando sean diferentes 3 (caso B). 3 En este caso, se requiere que el nivel de módulo resistente dado por la combinación materialcompactación de la cama de asiento sea superior en un grado (pero no más que en 2) al correspondiente al relleno de contención. Página 13

15 4 DISEÑO DE LA ZANJA 4.5 ÁNGULO DE APOYO El ángulo de apoyo α corresponde al ángulo que forma, respecto del eje central de la tubería, el segmento de círculo sobre el cual se producirá la distribución de carga de la reacción del suelo en el apoyo de la misma. Este es un parámetro importante de la instalación a la hora del cálculo estructural de la tubería, por lo que el valor de α especificado por el proyectista deberá respetarse en la mayor medida posible en la obra. 4.6 ANCHO DE LA ZANJA El ancho de zanja B corresponde a la distancia que existirá entre las paredes de la zanja a la altura del extradós de la tubería 4. El valor de B para cada proyecto particular se definirá en base a los siguientes condicionamientos: a) Deberá cumplir con los requerimientos de la normativa local y/o las especificaciones de la documentación de la obra. Ahora, la manera de alcanzar el valor de α especificado en la obra será mediante la conformación de una cama de asiento adecuada y con la compactación requerida. Para la cama de asiento de la Figura N 4.3, si se conforma en obra de acuerdo a las especificaciones dadas por el presente manual, se podrá asumir que se desarrollarán los ángulos de apoyo α dados en la Tabla N 3 (tomados de la norma CEN ). Tabla N 4.4. Ángulos de Apoyo según la instalación de la cama de asiento. Tipo de Apoyo α Grado de Compactación Moderado (M) Bueno (W) Ninguno (N) A B Es importante aclarar que este ángulo es un parámetro teórico, que se utiliza en la verificación estructural de las tuberías y que, en sí mismo, no significa demasiado para el instalador. Sin embargo, sí será muy importante que el contratista asegure, con su instalación, que el ángulo previsto en el cálculo se desarrolle fehacientemente en la realidad. Y esto sucederá siempre que se cumpla con los requerimientos dados en este manual, y de ahí la importancia de atender a los mismos. b) Deberá cumplir con el valor mínimo especificado por el proyectista, determinado en función de los resultados del cálculo estructural de las tuberías de manera de asegurar el desarrollo de una rigidez en el relleno que sea suficiente para producir la contención requerida de la tubería para cada caso particular 5. c) Deberá cumplir con el valor mínimo que asegure suficiente espacio para colocar y compactar adecuadamente el material del relleno de contención. Para esto, el espacio entre el tubo y las paredes de la zanja deberá ser mayor que el ancho del equipo de compactación a utilizar. En este sentido, el ancho de zanja (B) no podrá ser inferior al valor que resulte de la siguiente ecuación (norma ASTM D 2321): B 1,25. DE + 0,30 mts DE: Diámetro exterior de la tubería. 4 En el caso de zanjas con paredes inclinadas, el ancho de zanja B será superior al ancho del fondo de la zanja. 5 En función de la rigidez de la tubería, de la profundidad a la que irá instalada y de las características del suelo natural de la zona. Página 14

16 4 DISEÑO DE LA ZANJA Por otro lado, el ancho de la cama de asiento será, a menos que se especifique lo contrario, igual al ancho del fondo de la zanja. En el caso de tuberías instaladas en terraplén, este ancho será igual a 4 veces el diámetro externo (DE) de la tubería. potencialmente altos, se deberá prever una cobertura suficiente sobre el tubo para evitar su flotación. 4.7 PROFUNDIDAD DE LA ZANJA La profundidad de la zanja se determina en función del diseño de la conducción, pero también se recomienda que tenga en cuenta los siguientes factores: En zonas donde existirá transito vehicular, la cobertura mínima por encima del lomo de la tubería será la estipulada por el proyectista, basado en la evaluación de las condiciones particulares de cada proyecto. En caso de ausencia de un proyecto particular, y siempre y cuando se respeten las pautas de instalación dadas por el presente manual, se deberán considerar los siguientes valores mínimos de tapada antes de permitir la circulación de vehículos por encima de la zanja: Para rellenos de confinamiento hechos con materiales clase IA o IB: 60 cm o un diámetro (el que sea mayor). Para rellenos de confinamiento hechos con materiales clase II, III o IVA: 90 cm o un diámetro (el que sea mayor). Deberá haber espacio suficiente para la instalación de una cama de asiento adecuada. La profundidad de instalación de la tubería deberá ser suficiente como para que los fluidos a ser transportados en su interior no se vean afectados por efectos climáticos como las heladas. En lugares donde los niveles freáticos sean Página 15

17 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR 5. RECOMENDACIONES DE INSTALACIÓN 5.1 EXCAVACIÓN Y SOPORTE DE LA ZANJA La zanja deberá diseñarse y excavarse de manera tal de asegurar una instalación cómoda y segura de las tuberías, de acuerdo a las siguientes pautas: 5.2 PREPARACIÓN DEL FONDO DE ZANJA Suelo de Fondo Apto En general en estos casos se recomienda no alterar el material del fondo de zanja ya que, de hacerlo, se verá afectada su capacidad portante y deberán tomarse medidas para reestablecerla. Asegurar la estabilidad de las paredes, ya sea a través de un sistema de apuntalamiento, inclinando las paredes laterales o por otros medios. Los sistemas de apuntalamiento se removerán cuidadosamente, de manera de no alterar el confinamiento logrado de la tubería con el relleno de la zanja. Figura 5.1. Apuntalamiento de la zanja Tomar precauciones para evitar la caída de objetos en la zanja o bien el colapso de sus paredes (causado por la posición o el movimiento de maquinaria o equipos adyacentes), cuando la misma esté ocupada. Depositar el material excavado a una distancia no inferior a 0,50 mts del borde de la zanja. La proximidad y altura de los taludes no debería poner en peligro la estabilidad de la excavación. No obstante, el fondo de la zanja deberá prepararse para la colocación de la cama de asiento y, para esto, deberán realizarse las siguientes tareas: Remover el afloramiento de rocas de tamaño superior a 30 mm, terrones de suelo, suelo congelado, suciedad u otros materiales no aptos. Alisar el fondo hasta obtener una superficie plana y lisa. En condiciones de congelamiento, proteger el fondo de zanja de manera tal que ninguna capa congelada entre en contacto con la tubería Fundaciones Especiales Cuando el fondo de la zanja se presente inestable (arenas movedizas, suelo pantanoso, material orgánico, arcillas expansivas) o presente muy baja capacidad portante, se deberán seguir las especificaciones del proyectista. Usualmente las medidas a adoptar implican sobreexcavar hasta una determinada profundidad y, en el pozo resultant,e construir una fundación, utilizando suelos clase IA, clase IB, clase II o bien materiales cementicios. En casos extremos, inclusive, se podrá decidir efectuar el soporte de las tuberías mediante estructuras fundadas en pilotes (usando vigas cruzadas o longitudinales). Página 16

