Catálogopetropipe6 Oct

TUBERIA ESTRUCTURADA HDPE

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Octubre 2011

Tuberas PETROPIPE Pg. 2

Contenido Pg.

1.-Generalidades 3 2.-Material 8 3.-Tuberas PETROPIPE 10 4.-Aplicaciones 12 5.-Criterios de Diseo 16 6.-Sistemas de unin 21 7.-Transporte, Manipulacin y Almacenamiento 23 8.-Instalacin 25

Anexos

1.-Tabla de parmetros geomtricos 31 2.-Cargas Vivas segn dimetro y profundidad 33 3.-Caractersticas de Suelos 34 4.-Tabla Caudal a boca llena 35


Captulo 1. Generalidades

1.1 Introduccin

Los aspectos relevantes que se debe tener presente en la eleccin de una tubera en los proyectos de saneamiento son los siguientes :

Caractersticas hidrulicas adecuadas a corto y largo plazo. Resistencia a la presin interna en rgimen y a eventuales sobrepresiones. Resistencia a cargas externas. Uniones estancas bidireccionales en el largo y corto plazo. ptima resistencia al ataque qumico y electroqumico. Resistencia a elementos abrasivos. Resistencia a las incrustaciones. Facilidad de limpieza interior. Facilidad y rapidez de instalacin y puesta en obra. Costo competitivo.

Para la eleccin de la tubera es muy importante tener en cuenta comparar sistemas que consideren: costos de la tubera, transporte, mermas por rotura, manipulacin, instalacin, mantencin y vida til.

1.2 Tuberas de uso habitual

Histricamente en Chile, las redes de saneamiento se han diseado principalmente con tuberas de Cemento Comprimido y Asbesto Cemento (estas ltimas antes de su prohibicin). En el rubro de las tuberas plsticas, el PVC en dimetros menores a 400mm. ha sido el primer producto que se ha utilizado en forma masiva, por su bajo costo y facilidad de instalacin.

En los ltimos aos ha aumentado la instalacin de tuberas de HDPE pared slida, especialmente en rehabilitacin de redes existentes debido a las excelentes propiedades de este material. Sin embargo en instalaciones en zanja abierta, sobre todo en grandes dimetros es una alternativa costosa, ya que para alcanzar altos valores de rigidez se necesita aumentos considerables de espesor que normalmente quedan sobredimensionados para los efectos de presin interna.

En los aos 80 fabricantes europeos (KWH, Bauku, Krah) iniciaron la produccin de tubos de HDPE con pared estructural, de grandes dimetros (hasta 3.6m), para redes de saneamiento. Utilizando las bondades del HDPE, en particular su alta resistencia qumica a aguas residuales muy agresivas, desarrollaron tubos livianos con elevada rigidez circunferencial, facilidad de montaje y una relacin excelente de costo / eficacia para el sistema integral.


1.3 Tubos rgidos y tubos flexibles

En redes sin presin donde la solicitacin principal son las cargas externas, es fundamental establecer la diferencia entre tubos rgidos y flexibles.

Se define como rgido al tubo cuya seccin circunferencial no puede sufrir deformaciones horizontales ni verticales, sin que el tubo presente dao; bajo esta definicin estn los tubos de cemento comprimido, hormign, fundicin, fibra de vidrio. Un tubo se define flexible cuando la solicitacin externa puede causar cambios en la seccin circunferencial sin causar daos, en general todos lo tubos plsticos ( pvc, hdpe, pp, cpvc).

Fig. 1.1 Asentamiento del Terreno

La capacidad para deformarse en el sentido de la circunferencia depende de la Rigidez Circunferencial o Anular (SN), este es el parmetro que caracteriza o clasifica a los tubos flexibles. Depende directamente de la geometra de la pared del tubo (Momento de Inercia), de las propiedades del material (Mdulo de Elasticidad) e inversamente del dimetro medio:

DmIESN 3

=

2m

KN

donde:

SN = rigidez circunferencial ( KN / m 2)

E = mdulo de elasticidad (KN / m 2 ),

en el caso del HDPE E corto plazo = 800 Mpa E largo plazo = 150 Mpa

I = momento de inercia (cm4/ cm.)

Dm= Dimetro medio (cm)

1 Mpa = 1000 KN/m2


Como no se puede influir en la elasticidad del material, la forma de incrementar la rigidez es aumentando el momento de inercia de la pared slida ( I = e 3/12), es decir aumentando el espesor de la pared , en un tubo de pared slida representa un aumento del peso y por lo tanto tambin del costo. De esta consideracin deriva la conveniencia de desarrollar tubos de pared estructurada (corrugados, espiralados) cuyo perfil hueco puede representar un mayor momento de inercia con un bajo peso, y por lo tanto un menor costo.

1.4 Interaccin Tubo Terreno

La mayor parte de las tuberas instaladas en zanja o terrapln estn sujetas a cargas externas debido a cargas estticas (relleno) y cargas dinmicas (paso de vehculos). Por lo tanto, se produce una interaccin entre el tubo, material de relleno y pared de la zanja.

En un sistema bien instalado y compactado el conjunto material de relleno y pared de la zanja se opone a la deformacin de la tubera.

