Amitech Spain - Case Study 2002

Transcripción

1 R Amitech Spain - Case Study 2002 Colector interceptor de la Ría de Avilés. Cruce de la Ría (Asturias). Este colector interceptor es un túnel de tres metros de diámetro interior excavado por el sistema EPB (Earth Pressure Balance o Escudo de Presión de Tierras), con una longitud de cinco kilómetros. Esta sección permite un volumen de almacenamiento de vertidos muy considerable para ser llevados posteriormente a depurar. Tiene dos revestimientos, uno de dovelas a medida que la máquina iba horadando el terreno, y otro posterior de hormigón, ambos de veinte centímetros de espesor, que permiten resistir las presiones del terreno a la profundidad a la que se encuentra el túnel y garantizar la estanquidad, evitando la entrada de caudales de agua salada, indeseables cara a la depuración, y la salida de agua residual al exterior. El túnel arranca de un pozo de bombeo que da acceso a la estación depuradora y que, debido a la orografía y futuros posibles dragados del puerto de Avilés, fue necesario que alcanzase los 40 metros de profundidad. Este pozo fue el de ataque para entrada del escudo y, al igual que el de salida, se ejecutó mediante muros pantalla complementados en puntos singulares con refuerzos mediante la técnica del Jet Grouting. El colector interceptor es el elemento más importante del saneamiento integral de la ría de Avilés, pues es el que se encarga de recoger los vertidos de colectores secundarios que dan servicio a Avilés y a otras poblaciones menores. En el siguiente esquema vemos todas las actuaciones, algunas a fecha de hoy, Julio 2.006, sin ejecutar. Son las que aparecen rotuladas en color verde. En la siguiente fotografía aérea se ve con más detalle el trazado del colector general con los entronques de los colectores secundarios, el cruce de la ría, de 600 metros de longitud, verdadero objeto de este informe, el pozo de bombeo y la depuradora de Maqua, así como la playa de Xagó, bajo la que se construirá un emisario para evacuar el efluente de la depuradora. En la anterior fotografía vemos el pozo de entrada del colector interceptor de Avilés, que es el pozo de bombeo, totalmente terminado. El pozo final de cruce de ría en el sentido de avance de la máquina tuneladora es el que realiza la transición entre el túnel de almace-

2 namiento y el de envío de caudales a la EDAR. En este último se instaló un colector mediante dos tuberías de PRFV FLOWTITE de diámetro mm cada una, llegando al pozo de bombeo y dejando el resto de la sección en seco, lo que permite su visitabilidad. Las tuberías de elevación también se instalaron de PRFV FLOWTITE en diámetro 600 mm como iremos viendo en este informe. El pozo de bombeo está dividido en tres zonas. A la primera llegan las dos tuberías de diámetro mm que por medio de una serie de piezas especiales se separan y dan acceso a las otras dos zonas en las que están dispuestas tres bombas en cada una de ellas. El acceso al túnel para instalar las tuberías en su interior se hizo por esta primera zona. Por medio de un puente-grúa se bajaban los tubos como se ve en las siguientes imágenes. La ligereza de los tubos permite su fácil manejo incluso en doce metros de longitud y en condiciones de escasez de espacio como la obra que nos ocupa. Simplemente había que tener algo más de cuidado a la hora de introducir los tubos en el túnel, que es donde el espacio era más reducido, y una vez allí transportarlos hasta el punto de montaje. A pesar de la profundidad del pozo, la operación de bajada de cada tubo era muy rápida. Lo que condicionaba el rendimiento era el traslado de la tubería por el interior del túnel, sobre todo al principio, cuando había que transportar los tubos a mayor distancia. Como es lógico, se hizo el montaje desde el final del túnel hacia el principio para que la propia tubería no fuese un estorbo para el traslado, teniendo que recorrerse toda la distancia bajo la ría, 600 m para el primer tubo y nada para el último. En la siguiente imagen se puede ver el entronque del pozo con el túnel y la llegada de uno de los tubos. 2