18 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR También se deberá sobreexcavar el fondo de la zanja cuando: Se encuentren rocas (de tamaño superior a 40 mm), guijarros o capas de suelo rígido y/o impermeable. Se encuentre una cantidad localizada de material blando debajo del fondo de la zanja. En este caso, se lo deberá reemplazar con material adecuado. Si se encuentran áreas más extensas con este material, deberá re evaluarse el cálculo estructural de las tuberías para esta nueva situación. El espesor de la sobreexcavación deberá ser de, al menos, 150 mm y el suelo removido deberá reemplazarse por material apto. Se recomienda que este material de reemplazo sea el mismo que el que se colocará en la zona de contención del tubo y que sea compactado hasta el grado W ( Bueno, ver Tabla N 4.3) en capas de espesor no mayor a 150 mm. 5.3 REMOCIÓN DE AGUA La excavación de la zanja, la colocación de las tuberías, la colocación del relleno y la ejecución de las uniones (en especial para el caso de uniones por electrofusión), deberán realizarse en condición seca. Por lo tanto, si existe la posibilidad de la presencia de agua por encima del nivel de fondo de la zanja, deberá investigarse la zona con el fin de establecer el método de control del nivel de agua más adecuado, así como la mejor metodología para el soporte seguro de las paredes de la zanja. Deberá asegurarse que el nivel de agua permanezca por debajo del fondo de la zanja en todo momento, manteniendo el nivel deprimido antes, durante y luego de la instalación de la tubería, hasta que se haya instalado el relleno de contención y se haya colocado una altura suficiente en el relleno superior de manera de evitar la flotación de la tubería. Esta altura de relleno mínima (H min ) por encima del lomo de la tubería deberá ser tal que: Donde: min.γ π = 4.γ DEH γ : Peso unitario del agua, en kg/m 3. γ s : Peso unitario del suelo del relleno superior, en kg/m 3. DE: Diámetro exterior de la tubería, en mts. Adicionalmente, durante el proceso de depresión del nivel de agua, deberán tomarse precauciones para: Prevenir la remoción de material fino, evitando la creación de vacíos en el terreno natural que puedan afectar su capacidad portante. Evitar efectos desestabilizantes en la estabilidad de los suelos y estructuras cercanas. Una vez finalizado el proceso, sellar adecuadamente todos los drenes temporarios dispuestos para la tarea. Por otro lado, también deberán controlarse los flujos de agua provenientes del drenaje de la superficie o flujos subterráneos, evitando que los mismos produzcan erosión en el fondo de la zanja o en sus paredes, en la fundación o en otras zonas de la estructura. Para esto, se deberá evitar el flujo de agua a través de la zanja, disponiendo de diques, topes u otras barreras distribuidas a lo largo de la conducción, o bien mediante algún sistema de drenaje que encauce el agua por otro camino. spágina 17

19 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR 5.4 EJECUCIÓN DE LA CAMA DE ASIENTO Pautas Generales La cama de asiento consistirá en una capa de material (que podrá ser clase IA, IB, II ó III) colocada en el fondo de la zanja. El material de la cama de asiento deberá estar libre de piedras, material congelado, humus o terrones de limo o arcilla, residuos de plantas, suciedad o cualquier tipo de material punzante. 150 mm de espesor, compactando adecuadamente cada una, y cuidando de rellenar adecuadamente los espacios por debajo de la tubería (riñones), de manera de no dejar huecos en la superficie de apoyo de la misma (Figura 5.2) 6. Figura 5.2. Relleno de los riñones del tubo El material de la cama de asiento deberá ser colocado y bien compactado, en capas de espesor no mayor a 150 mm, y conformado de manera de brindar una superficie de apoyo firme, lisa y uniforme para el tubo. La cama de asiento deberá ser conformada siguiendo la pendiente longitudinal especificada para cada proyecto Colocación Una vez preparado el fondo de la zanja, tal como se especificó en el ítem 5.2, se procederá a la colocación de la cama de asiento. Para esto se colocará la capa inferior (de espesor a ) de la cama de asiento sobre el fondo de la zanja, y se la compactará adecuamente, teniendo cuidado de hacerlo en forma uniforme en toda su superficie. Luego se alineará la superficie de esta capa, de acuerdo a la pendiente longitudinal especificada en el proyecto, y se colocará la tubería sobre ésta. Por último, se rellenará a los costados de la tubería, hasta completar el espesor b especificado para la capa superior. Este relleno se realizará en capas de no más de Adicionalmente, en los casos de tubos con sistema de unión espiga enchufe, se deberán realizar huecos en la cama de asiento para las campanas, de manera que todo el fuste del caño apoye sobre el material de asiento (ver Figura 5.3). Esto prevendrá la existencia de puntos de tensión localizada, así como de solicitaciones no previstas 7. Figura 5.3. Apoyo uniforme del tubo en la cama de asiento 6 La falta de una conformación adecuada del relleno en los riñones de la tubería puede resultar en deflexiones excesivas, debido a que es este material el que soportará las cargas verticales que serán aplicadas sobre la misma. Por lo tanto, un objetivo clave en la instalación será el de asegurar un contacto completo entre la parte inferior de la tubería y el material de la cama de asiento, rellenando bien todos los vacíos. 7 Por ejemplo, en el caso de que el tubo quede apoyado sólo en las uniones, la aparición de momentos flexores en el tubo, ya que en este caso estará actuando como una viga. Página 18