En las tuberas flexibles es muy importante obtener una resistencia suficiente en la instalacin, a travs de la compactacin de los laterales, de manera que limite la deformacin a valores aceptables. En cuanto mayor sea la rigidez del material de relleno y del entorno de la tubera, mayor es la resistencia de la canalizacin a los esfuerzos externos.

Por ello es necesario utilizar en la envolvente ridos que tengan un efecto colaborante al ser compactados.

Fig. 1.2 Interaccin Tubo - Terreno


1.5 Normativa

Actualmente existen dos tipos de normas para tuberas de pared estructurada:

- Norma americana ASTM F 894 05 para tubos PE de pared estructurada para saneamiento y drenaje.

- Norma europea EN 13476 que considera los requisitos para sistemas sin presin de tuberas plsticas de pared estructurada, fabricados en PVC, Polietileno (PE) y Polipropileno (PP).

En concordancia con la tendencia de las normas nacionales las tuberas PETROPIPE, se fabrican tomando como referencia los requisitos de la norma EN 13476. Esta norma considera tres tipos de geometra de pared con normalizacin alternativa para dimetros internos o externos.

A1: estructura tipo gofrada o pared hueca con huecos aislados axiales A2: estructura de pared hueca con perfiles dispuestos en espiral o radial. B: estructura corrugada con ondulacin helicoidal o anular, llena o vaca.

Las paredes A1 y A2, componen tuberas lisas interior y exterior, la pared B forma tuberas lisas interior y corrugada exterior.

Fig. 1.3 Pared Tipo A1


Fig.1.4 Pared Tipo A2

La tubera PETROPIPE est formada por paredes tipo A2, por lo tanto estn normalizadas por el dimetro interno.

Fig.1.4 Pared Tipo B

Las tuberas corrugadas estn formadas por paredes tipo B.

La norma indica las clases de rigidez SN 2, 4, 8,16 KN/m 2 referidas al dimetro medio, sin embargo las tuberas PETROPIPE se pueden fabricar para otros requerimientos.


Captulo 2. Material

2.1 Polietileno de alta densidad (HDPE)

En concordancia con las normas europeas la clasificacin de los polietilenos ms utilizados de acuerdo a su resistencia y condiciones de ensayo es la siguiente:

Resistencia a largo plazo MRS Mpa Bar Denominacin

6.3 - 8.0 63 pe63 8.0 - 10.0 80 pe80 10.0 - 11.2 100 pe100

Cuadro N 2.1 Clasificacin de Polietilenos

Para los tubos de pared estructurada, est permitido que la prueba de clasificacin pueda realizarse sobre muestras de pared llena, que hayan sido fabricados con el mismo material.

2.1.1 Propiedades del material

Las tuberas PETROPIPE se fabrican con resinas vrgenes de primera calidad, que cumplen los requisitos de la norma EN 13476.

Caracterstica Requisito Mtodo ensayo Densidad 0.930 kg/m3 EN ISO 1183-1 ndice Fluidez 1.6g /10min EN ISO 1133 condicin T Resistencia a largo plazo sin rotura en el perodo EN ISO 1167-1 y 2 Resistencia a corto plazo sin rotura en el perodo En ISO 1167- 1 y 2 Modulo de Elasticidad 800 Mpa

Cuadro N 2.2 Propiedades Mecnicas del Material

Caracterstica Requisito Mtodo ensayo Estabilidad trmica 20min EN 728 Coeficiente de expansin trmica 17x10

-5

K-1

Conductividad trmica (0.36 a 0.50) W K-1m-1 Capacidad trmica (2300 a 2900) Jkg-1 K-1 Resistencia Superficial > 1013 Coeficiente de Poisson 0.45

cuadro N 2.3 Propiedades Termofsicas del Material


2.2 Resistencia qumica

El polietileno es resistente a fluidos con una amplia gama de valores de PH, riles, residuos domsticos, aguas lluvias, aguas superficiales y subterrneas. Los ltimos estudios lo consignan como un material con una vida til de hasta 100 aos.

En el caso de conduccin de desechos qumicos es importante tener en cuenta las caractersticas y temperatura del fluido. Ver anexo 1.-Tabla Resistencia Qumica del HDPE.

2.3 Resistencia a la abrasin

En las redes de saneamiento la abrasin se produce sobre todo en la parte inferior del tubo y proviene de la friccin, rozamiento, rodadura o corte, tanto por arrastre como por turbulencia o por choque y es tanto ms acentuada en cuanto la partcula sea ms dura e irregular.

En lo que se refiere al HDPE, en igualdad de condiciones presenta mejor comportamiento que otros materiales alternativos como el cemento comprimido, fibra de vidrio , acero, como ha quedado comprobado en instalaciones que ya llevan varios aos en servicio tanto en el pas como en el extranjero.

2.4 Dilatacin lineal y resistencia a la Temperatura

La dilatacin es un efecto significativo en la instalacin ya que se puede crear, por descuido, tensiones anmalas o desencaje de las uniones. Por lo tanto se recomienda colocar en zanja la tubera con temperaturas ambientes cercanas a 20C para evitar desacoples o tensiones producto de la contraccin.