3 Se van instalando los apoyos y anclajes mediante simples taladros en el túnel para que cuando se llegue con cada tubo se pueda proceder al montaje. Una vez alcanzado el túnel se montaba uno de los extremos del tubo en un carro y el otro en una carretilla eléctrica de las que se emplean en almacenes para trasladar palets. El carro se sustituyó por otra carretilla para instalar la tubería en el nivel superior. habría manejado los tubos sin problemas, su traslado por el túnel sí habría sido mucho más difícil por su mayor peso a pesar a ser tubos de menor longitud, 7 u 8 metros normalmente en este diámetro. Esto también habría obligado a tener más tubos a transportar. Acerca de apoyos y anclajes, una parte muy pequeña del presupuesto en comparación del precio del tubo y no digamos con el de la obra completa, los que se pudieran ahorrar por ser un material más autoportante que el PRFV los tenemos que emplear al tener más cantidad de tubos y todos ellos mucho más fuertes, sobre todo los que sustentasen la tubería en el nivel superior. El acero, siendo más barato que la fundición, también es más caro que el PRFV. Lo normal es que se fabrique en tubos de 12 ó 13 metros de longitud y como su peso es entre tres y cuatro veces superior, ya se comprende la dificultad para el montaje en estas condiciones. Otra operación imprescindible y muy cara es la soldadura, que habría que realizar por el interior ya que el propio túnel impediría el acceso por fuera a toda la circunferencia de los tubos. Añadir que el ambiente en el túnel es muy húmedo y altamente corrosivo por lo que las tuberías metálicas se verían dañadas por este fenómeno en poco tiempo. En la imagen de la izquierda vemos la carretilla eléctrica trasladando el tubo y en la de la derecha la operación de montaje. En este caso se empleó un tráctel de cadena en vez del habitual de cable pero es indiferente. Para este diámetro, mm, y tubería en presión se podrían haber planteado otros materiales pero cualquiera de ellos presenta tales inconvenientes que harían inviable la obra. Hagamos un breve repaso. Dentro de las tuberías metálicas tenemos la fundición y el acero. La fundición es un material muy habitual para transporte de agua potable pero su precio crece espectacularmente a medida que lo hace el diámetro. Así, no es en absoluto frecuente encontrar este material en diámetro superior a 800 mm. Además, en este caso se transporta agua residual, por lo que se tendría que haber seleccionado la tubería con el recubrimiento interno especial para esta aplicación, suponiendo un incremento de precio adicional. Se distingue porque exteriormente va pintada de color rojo. En cuanto a su manejo, si bien el puentegrúa Otro material a considerar es el hormigón armado con camisa de chapa, pero si muy difícil sería la instalación de tuberías metálicas, el peso del hormigón, diez veces superior al del PRFV, lo excluye, aunque se pudiese evitar la soldadura empleando junta elástica al tenerse presiones bajas. En cuanto a los termoplásticos, el PVC para presión no se fabrica en este diámetro. El Polietileno de Alta Densidad (PEAD) apenas se emplea en diámetros superiores a 630 mm, salvo en emisarios submarinos. No obstante existe, pero el precio no es competitivo y la instalación con la escasez de espacio de esta obra habría sido poco menos que imposible. Baste imaginar únicamente cómo mover la máquina de soldar a tope cuando por ejemplo ya se tenga colocada la tubería inferior. Habría otra posibilidad, que es emplear manguitos electrosoldables pero quizá no se fabriquen para diámetro mm. Además de muy caros, son ya muy difíciles de encontrar para diámetro 800 mm. La instalación ya terminada en el túnel se muestra en el siguiente esquema. Para soportar la tubería del nivel superior no fue necesario sujetar el apoyo en la clave del túnel, como vemos en el esquema. Sólo hizo falta un apoyo horizontal y los correspondientes anclajes. Vemos como quedó en la siguiente fotografía. 3

4 El sistema de anclajes que aparece no fue el recomendado por AMI- TECH SPAIN, S.A. Al fin y al cabo es la empresa constructora la que se hace cargo de la instalación de la tubería y la que toma este tipo de decisiones asumiendo mayores o menores riesgos. En el siguiente esquema incluimos un ejemplo de los anclajes recomendados para una instalación de este tipo, cuyo diseño siempre realiza AMITECH SPAIN, S.A. y se entrega al cliente. Vemos cómo se traduce en la realidad. En cuanto a luces entre apoyos, se siguió el siguiente esquema facilitado por AMITECH SPAIN, S.A. La rigidez empleada fue de N/m 2, la mas baja que fabrica AMITECH SPAIN, S.A., pues no se tienen que resistir cargas exteriores y no existen depresiones. No obstante, en instalaciones aéreas, se recomienda el empleo de la rigidez intermedia de N/m 2. Terminado el montaje por el interior del túnel, como ya dijimos las tuberías se separan y conectan cada una con su pozo de bombeo en el que están dispuestas seis bombas, tres en cada parte. Este entronque con su correspondiente 4

5 válvula de corte y carrete de desmontaje se aprecia en la siguiente fotografía. En las imágenes se aprecian estos codos dobles. El vertido del agua residual se efectúa libremente y es recogido por las bombas y elevado por tuberías de PRFV de diámetro 600 mm. Para ello fue necesaria para cada una de las seis baterías verticales una reducción embridada de 400 a 600 mm, un carrete que actúa de pasamuros con dos uniones laminadas realizadas in situ y un codo doble de 30º en planta y 90º en alzado con el que se conseguía el cambio de alineación horizontal a vertical. Todo esto se puede ver en el siguiente plano. En las seis tuberías verticales, a cota -14,39 m, aparece una TE de 600/400 embridada en la derivación para conectar una válvula. Lo vemos en la siguiente fotografía. Su misión es permitir la conexión de ambos pozos para poder vaciarlos y acceder a las bombas en caso de avería o mantenimiento. Por último, cada batería vertical termina en un tronco de cono a modo de trompeta, realizándose el vertido en un canal que da acceso a la depuradora. La imagen aérea permite ver la semiesfera que cubre el pozo de bombeo (abajo a la izquierda) y la depuradora. Rafael Méndez Santana Director de Desarrollo de Proyectos y Aplicaciones AMITECH SPAIN S.A. 5

6 Se ha tomado un cuidado extremo para asegurar que el contenido de esta publicación sea exacto. Sin embargo, no se acepta ninguna responsabilidad por cualquier problema que pueda surgir como consecuencia de errores en esta publicación. Amitech Spain, S.A. Polígono Industrial La Venta Nova, 91 E CAMARLES (Tarragona) Tel: Fax: info@amitech.es