20 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR 5.5 COLOCACIÓN DE LOS TUBOS EN LA ZANJA Lo usual es que la colocación de las tuberías comience desde la sección aguas abajo, con la campana apuntando hacia aguas arriba. Las tuberías podrán bajarse dentro la zanja de a una o, en el caso de uniones por electrofusión, en tramos de dos, tres o más tubos acoplados 8. Esto podrá hacerse manualmente o con equipos, dependiendo del tamaño y peso de los tubos y de las condiciones de la zanja. Figura 5.4. Izaje de tuberías acopladas 5.6 UNION DE LAS TUBERÍAS No deberá arrastrarse, arrojarse o rolarse los tubos dentro de la zanja. Tanto las tuberías como los accesorios deberán tratarse con cuidado, utilizando los equipos y las correas adecuadas. Además, las piezas deberán ser inspeccionadas una vez colocadas en zanja, para verificar que no fueron dañadas, antes de proceder a su acople. En el caso de tubos con sistema de unión por electrofusión incorporada Krah, deberá tenerse especial precaución de no dañar la protección de las campanas y que las mismas lleguen intactas al momento del acople. Una vez en la zanja, las tuberías deberán tenderse de acuerdo con la línea y el nivel especificados en el proyecto. Cualquier ajuste que deba hacérsele al nivel deberá realizarse mediante la reducción o incremento del espesor de la cama de asiento, siempre asegurando que la tubería quede en contacto en toda su superficie con el material de relleno a lo largo de toda su longitud. La union de las tuberías se realizará de acuerdo al sistema de unión elegido entre los ofrecidos por la tecnología Krah. En el caso particular de sistemas de unión por espiga enchufe (electrofusión, aro de goma, soldadura por aporte) el acople se realizará mediante una fuerza axial aplicada progresivamente, teniendo cuidado de no tensionar de más las componentes ni golpearlas. Cuando los tubos no puedan ensamblarse en forma manual, se deberá recurrir a la ayuda de equipos adicionales. Una práctica usual es mediante el uso de correas rodeando el perímetro de los dos caños a unir y un dispositivo de tiro adecuado (tirfor o cricket), haciendo fuerza entre ellas, o bien entre la tubería y la estructura de entibado de la zanja (ver Figura 5.5). En este caso deberá cuidarse la magnitud de la fuerza ejercida, de manera de no comprometer estructuralmente la estabilidad de las costillas de los tubos de pared perfilada. 8 En el caso de conducciones cloacales o pluviales no se recomienda esta metodología para conjuntos de más de 3 tubos, ya que se puede dificultar demasiado la alineación de tramos tan largos en la zanja (para asegurar la pendiente especificada por el proyecto). Página 19

21 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR Tabla N 5.1 Valores Máximos de fuerza de acople para tubos con liner de 4 mm de espesor. Figura 5.5. Diferentes métodos de acople Otra práctica muy generalizada en las obras de este tipo es ayudar al encastre mediante el empuje de la tubería con el balde de la misma retroexcavadora que se utiliza para excavar la zanja. En este caso, deberá colocarse una estructura de protección entre el borde de la tubería y el balde (una placa de madera con tirantes atravesados, por ejemplo) para distribuir las tensiones sobre la tubería. Además, se deberá tener mucho cuidado de efectuar el empuje en forma progresiva, controlando muy bien la presión efectuada sobre el caño y sin dar golpes con la pala. Este método, que requiere de mucho cuidado y precisión, sólo podrá ser realizado por un maquinista experimentado. Con respecto a la fuerza máxima axial que podrá aplicársele a los tubos Krah Profil durante el acople, se dan valores orientativos en la Tabla N 5.1, para el caso de un espesor de liner 4 mm. No obstante, estos valores deberán verificarse en cada caso particular, en función del perfil de pared y el diámetro del tubo en cuestión. DN Fuerza Maxima mm tons 400 4, , , , , , , , , , , , , , , , ,95 En cualquier caso, en el momento del acople deberá tenerse cuidado de que el material de la cama de asiento no sea arrastrado por la espiga hacia adentro de la campana del otro tubo. 5.7 RELLENO DE CONTENCIÓN El relleno alrededor del tubo, o relleno de contención, es el que provee la mayor parte de la resistencia estructural del conjunto tubo zanja ante las cargas del suelo y del tránsito. Por lo tanto, su adecuada colocación y compactación es fundamental para cualquier tipo de tubería flexible Materiales Recomendados En general los suelos más recomendados y más comúnmente utilizados para conformar el relleno de contención son de tipo granular, dentro de las clases IA, IB y II. La razón de esto es que este tipo de suelos proveen una alta rigidez con un esfuerzo mínimo de compactación y son muy poco sensibles al contenido de humedad. Además los suelos Página 20

22 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR granulares compactados tienen muy poca tendencia a efectos de Creep o de consolidarse con el tiempo. En cambio, cuando se utilizan suelos de granulometría más fina por lo general se reduce el soporte de la tubería. Los suelos granulares con más de un 12% de partículas de menos de 75 micrones (clases III, IVA) son afectados significativamente por las características del material fino. Si los finos son mayormente limos, el suelo es sensible a la humedad, tiene una tendencia a ser transportado por el escurrimiento de agua y requiere un esfuerzo adicional para su compactación. Si los finos son mayormente arcillas, el suelo es aún más sensible a la humedad (reduciendo su rigidez) y sufrirá efectos de Creep en el tiempo. En estos casos, una buena recomendación es limitar el uso de estos suelos a aquellos que presenten un límite líquido (LL) inferior al 50%, con lo que se eliminarán los suelos plásticos y altamente sensibles al contenido de humedad. De todas maneras, el uso de este tipo de suelo como relleno de contención sólo podrá ser viable en los casos en los que tanto el tubo como la instalación hayan sido expresamente diseñados para este material. En caso contrario, su uso deberá ser evitado. Por otro lado, el suelo seleccionado para el relleno de contención deberá ser tal que: Satisfaga los requerimientos solicitados por el proyectista en el cálculo estructural de las tuberías. Sea compactable. máximo de las partículas no supere los 11 mm Para tubos DN 1000 mm, el tamaño máximo de las partículas no supere los 20 mm. No contenga terrones de suelo de tamaño superior a 2 veces el tamaño máximo de las partículas. No contenga material congelado ni material orgánico, ni desperdicios (raices de vegetación, gomas, botellas, metales, etc) Colocación y Compactación del relleno El nivel de compactación a realizar en la obra sobre el relleno de contención deberá definirse en función de la combinación tipo de material/ DPN especificados por el proyectista, y en función de los valores dados por la Tabla N 4.3. Así, con el tipo de material y la DPN, especificados en la verificación estructural de los tubos, se ingresará a dicha tabla y se obtendrá el nivel de compactación (N, M o W) que será necesario aplicar para asegurar las condiciones de proyecto. Luego, en función de las recomendaciones de la Tabla N 4.2, podrá obtarse por la metodología y maquinaria a utilizar para obtener el nivel deseado. Una vez definido el método, entonces, se procederá a la colocación y compactación del relleno, siguiendo las siguientes pautas: En el caso de suelos con drenaje restringido (clase III, clase IVA y algunos clase II en el límite), tenga un contenido de humedad en el orden de ± 3% del óptimo (medido de acuerdo a ASTM D698). Para tubos DN < 900 mm, el tamaño El suelo a ambos lados de la tubería deberá colocarse en capas al mismo tiempo, compactándolo con precisión, hasta alcanzar los niveles especificados en el proyecto. Durante este proceso deberá tenerse especial cuidado de que la tubería Página 21