Capitulo 3. Tuberas PETROPIPE

3.1 Caractersticas de la pared

El perfil utilizado para la produccin de las tuberas PETROPIPE, corresponde al tipo A2 de la norma EN 13476 2 y corresponde a la fabricacin de un perfil rectangular hueco, que simultneamente se va fusionando en sentido espiralado para formar finalmente el tubo de doble pared lisa interior y exterior.

DI DE

e

H

Fig. 3.1 Perfil Tipo A2 PETROPIPE

3.2 Dimensiones

Dimetro Nominal mm 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 1600 1800 2000 2200 2400 Dim. Externo SN2 mm 550 660 760 880 990 1100 1300 1500 1600 1700 1900 2200 2400 2600 Dim. Externo SN4 mm 330 450 555 680 770 890 1000 1150 1350 1550 1650 1750 1950 2250 2450 2650

Cuadro 3.1 Dimensiones de la Tubera

3.3 Control de Calidad

Las tuberas PETROPIPE se someten a un estricto protocolo de calidad que incluye la materia prima, el proceso de fabricacin y el producto final.

La tubera PETROPIPE es sometida a los siguientes controles:

Control dimensional sobre el dimetro interno, externo y espesor. Aspecto Superficial y Visual Rigidez Anular SN, segn ISO 9969. Resistencia al impacto segn EN 744 Resistencia a la traccin en la lnea de soldadura EN1979 Estabilidad trmica segn EN 728

Adems, se somete a los siguientes ensayos peridicos de Tipo:


Ensayo Norma Flexibilidad circunferencial EN 1446 Coeficiente de fluencia EN ISO 9967

Cuadro 3.2 Ensayos Peridicos

El marcado de la tubera incluyendo fecha y turno de fabricacin permite una completa trazabilidad posterior. Es importante destacar los ensayos a que se somete el conjunto tuberaunin, tanto del punto de vista de la hermeticidad como del comportamiento bajo carga externa.

Fig. 3.2 Rigidez Anular segn ISO9969


Capitulo 4. Aplicaciones

4.1 Colectores de Aguas Lluvias

Aguas Lluvias Talcahuano: Dimetros 300 a Aguas Lluvias Scuola Italiana Las Condes 1.200mm. Ao 2009-2010. Dimetro 400mm Ao 2008

4.2 Colectores de Aguas Servidas

Colector Flix de Amesti Las Condes: Colector Camilo Henrquez Puente Alto Dimetro 800mm Ao 2009. Dimetro 500mm Ao 2008 Aguas Andinas Aguas Andinas


4.3 Alcantarillas Viales

Vialidad Melipilla, dimetro 800mm. Vialidad Pto Montt, dimetro 800mm. Ao 2010 Ao 2009

4.4 Entubamiento de Canales de Riego

Vicua, dimetro 1000mm Molina, doble lnea de dimetro 1200mm Ao 2009 Ao 2010


4.5 Pisciculturas

IX regin dimetro 500mm IX regin dimetro 600mm Ao 2008 Ao 2009

4.6 Otras Aplicaciones

Linner Aguas Lluvias San Bernardo Medias Caas PETROPIPE 500mm Dimetro 1000mm, Ao 2010 Muro Embalse El Bato, IV regin. Ao 2009


Cmara de Inspeccin, Aguas Lluvias Interior Cmara Modelo Rancagua Modelo Alhu, acanalada y con banquetas

Estanque horizontal PETROPIPE, capacidad 60m3, Dimetro 2.4m


Capitulo 5. Criterios de Diseo

5.1 Clculo hidrulico

En el caso de las tuberas para saneamiento se considera que el tubo se comporta como un canal de seccin circular, con escurrimiento libre. Para el clculo del caudal se utiliza la frmula de Manning. Cabe destacar que el polietileno presenta un coeficiente de rugosidad muy bajo en relacin a materiales alternativos y debido a su gran resistencia a la incrustacin mantiene este coeficiente a lo largo del tiempo.

321 Ri

nV =

donde:

V = velocidad del flujo (m/s) n = coeficiente de rugosidad del material ( 0.010) i = pendiente del fondo del tubo ( m/ m) R = radio hidrulico (m), definido como la relacin entre la superficie de la seccin del

flujo (A) y el permetro mojado ( P).

Fig. 4.1

=

r

hsen

r

hrA 1arccos21arccos

9021 2

pi

=

r

hrP 1arccos

90pi

=

r

hsenrB 1arccos2


5.2 Resistencia a la presin interna

En general en los proyectos de saneamiento no se consideran cargas de presin, de hecho la normativa se limita a 0.5 bares para probar la hermeticidad de las uniones, los sistemas de conduccin por gravedad no permiten alcanzar fsicamente valores de presin mayores a 5 o 6 metros de columna de agua. En otras aplicaciones como entubamiento de canales de riego o aducciones, algunas veces por el trazado de la lnea se producen sifones o tramos con presin, en ese caso la tubera PETROPIPE (SN2, SN4, SN8) presenta una buena resistencia a bajas presiones internas, las que se pueden verificar considerando la misma frmula empleada para el clculo de las tuberas de pared slida, teniendo en cuenta el espesor mnimo interior y el tipo de resina. En todo caso dependiendo del SN, la resina y el dimetro los valores no sobrepasan los 10 m. c .a., es fundamental considerar sistemas de uniones estancas.