23 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR permanezca en su posición y no se mueva. Para realizar la compactación del suelo por encima de la tubería, deberán tomarse precauciones de manera de no impactar sobre la misma. Para esto, deberá colocarse, antes de compactar, una capa de suelo de un espesor mínimo, cuyo valor dependerá del equipo de compactación a utilizar (ver tabla 4.2). El espesor de las capas en las que se debe colocar el relleno es variable, en función del tipo de material 9 y de la metodología utilizada para efectuar la compactación (ver tabla 4.2). Como ya se dijo, la Densidad Proctor Normal mínima a alcanzar será la dada por el proyectista (en base al cálculo estructural de la tubería). En caso de no existir un proyecto definido, se deberá alcanzar la DPN que asegure un módulo mínimo del suelo del relleno de contención de E = 1000 Mpa. Para esto, para suelos Clase IB y II la DPN mínima deberá ser del 85%, para suelos Clase III del 90% y para suelos Clase IVA del 95%. En el caso de utilizar suelos Clase IA, IB ó II, dado que éstos muestran poca sensibilidad a la humedad, los mismos podrán instalarse sin prestar atención a esta variable. En el caso de querer utilizar suelos Clase III, deberán tomarse algunas precauciones para su compactación, ya que suelen ser sensibles a la humedad y sus características son gobernadas por 9 Los materiales de granulometría más grande y angulosos pueden ser generalmente aplicados en capas más gruesas que el material de partículas más chicas y redondeadas. las características del material fino. Por lo tanto, durante la compactación de este tipo de suelo deberá controlarse la humedad, de manera de lograr la densidad requerida con un esfuerzo de compactación razonable y un equipo sencillo. Para esto, el contenido de humedad deberá mantenerse dentro del nivel óptimo ± 3% (de acuerdo a ASTM D698). Si no se mantiene este nivel de humedad, lo más probable es que la tubería presente ovalizaciones excesivas una vez instalada. La utilización de suelo Tipo Clase IVA no se recomienda para su uso como material de relleno de contención. Si se lo va a utilizar de todas maneras, deberán cumplirse las siguientes recomendaciones: Que el material cumpla con un LL<50. Que se asegure un módulo resistente similar o superior al especificado en el proyecto. Que durante su colocación y compactación, el contenido de humedad se mantenga dentro del nivel óptimo ± 3% (de acuerdo a ASTM D698). Que no sea utilizado en instalaciones con fundaciones inestables o con agua permanente en la zanja. Que se compacte en capas de 100 a 150 mm, con un compactador de impacto o neumático. Que se realicen ensayos de compactación periódicamente para corroborar que se logró la densidad requerida. Página 22

24 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR Varilla de Madera Figura 5.6. Relleno y compactación área del tubo. En cualquier caso, es muy importante que se alcance el grado de compactación especificado en los cálculos estructurales del proyecto para el área del tubo, y no menos Controles sobre la Compactación Deberán controlarse con cierta frecuencia los grados de compactación obtenidos, ya sea por el método que especifique el tipo de equipo utilizado o, cuando sea requerido, por medio de ensayos, tales como los especificados por ZTVE STB 94 o bien ASTM D5080. Una recomendación práctica, para una darse una idea preliminar acerca de la compactación lograda, es la de colocar, antes de compactar, una varilla de madera con una longitud igual al diámetro interno de la tubería, de manera que quede trabada dentro de la misma en posición vertical. Si la colocación y la compactación del relleno de contención de la tubería se realizan en forma adecuada, ésta se ovalizará aumentando su diámetro vertical, y la varilla de madera caerá. Por lo tanto, si la varilla no cae, significará que la compactación no fue bien realizada. 10 Debe tenerse en cuenta que la compactación determinada en el cálculo estructural, no podrá ser alcanzada mediante la compactación de material mojado (con más de 11% de humedad). Figura 5.7. Método para verificar la compactación en forma preliminar Por otro lado, una vez colocado todo el relleno de la zanja (hasta el nivel del terreno), se deberá constatar que la ovalización vertical de la tubería no exceda de un 3%, ya que valores de ovalización superiores significarán que no se logró la calidad de instalación deseada Prevención del Fenómeno de Migración de Finos El relleno de contención deberá ser instalado de manera de prevenir una eventual migración de finos proveniente del suelo natural de la zona (a los costados de la zanja). La experiencia de campo muestra que la migración puede resultar en una pérdida significativa del soporte de la tubería y, por lo tanto, en el aumento de las deflexiones. Para prevenir la migración de finos en los espacios del material más grueso bajo un gradiente hidráulico, la graduación y el tamaño relativo de las partículas del relleno de la zanja y el del material natural de la zona deberán ser compatibles. Para esto, deberá utilizarse el siguiente criterio de graduación de las partículas (especificado por la norma ASTM D2321): D 15 /d 85 < 5 ; siendo D 15 el diámetro de la malla del tamiz por el que pasa el 15% del material más grueso y d 85 el diámetro de la malla del tamiz por el que pasa el 85% del material fino. Página 23

25 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR D 50 /d 50 < 25 ; siendo D 50 el diámetro de la malla del tamiz por el que pasa el 50% del material más grueso y d 50 el diámetro de la malla del tamiz por el que pasa el 50% del material fino. Esta condición puede no ser aplicada si el material más grueso está bien graduado. Si el material más fino es una arcilla medianamente o altamente plástica sin contenido de arena o limo (CL o CH) entonces, para el criterio de D 15 /d 85 deberá cumplirse adicionalmente que D 15 < 0.5 mm. Cuando no exista otra alternativa que usar materiales incompatibles, éstos deberán estar separados por una tela filtrante (geotextil) diseñada con una durabilidad igual o superior a la vida útil de la tubería. El geotextil deberá rodear completamente la cama de asiento y el relleno de contención y debe doblarse por encima de la zona del tubo, solapándose ambos extremos en un ancho mínimo (si se sueldan los extremos solapados, el ancho mínimo será de 30 cm; sino, deberá incrementarse a 50 cm) Prevención del Fenómeno de Lavado del Relleno En caso de preverse flujos de agua subterráneos en la zanja, deberán tomarse precauciones especiales para evitar la erosión del suelo de relleno (lo que podría provocar vacíos en el material de contención, con la consecuente desestabilización a la tubería). Una posible solución será diseñar y construir un sistema de drenajes que desvien el flujo subterráneo y eviten que el mismo pase a través de la zanja. El uso de geotextiles envolviendo al relleno de contención y la cama de asiento también ayudará a mitigar el problema, aunque no será la solución definitiva Otros Cuidados a Tener en Cuenta Adicionalmente, el relleno de contención deberá ser protegido contra cualquier cambio previsible que pudiera afectar su capacidad portante, estabilidad o ubicación en el tiempo. Las razones de estos cambios pueden ser: Remoción de tablestacados. Acción de aguas subterráneas. Otros movimientos de suelos en las inmediaciones vecinas. 5.8 RELLENO SUPERIOR El relleno superior deberá colocarse de acuerdo con el diseño y especificaciones del proyecto, de manera de limitar los asentamientos en la superficie. Para este relleno, por lo general podrá reutilizarse el suelo excavado para conformar la zanja. Figura 5.8. Uso de Geotextiles En caso de instalación en zonas sin tráfico, un nivel N de compactación (ver Tabla N 4.2) será suficiente. En cambio, en zonas con tráfico, deberá realizarse una compactación por capas hasta llegar a un nivel W. Una vez colocado este relleno, deberá prestarse especial atención a la remoción de los tablestacados (en caso de existir) y se Página 24

26 5 INSTALACIÓN ESTÁNDAR deberá controlar que la deflexión anular vertical que sufrió la tubería no exceda el 3% 11. Selección de material especial para el relleno de contención. 5.9 PRECAUCIONES PARTICULARES En términos generales, durante las operaciones de instalación se deberán tomar las siguientes precauciones: Rellenar la zona de contención lo antes posible, de manera de evitar inconvenientes (por ejemplo, el movimiento de las tuberías en caso de inundación de la zanja por lluvias intensas). Evitar la flotación o el desplazamiento del tubo mientras se sitúa el material por debajo de los riñones. En los casos donde se hayan usado tablestacados u otros elementos para el entibamiento de la zanja, prestar especial atención al procedimiento de remoción de los mismos. Dicha remoción deberá hacerse en forma progresiva durante la colocación del relleno de contención 12, rellenando los huecos que puedan generarse durante la operación por desmoronamientos en el relleno compactado lateral. Cuando sea impracticable la remoción de tablestacados antes de que se complete todo el relleno de la zanja, deberán tomarse medidas especiales, tales como: Diseño estructural especial Dejar parte del tablestacado en el terreno. 11 Esta verificación deberá realizarse luego de 24 hs de finalizada la colocación del relleno superior. 12 La remoción de tablestacas, al nivel o por debajo de la cama de asiento, luego de que el relleno fue colocado puede provocar serias consecuencias para su capacidad portante, alineación y nivel. Página 25

27 6 INSTALACIONES ESPECIALES 6. INSTALACIONES ESPECIALES 6.1 INSTALACIÓN EN CURVA Unión Soldada En el caso de tuberías con unión soldada (electrofusión, termofusión, soldadura a tope), antes de su instalación dentro de la zanja, éstas pueden ser soldadas juntas en una línea recta, para ser luego instaladas en curva, con un radio mínimo (para una temperatura de 20ºC en la obra) de 100 x DN (DN: Diámetro Nominal). 6.2 DOS TUBOS PARALELOS Para el caso de instalación de tubos paralelos, se requerirá una cantidad mínima de relleno compactado entre los mismos (con el mismo grado de compactación que el relleno de las paredes laterales de la zanja) de manera de asegurar el confinamiento previsto en el cálculo para ambos tubos. La distancia entre ambos tubos y, por lo tanto, el ancho del relleno a colocar en el medio, deberá ser suficiente como para permitir el paso de un equipo de compactación adecuado, y dejando una distancia a cada lado del equipo de, al menos, 150 mm. Figura 6.1. Radio de las Curvas Si se necesitaran radios de curvatura más pequeños, será necesario coordinarlo en conjunto con nuestro departamento técnico, teniendo en cuenta la temperatura de instalación, el tiempo de instalación, diámetro, espesor de la pared y los mecanismos técnicos. Por otro lado, con el objetivo de poder realizar soldaduras por electrofusión adecuadas, los ejes longitudinales de las tuberías a unir no podrán desviarse unos de otros en la unión en un ángulo superior a 0,6. Eso significa que el borde de una tubería con una longitud de 6 metros puede alejarse hasta 60 mm del eje de la tubería a la que irá unida. Adicionalmente, la separación mínima entre los tubos nunca deberá ser menor que: 6.3 OTROS 30 cm, para DN < 600 mm DN/2, para DN > 600 mm En el caso de instalaciones que difieran de las metodologías standard para tuberías enterradas en zanja aquí expuestas (por ejemplo, emisarios submarinos, instalaciones aéreas, instalación a través de muros de hormigón, etc), se deberá consultar a la oficina técnica de Krah América Latina S.A. para que facilite las recomendaciones correspondientes. En caso de necesitar angulos más altos, lo que significa un radio de curvatura menor, deberán utilizarse los accesorios correspondientes Uniones por Aro de Goma En el caso de uniones con junta elastomérica, se podrán acoplar las tuberías formando un ángulo entre ellas no superior a 1. Página 26