5.3 Rigidez Anular (SN)

Los tubos de materiales plsticos sometidos a una carga constante una vez puestos en el suelo, se deforman a un nivel inicial de deformacin que puede estimarse por la rigidez anular del tubo (SN). Esta rigidez se puede obtener aplicando el mtodo descrito en la Norma ISO 9969, con la frmula:

yLF

diySN

+=

025.00186.0

2m

KN

F = fuerza necesaria para obtener una deformacin de 3% (KN) L = longitud de la probeta (m) y = deflexin vertical, correspondiente al 3% del dimetro del tubo (m) di = dimetro interior (m)

La rigidez de un anillo de tubo tambin se puede calcular como:

DmIESN 3

=

2m

KN

E = mdulo de elasticidad de la materia prima. (KN/m2) I = momento de inercia de la pared del tubo (cm4/cm) Dm = dimetro medio del tubo (cm)

Los tubos de materiales plsticos sometidos a una carga constante pueden presentar una deformacin que va aumentando en el tiempo. Este aumento est causado por la fluencia del material, segn la norma ISO 9967 este perodo de tiempo que depende del suelo y de las condiciones de puesta en obra puede variar pero no excede los 2 aos.


Por condiciones de diseo, es necesario conocer la deformacin del tubo inmediatamente despus de su puesta en obra y a largo plazo. Un valor estimado para su deformacin inicial puede obtenerse con la rigidez SN. Para el clculo de la deformacin a largo plazo se puede reemplazar en la frmula, el valor de E, por el mdulo de fluencia, o tambin se puede calcular como:

ySNS lp =

= coeficiente de fluencia (obtenido a partir de la norma ISO 9967)

5.4 Deformacin bajo cargas externas

5.4.1 Determinacin de la deflexin vertical

Deflexin vertical = Carga sobre el tubo / (Rigidez del tubo + Rigidez del terreno)

( )'061.08 ESN

kpvpty+

+= [ ]m

y = deformacin vertical (m), que se supone igual a la deformacin horizontal x. pt = carga del terreno (N/m) , h Dext, h : altura de relleno sobre la clave del tubo. pv = carga viva debida al trfico (N/m). k = constante de encamado, normalmente se usa 0.1. SN = rigidez circunferencial a corto o largo plazo (Pa) E` = mdulo de rigidez del terreno (Pa).

211m

NPa =

5.4.2 Resistencia a la compresin anular (resistencia al abollamiento)

extadm DFS

AP

=

2

Padm = Resistencia admisible a la compresin anular (Pa)

= Tensin admisible del material a los 50 aos , en el caso del HDPE 63,80 o 100 kg/cm2.

A = Seccin longitudinal de pared de la tubera por unidad de longitud o rea promedio del perfil del tubo (cm2/cm)

Dext = Dimetro exterior del tubo.

FS = Factor de seguridad, igual a 2.


Debe cumplirse que: Padm Ptotal

Ptotal = Carga total sobre el tubo, po + pt

po = carga de tierra sobre el tubo + carga de agua ( napa fretica)

pt = carga de trnsito sobre el tubo

5.4.3 Presin sobre tubera enterrada bajo nivel fretico (pandeo)

Una de las fallas que puede presentar una tubera flexible es el pandeo por sobrecarga. La comprobacin de la estabilidad dimensional consiste en determinar el margen de seguridad entre la carga existente y la que puede soportar la tubera.

'

65.5 EBRSNFS

Qadm

= he

B 2133.0411+

=

Qadm = Presin vertical de pandeo admisible (kg/cm2)

FS = factor de seguridad, 2.

SN = rigidez nominal de la tubera (kg/cm2)

R = factor de flotabilidad (1-0.33 h / h) para h < h , si no hay napa R=1

h = altura del relleno sobre la clave del tubo (m)

h = altura del agua sobre la clave de la tubera (m)

E = mdulo de reaccin del terreno ( kg/cm2)

Deber cumplirse que Qadm P total

5.4.3 Resistencia a la presin hidrosttica exterior

En algunos casos en que la tubera se instale bajo agua , se debe verificar esta presin.

( ) FSCSNPcrit

= 21

24

Pcrit = Presin crtica (Pa)

SN = rigidez anular (Pa)


C = correccin por ovalidad (0.91 a 0.64, para ovalidades entre 1% y 5%)

= mdulo de Poisson, para el HDPE: 0.4

FS = factor de seguridad (2.5)


Capitulo 6. Sistemas de Unin

6.1 Uniones

Las tuberas PETROPIPE admiten varios sistemas de uniones, dependiendo de las caractersticas de la obra como: estanqueidad, presencia de napas, caractersticas de la zanja., instalacin superficial.

6.1.1 Unin roscada con sello hermtico

Para esta unin la tubera se entrega con sus extremos con hilo macho y hembra respectivamente, una vez atornilladas ambas tuberas se logra un ensamble altamente resistente a la traccin; en el caso de alcantarillas o entubamiento de canales que no se requiera 100% de hermeticidad basta con el atornillado. En el caso de Aguas Servidas o Aguas Lluvias la estanqueidad de la unin se logra con un sello de hermeticidad a travs del aporte de material en todo el permetro. Esta unin, admite instalacin sobre superficie, al costado de la zanja y enterrada.

Fig. 6.1 Unin roscada con sello hermtico.

6.1.2 Unin con aporte de material

Este sistema une dos tuberas de tope a travs del aporte de material HDPE que se coloca entre ambas superficies de contacto, es decir todo el permetro de la tubera y en todo su espesor. Para esta unin se requiere personal especializado y se puede aplicar en todos los dimetros. Se puede realizar afuera de la zanja, admite traccin y es estanca.


Fig. 6.2 Unin con aporte de material

6.2 Accesorios

Se pueden realizar todo tipo de piezas como tees, codos, vees, manifold, estanques y cmaras.

Fig. 6.3 Accesorios PETROPIPE


Capitulo 7. Transporte, manipulacin y almacenamiento

En lneas generales las tuberas PETROPIPE deben manipularse con los mismos cuidados que las tuberas de HDPE de pared slida, con la salvedad de que se trata de tuberas ms livianas de pared externa ms delgada y por lo tanto ms sensible a daos puntuales.

7.1.- Transporte y carguo

La tubera debe transportarse en forma horizontal y apoyada en toda su extensin, la superficie del camin debe ser plana y estar limpia libre de clavos o astillas, sin bordes que puedan ocasionar daos (cortes, rayas), debe contar con barandas o pilastras que faciliten el amarre de la carga , para lo cual se recomienda usar cuerdas de nylon o carpas. Las tuberas se pueden apoyar directamente una sobre otra sin inconvenientes. Se debe evitar golpear o arrastrar la tubera.

7.2.- Descarga

Para la descarga se debe evitar usar ganchos en los extremos. Lo ideal es utilizar eslingas o deslizaderos, que repartan uniformemente la carga (1/3 del largo de la tira).

Fig. 7.1 Manipulacin

Fig. 7.2 Descarga

Se pueden utilizar tablones para descarga lateral de los camiones, haciendo rodar estos hasta el nivel de suelo. En ningn caso los tubos se deben arrojar desde arriba del camin, ni menos de punta para prevenir los impactos, especialmente en los extremos.


7.3.- Recepcin de la carga

El comprador o su representante en obra deber realizar una inspeccin visual con el propsito de verificar la recepcin de las tuberas en cantidad y calidad. En particular las superficies externas y los hilos, los cuales no deben presentar daos (roturas o hendiduras). Todas las tuberas deben llevar claramente marcados:

Dimetro nominal (mm) Rigidez anular SN (KN/m2) Marca PETROPIPE Fecha de fabricacin Sello de certificacin, cuando corresponda (Cesmec u otro convenido)

7.4.- Almacenamiento

Al almacenar la primera capa de tuberas que se apoya sobre el terreno debe colocarse sobre un fondo uniforme, libre de piedras, para evitar posibles daos en la superficie externa del tubo y flexiones longitudinales. El acopio puede ser piramidal o rectangular de 2m. de altura mximo, debiendo cuidarse que la pila sea estable por medio de cuas o estacas uniformemente repartidas.

Fig. 7.3 Almacenamiento


Capitulo 8. Instalacin de la tubera PETROPIPE

8.1.- Instalacin de la tubera en el costado de la zanja

En lo posible lo ideal es descargar la tubera a lo largo de la zanja, directamente desde el camin, para lo cual es recomendable:

Colocar los tubos tan cerca de la zanja como sea posible para facilitar la bajada a la zanja.

Evitar colocar los tubos donde puedan ser eventualmente daados por el trnsito o por terceros.

Si la zanja se encuentra excavada colocarlos en el lado opuesto adonde se encuentra acopiado el material extrado.

La tubera PETROPIPE se puede unir adentro o fuera de la zanja.

8.2.- Excavacin de la zanja

Se recomienda efectuar zanjas estrechas, mximo 2 a 3 veces el dimetro de la tubera, al menos hasta 1m. sobre la generatriz superior del tubo. Deben permitir realizar un buen relleno parejo en la parte inferior y en los costados de la tubera.

Las paredes deben ser lo ms vertical posibles, al menos en dicha zona, y deben estabilizarse eventualmente con apuntalamiento o estacas, sobre todo por la seguridad del personal.

En el caso de terrapln o zanja ancha, es conveniente predisponer una zona de contraste con el material de recubrimiento, de manera de transformarla en zanja estrecha.

8.3.- Fondo de la zanja

El fondo de la zanja debe cumplir estrictamente con las pendientes del perfil longitudinal. Al nivelarlo debe eliminarse todo elemento sobresaliente como rocas, piedras e irregularidades. Si no es posible lograr lo anterior, el fondo se debe rellenar con material granular fino, que necesita poca compactacin, de una altura de 15 cm. o por lo menos el doble de la pared del tubo.

Es importante realizar un buen soporte del tubo en toda su extensin, ya que el ngulo de apoyo influye en la deformacin de la tubera.