28 7 PRUEBAS DE ESTANQUEIDAD 7. PRUEBAS DE ESTANQUEIDAD 7.1 PRUEBAS SOBRE LA CONDUCCIÓN COMPLETA valor admisible Δp. Los valores de p 0, t y Δp dependerán del método de ensayo adoptado por el proyectista, entre las 4 posibilidades (A, B, C y D) que se exponen en la tabla siguiente: De acuerdo con la norma DIN 1610, las pruebas de estanqueidad de las tuberías, accesorios y/o cámaras de inspección podrán realizarse ya sea con la utilización de aire o con agua. Método p 0 kpa A B C D Δp kpa 0,25 1,00 1,50 1,50 t (minutos) DN400 DN600 DN800 DN , En el caso de la prueba con aire, el número de correcciones y repeticiones de la prueba luego de una falla no está restringido. Además, cuando esta prueba resulte en una falla puntual o continuada, se admite cambiar a la prueba con agua y el resultado de esta última podrá ser definitivo. Por otro lado, si el nivel freático está por encima del coronamiento de la conducción, podrá aplicarse un test de infiltración, especificado en forma individual. Para la aceptación final de la instalación de las tuberías, la línea deberá ser probada a la estanqueidad una vez completado el relleno de la zanja y removidos los eventuales tablestacados. La decisión de hacer la prueba con aire o con agua deberá ser tomada por el proyectista Prueba con Aire La prueba con aire podrá hacerse en tuberías, pero es muy difícil de implementar en la práctica para cámaras de inspección. Para tuberías de diámetros grandes, además, deberán tomarse precauciones especiales, por razones de seguridad. La prueba en sí consistirá con colocar tapones adecuados en los extremos del tramo de conducción a probar e insertar en el interior de la misma aire a una presión p 0, manteniéndolo durante un tiempo determinado t y verificando con un manómetro que, transcurrido ese tiempo, la presión del aire no disminuyó en más que un El tiempo t se calculará como: t = 1 K ln p 0 p0 Δp Siendo K p el mayor valor entre: p 12 K p = y K p = 0,058 DN El valor obtenido para t de esta fórmula deberá ser redondeado al medio minuto más cercano cuando t 5 min, o al minuto más cercano cuando t > 5 min. Para realizar correctamente el ensayo, primero deberá aplicarsele al aire una presión un 10% superior al valor de prueba p 0, sosteniéndola en ese nivel durante 5 minutos. Una vez cumplido este plazo, se llevará la presión al valor de p 0 y se la mantendrá en este nivel por el tiempo t correspondiente, al cabo del cual se medirá la caída de presión y se la comparará con Δp. Si la caída de presión es menor a Δp, la conducción habrá pasado la prueba de estanquidad con aire. Sino, podrá repetirse la prueba indefinidamente, o bien realizar una prueba con agua, cuyo resultado definirá si la conducción es estanca o no. El manómetro utilizado para medir la caída de presión deberá tener una precisión de al menos el 10% de Δp. Por otro lado, el instrumento para medir el tiempo deberá tener una precisión mínima de 5 segundos. Página 27

29 7 PRUEBAS DE ESTANQUEIDAD Prueba con Agua En este caso, también se colocarán tapones en los extremos del tramo a probar, y la conducción se llenará con agua a la presión de prueba p 0. Sin embargo, ahora la presión de prueba p 0 será la presión equivalente a la altura máxima existente entre el eje de la tubería y el nivel del terreno en el tramo, con un valor máximo de 50 kpa y un valor mínimo de 10 kpa (medidos en la arista superior del tubo). Antes de comenzar la prueba, deberá acondicionarse la muestra, llenándola con agua a la presión p 0 y manteniéndola durante un período de una hora. La prueba consistirá en llenar el tramo con agua a la presión p 0 y mantener la misma sin variar en no más de ± 1 kpa durante 30 ± 1 minutos. Para mantener la presión podrá ser necesario agregar agua, cuya cantidad deberá ser medida y anotada. El ensayo será aprobado cuando la cantidad de agua agregada no sea mayor que: 0,15 litros/m 2 para tuberías 0,20 litros/m 2 para tuberías incluyendo cámaras 0,40 litros/m 2 para tuberías incluyendo cámaras de inspección. Nota: Los m 2 se refieren a la superficie interna mojada. A modo de referencia, en la Tabla N 7.1 se dan los valores de volúmenes de pérdida admitidos, en litros cada 30 minutos, para los distintos diámetros y considerando un tramo de prueba de 100 mts de longitud. 7.2 PRUEBAS SOBRE LAS JUNTAS INDIVIDUALES norma DIN 1610 acepta el ensayo de juntas individuales (en lugar del ensayo de toda la conducción) para tuberías de diámetro superior a DN = 1000 mm. Tabla N 7.1 Volúmenes de Pérdida admitidos según DIN 1610 para tramos de prueba de 100 mts de longitud. DN Longitud Prueba Area Mojada Volumen Pérdida Admitido mm m m 2 Litros/30 min ,00 125,66 18, ,00 196,34 23, ,00 282,74 28, ,00 384,85 32, ,00 502,65 37, ,00 636,17 42, ,00 785,40 47, , ,97 56, , ,38 65, , ,61 75,40 Este ensayo podrá realizarse, también, mediante la utilización de aire a presión o bien con agua. En ambos casos, se aislará con tapones la zona de la junta (generalmente en una longitud total de 1 metro) y se aplicará en la misma el aire o el agua, según correponda. El ensayo a realizar y los requerimientos a cumplir serán: Para el ensayo con aire, tal cual lo especificado en Para el ensayo con agua, tal cual lo especificado en , con una presión de prueba de 50 kpa, medida en la arista superior del tubo. A menos que se especifique lo contrario, la Página 28

30 8 ANEXO A: UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN 8. ANEXO A. UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN Importante: El siguiente procedimiento es únicamente orientativo ya que las uniones por electrofusión deberán ser llevadas a cabo por personal entrenado y acreditado por Krah América Latina S.A. Cuando haya temperaturas debajo de los +5ºC, así tan bien como cuando hay lluvia, deberán realizarse acciones que aseguren que en esta sección las temperaturas no disminuyan aún más. El proceso de electrofusión de las tuberías Krah, si es realizado en forma correcta, asegurará la estanqueidad de las juntas, aún frente a movimientos o deformaciones inesperadas de la conducción. Por lo tanto, recomendamos atender a los siguientes procedimientos, que garantizarán la calidad de las juntas obtenidas. 8.1 PRECAUCIONES Antes de comenzar con el procedimiento, habrá que prestar especial atención a lo siguiente: a) Existen diferentes tipos de máquinas de electrofusión para realizar el proceso. Algunas funcionan con energía trifásica (380 V) y otras lo pueden hacer a 220 V. Es importante consultar al proveedor de la máquina con anticipación, para prever todos los elementos que sean necesarios para su correcto funcionamiento en la obra. b) Para el suministro de energía, deberá preverse en la obra un generador con una capacidad mínima de 15 kva y deberá asegurarse que el mismo suministre energía en forma constante. c) La sección a soldar deberá ser protegida de la suciedad, humedad y de la radiación solar directa. Figura A1. Protección de la sección a soldar Por ejemplo, se puede cubrir la unión, o precalentarla. Además, en estos casos se deberá extender el tiempo de soldado. d) El film de protección que traen las tuberías en la campana sólo debe ser removido justo antes de limpiar o ensamblar los tubos unos con otros. Figura A2. Remoción protecciones e) Las campanas y las espigas de los caños deberán inspeccionarse para verificar la presencia de posibles daños ocasionados en el transporte y/o acopio. f) Las tuberías deberán ser posicionadas en la zanja de forma tal que las conexiones para el soldado (bornes salientes de la resistencia inserta en la campana del tubo) queden siempre hacia arriba. Página 29

31 8 ANEXO A: UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN g) No se debe electrofusionar si las superficies a unir estan mojadas ó húmedas. h) No se debe aplicar calor a la tubería en forma de llama. De aplicarse puede destruir el material. Lo correcto es aplicar aire caliente. 8.2 PROCEDIMIENTO Teniendo en cuenta los recaudos mencionados anteriormente, podrá comenzarse el proceso de electrofusión, a realizar por un soldador experimentado, mediante los siguientes pasos: i) Se limpiará con un trapo seco (de algodón) las superficies externa de la espiga e interna de la campana. Una vez hecho esto, se repetirá esta operación, pero ahora utilizando detergente para PEAD o alcohol. Figura A3. Limpieza area de soldadura. ii) Se medirá con una cinta métrica la longitud de la campana, desde el borde externo de la misma hasta el chanfle interno que posee a 45º (tope). Esta medida se transportará entonces a la superficie superior la espiga, midiéndo desde el borde de la misma en la dirección del eje de la tubería. Se marcará la medida en la espiga con un marcador resistente al agua, realizando varias marcas con una separación equidistante a 120º. Figura A4. Rigidizador Interno iii) Con el fin de facilitar el ensamble, y posibilitar una adecuada electrofusión de las juntas, para las tuberías de diámetro superior a los 700 mm, se colocará un aro rigidizador en en extremo interior de la espiga, a una distancia de su extremo de 30 mm. Éste se ajustará suavemente, de manera que no se desplace de su ubicación. iv) Se introducirá la espiga en la campana, comprobando que las marcas mencionadas en el paso ii) coincidan con el borde de la campana. Si las marcas coinciden significa que los extremos de las dos piezas a fusionar, hacen buen tope en los chanfles de sello. En este proceso, deberá prestarse especial atención a que no quede humedad entre la espiga y el enchufe. v) Luego de su acople, las tuberías se aliearán axial y verticalmente. vi) Siempre que sea posible, el fusionista deberá introducirse dentro del tubo y verificar que el rigidizador continúe en la posición correcta luego del emsamble. También verificará que los extremos de los tubos estén realmente haciendo contacto, verificando el espacio existente entre las superficies a fusionar, a lo largo de toda la circunferencia de contacto. Si existieran diferencias destacables, se corregirá modificando el registro del rigidizador, con Página 30

32 8 ANEXO A: UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN lo que se aumentará el diámetro del mismo hasta conseguir eliminar esas diferencias ó atenuarlas al máximo. vii) Una vez verificado el correcto ensamble, se colocará un fleje de acero inoxidable en el alojamiento que presentan los tubos en la parte externa de la campana. Luego, utilizando una pinza tiraflejes y una grampa de fijación, se procederá a tensionar el fleje, no en forma excesiva pero sí firme, y se ajustará la grampa de fijación para liberar de la tensión alcanzada a la pinza tiraflejes. La pinza tiraflejes deberá colocarse alejada de los terminales de la resistencia eléctrica, a una distancia de al menos 25 cm. Figura A5. Zuncho exterior viii) A continuación se conectarán los bornes salientes de la resistencia eléctrica con los terminales del equipo de electrofusión. Aquí debe prestarse especial atención a que no se produzcan fuerzas de tracción ni fuerzas de compresión sobre los cables de conexión (peligro de corto circuito). ix) Conectar el equipo de electrofusión a la fuente de energía (380 V o 220 V, según el equipo), que puede ser de línea ó la salida de un grupo electrógeno. x) Verificar que todo este correctamente ajustado y conectado a la parte eléctrica y encender el equipo de electrofusión. xi) Figura A6. Equipos de electrofusión Introducir los parámetros para la fusión mediante la lectura de los códigos de barra correspondientes con el lápiz óptico que posee el equipo de electrofusión. Con esto, el equipo quedará programado para realizar la operación de fusión. En caso de no proceder la programación automática, podrá realizarse la misma manualmente. Una vez programando el equipo se presionará el botón de Incio para dar comienzo al proceso de electrofusión. Figura A7. Ingreso de datos en el equipo de electrofusión. Antes de comenzar a fusionar, el equipo indicará indica en su display los minutos ó segundos que llevará la operación. Cuando comienza a fusionar la pantalla indicará el tiempo que resta para finalizar la operación. xii) Transcurridas las 2/3 partes del tiempo total de fusión, se deberá ajustar suavemente el fleje externo, de manera de aumentar la presión sobre la campana en el último tercio del proceso. Este debe ser un ajuste menor. xiii) Esperar a que la máquina indique que ha Página 31

33 8 ANEXO A: UNIÓN DE TUBOS POR ELECTROFUSIÓN finalizado el tiempo de fusión, a partir del cual comienza el tiempo de enfriamiento, que deberá ser, al menos, de 40 minutos 13. Aquí ya se puede desconectar el equipo de electrofusión, pero deberán mantenerse el fleje exterior y el rigidizador interior. Además, se deberá tener especial cuidado de no mover las piezas fusionadas durante el proceso de enfriamiento. xiv) Finalizado el tiempo de enfriamiento, se retirará el fleje de la campana y el fusionista se introducirá dentro del tubo para retirar el rigidizador y para comprobar visualmente la calidad de la unión. xv) Deberá marcarse la unión con una lapicera resistente al agua, especificando número de junta, día, voltaje de soldado, hora y máquina utilizada (Figura A8). Además, todo el procedimiento de fusión es grabado automáticamente por el equipo de electrofusión y puede ser bajado a una PC o directamente impreso. Figura A8. Marcado de la soldadura 13 Si la temperatura ambiente es elevada, superando los 30 C, o bien las condiciones de disipación de temperatura en la zona del tubo no son adecuadas, se recomienda extender el tiempo de enfriamiento a 50 minutos o 1 hora. Página 32