8.4.- Unin de las tuberas afuera de la zanja

Estas uniones se deben realizar en forma paralela y prxima al trazado de tal manera de facilitar la bajada al fondo de la zanja. Si se necesita mover las tiras ya unidas con maquinaria, se debe desplazar el conjunto en forma simultnea y solidaria de modo de evitar esfuerzos exagerados en la tubera, respetando siempre el radio mnimo de curvatura de las mismas, el cual depende del


dimetro. Para facilitar el movimiento es recomendable el uso de polines o elementos que disminuyan el roce.

Radio de curvatura mnimo de las tuberas PETROPIPE es de 50 veces el dimetro exterior.

En el caso de requerir curvaturas menores se pueden confeccionar piezas especiales con segmentos de la misma tubera, en taller o in situ, donde se realizan cortes en ngulo para luego unir los segmentos con aporte de material por fuera y por dentro de la tubera PETROPIPE.

Fig 8.1 Unin fuera de zanja Fig 8.2 Curva in situ

8.5.- Bajada de la tubera al fondo de la zanja

Cuando la tubera se une afuera de la zanja se debe tener especial cuidado en la bajada de la lnea al fondo de la zanja. En esta maniobra se debe evitar condiciones que produzcan tensiones forzadas o deformaciones. Se debe tener especial cuidado de no dejar caer la tubera en forma brusca, para lo cual es recomendable la practica que aparece en la siguiente imagen.


Fig. 8.3 Bajada a la zanja Fig. 8.4 En el fondo de la zanja

COLOCACIN DE TUBERA PETROPIPE EN EL FONDO DE LA ZANJA

IG1= H (4R-H) m

H: profundidad de la zanja (m) R: radio de curvatura admisible (m)

IG1= distancia horizontal mnima para bajar la tubera desde una altura H, respetando el radio de curvatura admisible.

IG2= H (2R- H) m

l = 2RDe m


DISTANCIAS MINIMAS (IG1) PARA BAJADA A LA ZANJA

Dimetro radio

curvatura

Profundidades de zanja (H) m

mm m 2 3 4 5

300 15 11 13 15 17 400 20 12 15 17 19 500 25 14 17 20 22 600 30 15 19 22 24 700 35 17 20 23 26 800 40 18 22 25 28 900 45 19 23 27 30

1000 50 20 24 28 31 1200 60 22 27 31 34 1400 70 24 29 33 37 1500 75 24 30 34 38 1600 80 25 31 36 40 1800 90 27 33 38 42 2000 100 28 35 40 44 2200 110 30 36 42 47 2400 120 31 38 44 49

8.6.- Relleno de la excavacin

El fondo de la zanja debe tener un encamado de arena donde la tubera quede asentada y centrada para permitir una adecuada compactacin lateral. En Verano se debe tomar precauciones con respecto a la dilatacin, aunque est sea menor que una tubera de pared slida equivalente, se puede disminuir el efecto tapando la tubera parcialmente, antes del relleno final. El relleno inicial es la parte ms delicada e importante de la instalacin de tubos de saneamiento. Un relleno sin una adecuada compactacin influye negativamente tanto en tubos rgidos como flexibles; asimismo si la compactacin no se realiza con los medios adecuados puede causar roturas o deformaciones antes de entrar en servicio. Para un buen relleno inicial se recomienda:

Eleccin del material de relleno correcto. Debe ser rido, de baja granulometra, sin material con aristas ni piedras, por lo menos hasta 30 cm sobre la clave del tubo.

Compactacin cuidadosa. La compactacin debe realizarse en capas sucesivas de unos 30 cm. de espesor, con un equipamiento idneo hasta al menos 70cm. sobre la clave. La primera capa de refuerzo debe superar el semidimetro del tubo para evitar levantamientos del mismo. Se debe tener especial cuidado con el relleno y la compactacin de los costados de la tubera.


Compactacin regular: Se debe evitar compactar de manera discontinua, para evitar desplazamientos y por consiguiente esfuerzos sobre las uniones o curvaturas anormales en el cuerpo del tubo.

Maquinaria para la compactacin. Hasta 1m. sobre la clave del tubo la compactacin debe realizarse con maquinaria ligera, adems de otros medios normales. Deben evitarse los medios de compactacin demasiado severos sin calcular previamente el efecto de la carga dinmica en la tubera. El relleno final se puede realizar con material extrado de la misma excavacin y compactar con elementos mecnicos, en capas de 30 a 40cm. de acuerdo a las especificaciones del proyectista, segn se trate de pavimentos, terrenos sin trnsito o no urbanizados.

Fig. 8.5 Relleno tipo

8.7.- Instalacin en presencia de napas

Los tubos de pared estructurada presentan un notable empuje de flotacin cuando estn vacos sumergidos en agua.

Para evitar esto se debe agregar peso al tubo, por ejemplo dejando que entre el agua a los perfiles o colocando sacos de arena.

Es conveniente proteger el encamado y el relleno inicial con material geotextil para evitar el escurrimiento de finos.

8.8.- Conexin a cmaras

Para la conexin a cmaras de Hormign se puede dejar el extremo con hilo HE y hormigonar, de esta manera el tubo queda empotrado en la cmara. En el caso de Colectores de Aguas Servidas se recomienda colocar una pieza especial de goma la que produce una estanqueidad total evitando salida y entrada de fluidos a la cmara.


Fig. 8.6 Terminal HE Fig. 8.7 Terminal de cmara

8.9.- Unin a otras tuberas

En las redes de saneamiento se recomienda prever la transicin de un sistema existente a uno construido con tubera PETROPIPE, mediante una cmara de inspeccin. Tambin se ha desarrollado una pieza adaptador flange para unirse a vlvulas, piezas u otros materiales como pvc, hdpe liso, acero, etc.

Adaptador flange, tubera PETROPIPE

8.10.- Prueba de hermeticidad

Segn lo indicado en la Norma UNE EN 1610, las pruebas de hermeticidad en redes sin presin interna pueden ser realizadas tanto con agua como con aire. (detalle de ambos se encuentran en el Manual de Instalacin)


ANEXO 1.-

Caractersticas Geomtricas Tuberas PETROPIPE

Tuberas Rigidez Anular SN2 (KN/m2)

Dia interior nom

di ext mximo Paso min Altura H min e min inferior rea

Momento Inercia centroide z Peso

Mm mm mm mm mm cm2/cm cm4/cm mm kg/m 500 562 33 21,5 2 0,74 0,46 10,65 13,82 600 672 33 26 2,65 0,95 0,87 12,87 19,7 700 768 34 26,5 2,8 1,1 0,97 13,04 24,66 800 891 60 36 4,1 1,17 2,25 17,37 31,53 900 970 52 35 4 1,29 2,13 17,5 39,3 1000 1108 71 44 4,1 1,45 3,83 21,39 48,36 1200 1320 70 48 5 1,76 5,35 23,14 67,8 1400 1538 83 69 7 2,59 16,52 34,5 112,4 1500 1645 84 72,5 7 2,65 18,65 36,3 123,2 1600 1752 84 76 7,4 2,85 21,76 38 141 1800 1966 99 83 7,5 2,81 26,48 41,5 155,9 2000 2193 116 96,5 9,3 3,44 43,51 48,3 213,2 2200 2400 120 100 10 3,67 49,56 50 248,9 2400 2626 135 113 11 4,02 70 56,5 298,2

Detalle perfil de tubera PETROPIPE


Tuberas Rigidez Anular SN4 (KN/m2)

Di interior nom

dia ext mximo Paso min Altura H min

e min inferior rea

Momento Inercia centroide z Peso

Mm mm mm mm mm cm2/cm cm4/cm mm kg/m 300 336 23 17 2 0,673 0,26 8,35 7,5 400 454 31 22 2 0,828 0,513 10,92 11,1 500 556 35 25 2,5 0,907 0,741 12,06 15,7 600 677 50 34 3 1,108 1,744 16,69 21,52 700 772 52 35 4 1,282 2,108 16,63 28,05 800 903 72 43,5 4,4 1,401 3,828 21,33 40,14 900 984 70 42 4,5 1,42 3,6 20,5 43,7

1000 1123 78 52 5 1,667 6,42 25,58 60,9 1200 1343 83 65 5,6 2,17 12,16 31,86 84 1400 1542 86 71 7 2,59 17,62 35,5 112,6 1500 1656 94 78 7,5 2,77 22,92 39 129,2 1600 1764 98,3 82 8 2,94 26,86 41 146,1 1800 1988 112 94 8 2,99 36,73 47 167,3 2000 2208 125 104 10 3,68 54,23 52 228,5 2200 2430 137 115 10 3,73 68,33 57,5 255,1 2400 2650 149 125 11 4,07 88,2 62,5 303,1


ANEXO 2.- CARGAS VIVAS

Presin vertical para un camin HS 20-44 (KN/m2) D(mm) 300 400 500 600 800 1000 1200 H (m) 0.4 97.35 90.42 83.45 76.42 64.01 57.47 46.39 0.5 77 73.11 68.94 64.48 55.93 51.07 42.28 0.6 62.25 59.93 57.35 54.47 48.6 45.06 38.27 0.8 43.49 42.55 41.45 40.16 37.31 35.44 31.5 1 33.05 32.62 32.1 31.46 29.99 28.96 26.68

1.2 26.94 26.73 26.46 26.12 25.3 24.72 23.34 1.4 23.1 23 22.85 22.15 22.18 21.82 20.97 1.6 20.49 20.43 20.35 20.23 19.94 19.72 19.17 1.8 18.54 18.51 18.47 18.4 18.21 18.06 17.7 2 16.98 16.98 16.95 16.9 16.78 16.69 16.44

2.4 14.51 14.52 14.52 14.5 14.45 14.4 14.28 2.6 13.48 13.49 13.49 13.5 13.45 13.42 13.32 2.8 12.54 12.56 12.56 12.56 12.53 12.5 12.44 3 11.68 11.7 11.7 11.7 11.69 11.67 11.62

3.5 9.82 9.84 9.85 9.85 9.85 9.83 9.82 4 8.3 8.33 8.34 8.35 8.35 8.35 8.35

4.5 7.06 7 7.1 7.11 7.12 7.12 7.12 5 6.06 6.08 6.1 6.11 6.11 6.11 6.12

H: distancia vertical entre la clave del tubo y la superficie, medida en metros. D: dimetro nominal de la tubera PETROPIPE


ANEXO 3- VALORES PROMEDIO DE MODULOS DE REACCION DEL SUELO, Eb.