34 9 ANEXO B: RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS 9. ANEXO B. RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS A continuación se exponen algunas recomendaciones para la resolución de problemas que puedan presentarse en la instalación de las tuberías Krah: 9.1 CUESTA ENCASTRAR LAS TUBERÍAS Esto puede suceder, básicamente, por algún problema de ovalización que puedan presentar los extremos de espiga y campana de las tuberías, a raíz de un transporte y/o acopio inadecuado de las mismas. Sin embargo, aunque se recomienda fuertemente tener los cuidados necesarios en el acopio como para que esta situación no suceda, gracias a las características particulares de los materiales termoplásticos como el PEAD, en algunos casos se podrán tomar algunas medidas correctivas durante el proceso de encastre y electrofusión de los tubos 14. Para esto deberá medirse el diámetro interior, tanto de la campana como de la espiga, en al menos 4 direcciones diametrales diferentes para determinar dónde y en qué dirección está la ovalización. Entonces: Si la ovalización está en la espiga: se podrá colocar el aro rigidizador en el interior de la espiga y ajustarlo antes del acople, para devolverle su sección circular original. Si hay ovalización tanto en la espiga como en la campana: se recomienda en principio no colocar el rigidizador en la espiga y rotar ambas tuberías hasta hacer coincidir la dirección de los diámetros mayores de ambas y así poder encastrarlas. Una vez hecho esto, entonces sí se colocará el rigidizador en el interior de la espiga y se procederá a su 14 Esto siempre y cuando las ovalizaciones estén en órdenes razonables. ajuste hasta llevar al conjunto a su sección circular original, la cual será afirmada con el calentamiento del material durante el proceso de electrofusión 15. Si hay ovalización en la campana: este caso generalmente se da cuando en la estiba la campana no queda en suspensión y recibe carga. Aquí, en principio se recomienda cargar la campana en la dirección contraria a la que estuvo cargada en la estiba, para tratar de llevarla a su forma original. Si esto no resulta, consultar con Krah América Latina S.A. para metodologías más especializadas SE LE OCASIONÓ UNA ROTURA EN OBRA A LA TUBERÍA En la práctica, la adopción de inadecuados procedimientos en el transporte, manipuleo o colocación de las tuberías, o debido a agresiones mecánicas externas que puedan ocurrir una vez finalizada la instalación, pueden llegar a generar roturas en las mismas. Sin embargo, el Polietileno de Alta Densidad con el que están conformadas las tuberías Krah permite la soldadura por aporte del material, con lo que pueden realizarse reparaciones sencillas, rápidas y confiables en obra. Cuando la rotura consista tan solo en una fisura o rajadura localizada, se podrá reparar la misma mediante la utilización de una soldadora manual por aporte, tal como la de la Figura B1. 15 Aquí será muy importante mantener el ajuste del rigidizador interno y del zuncho externo durante todo el proceso de fusión y enfriamiento de la unión. 16 Una metodología, en casos extremos, puede consistir en el precalentamiento del material para el acople. Sin embargo, no se recomienda realizar este proceso sin personal autorizado por Krah América Latina S.A. Página 33

35 9 ANEXO B: RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS 5. Una vez cumplidos estos pasos, podrá procederse al relleno de la zanja. Figura B1. Soldadora Manual por Aporte En este caso, para efectuar la reparación, deberán cumplirse los siguientes pasos: i. Limpiar bien la zona afectada, de manera que quede libre de suciedad, polvillo, grasas o aceites. Se recomienda la utilización de alcohol. En el caso de que la rotura del caño pudiera ser de mayor envergadura, referirse a nuestro Manual de Reparación de Tubos de Pared Perfilada Krah 9.3 SE INTERRUMPE EL PROCESO DE ELECTROFUSIÓN Si por algún motivo, por ejemplo debido a una falla eléctrica, se interrumpe el proceso de electrofusión por la mitad, podrá optarse por las siguientes posibilidades: ii. Rellenar por completo la rajadura o fisura con Polietileno de Alta Densidad, utilizando la pistola de aporte setteada a una temperatura de unos 220ºC, y asegurándose de superar el espesor original que tenía la tubería en la zona afectada. El relleno podrá hacerse desde la parte externa del tubo o desde la parte interna (cuando el diámetro lo permita), dependiendo de cuál sea la zona más afectada. Inclusive, para mayor seguridad, se podrá rellenar de los dos lados. A) La primera alternativa es volver a fusionar. El proceso de electrofusión puede realizarse repetidas veces sin problemas en la misma unión. Por lo tanto, una vez restaurada la energía, bastará con volver a conectar la máquina y hacer una nueva fusión desde cero. B) En caso de que una nueva fusión no sea posible, podrá recurrirse a la soldadura de las juntas con la pistola manual de aporte. Esta soldadura, bien realizada, dará un resultado similar al de la electrofusión y podrá ejecutarse por fuera, por dentro o en ambos lados de la tubería. 9.4 SE DAÑÓ LA RESISTENCIA ELÉCTRICA PARA ELECTROFUSIÓN Figura B2. Aporte de material en zanja. 3. Esperar a que el material agregado enfríe. 4. Para emprolijar el trabajo, se puede alisar la superficie donde tuvo lugar el aporte de material utilizando una rasqueta. Puede suceder, cuando se descuida la protección con la que salen los tubos de fábrica, o por algún accidente durante el transporte y/o manipuleo, que se dañe o rompa la resistencia eléctrica que traen los tubos incorporada en la campana (para realizar las uniones por electrofusión). Este defecto a veces es percibido a simple vista, pero otras veces puede pasar Página 34

36 9 ANEXO B: RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS desapercibido. Sin embargo, todo problema con la resistencia eléctrica será detectado por el equipo de electrofusión, al encontrar alguna discontinuidad cuando es conectado a la misma. En este caso, el equipo dará un mensaje de Error y no dejará realizar el proceso de electrofusión. Afortunadamente, un defecto en la resistencia eléctrica no significa el descarte del tubo, ya que ésta se puede reemplazar fácilmente en las piezas Krah. En efecto, la resistencia está unida a la campana de la tubería a través de una serie de grampas (ver Figura B3), por lo que será muy sencilla su remoción y eventual reemplazo en caso de ser necesario. Grampas Figura B3. Unión de la Resistencia Eléctrica a la tubería Krah. En este caso, será importante cumplir con las especificaciones especiales dadas por Krah para el cable de la nueva resistencia (material, doblado, etc) y tener cuidado con la ubicación de la resistencia dentro de la campana del tubo. Se sugiere contactar a Krah América Latina S.A. para mayores especificaciones. Página 35