ANEXO 4.- CALCULO DE CAUDAL A BOCA LLENA, SEGN MANNING. PETROPIPE Dimetros 300 a 1.000mm

R radio hidrulico 0,08 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 0,23 0,25 A Superficie 0,07 0,13 0,20 0,28 0,38 0,50 0,64 0,79 Diam. Interior (mm) 300 400 500 600 700 800 900 1000 Pendiente (i) v Q v Q v Q v Q v Q v Q v Q v 0/00 m/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s m/s

1 0,56 0,040 0,68 0,09 0,79 0,16 0,89 0,25 0,99 0,38 1,08 0,54 1,17 0,54 1,25 1,1 0,59 0,042 0,71 0,09 0,83 0,16 0,94 0,26 1,04 0,40 1,13 0,57 1,23 0,57 1,32 1,2 0,62 0,044 0,75 0,09 0,87 0,17 0,98 0,28 1,08 0,42 1,18 0,60 1,28 0,60 1,37 1,3 0,64 0,045 0,78 0,10 0,90 0,18 1,02 0,29 1,13 0,43 1,23 0,62 1,33 0,62 1,43 1,4 0,67 0,047 0,81 0,10 0,94 0,18 1,06 0,30 1,17 0,45 1,28 0,64 1,38 0,64 1,48 1,5 0,69 0,049 0,83 0,10 0,97 0,19 1,09 0,31 1,21 0,47 1,32 0,67 1,43 0,67 1,54 1,6 0,71 0,050 0,86 0,11 1,00 0,20 1,13 0,32 1,25 0,48 1,37 0,69 1,48 0,69 1,59 1,7 0,73 0,052 0,89 0,11 1,03 0,20 1,16 0,33 1,29 0,50 1,41 0,71 1,53 0,71 1,64 1,8 0,75 0,053 0,91 0,11 1,06 0,21 1,20 0,34 1,33 0,51 1,45 0,73 1,57 0,73 1,68 1,9 0,78 0,055 0,94 0,12 1,09 0,21 1,23 0,35 1,36 0,52 1,49 0,75 1,61 0,75 1,73

2 0,80 0,056 0,96 0,12 1,12 0,22 1,26 0,36 1,40 0,54 1,53 0,77 1,65 0,77 1,77 2,2 0,83 0,059 1,01 0,13 1,17 0,23 1,32 0,37 1,47 0,56 1,60 0,81 1,74 0,81 1,86 2,4 0,87 0,062 1,06 0,13 1,22 0,24 1,38 0,39 1,53 0,59 1,68 0,84 1,81 0,84 1,94 2,6 0,91 0,064 1,10 0,14 1,27 0,25 1,44 0,41 1,60 0,61 1,74 0,88 1,89 0,88 2,02 2,8 0,94 0,066 1,14 0,14 1,32 0,26 1,49 0,42 1,66 0,64 1,81 0,91 1,96 0,91 2,10

3 0,97 0,069 1,18 0,15 1,37 0,27 1,55 0,44 1,71 0,66 1,87 0,94 2,03 0,94 2,17 3,5 1,05 0,074 1,27 0,16 1,48 0,29 1,67 0,47 1,85 0,71 2,02 1,02 2,19 1,02 2,35

4 1,12 0,079 1,36 0,17 1,58 0,31 1,79 0,50 1,98 0,76 2,16 1,09 2,34 1,09 2,51 4,5 1,19 0,084 1,45 0,18 1,68 0,33 1,89 0,54 2,10 0,81 2,29 1,15 2,48 1,15 2,66

5 1,26 0,089 1,52 0,19 1,77 0,35 2,00 0,56 2,21 0,85 2,42 1,21 2,62 1,21 2,81 6 1,38 0,097 1,67 0,21 1,94 0,38 2,19 0,62 2,42 0,93 2,65 1,33 2,87 1,33 3,07 7 1,49 0,079 1,80 0,17 2,09 0,41 2,36 0,67 2,62 1,01 2,86 1,44 3,10 1,44 3,32 8 1,59 0,112 1,93 0,24 2,24 0,44 2,53 0,71 2,80 1,08 3,06 1,54 3,31 1,54 3,55 9 1,69 0,119 2,04 0,26 2,37 0,47 2,68 0,76 2,97 1,14 3,24 1,63 3,51 1,63 3,76

10 1,78 0,126 2,15 0,27 2,50 0,49 2,82 0,80 3,13 1,20 3,42 1,72 3,70 1,72 3,97 12 1,95 0,138 2,36 0,30 2,74 0,54 3,09 0,87 3,43 1,32 3,75 1,88 4,05 1,88 4,35 14 2,10 0,149 2,55 0,32 2,96 0,58 3,34 0,94 3,70 1,42 4,05 2,03 4,38 2,03 4,70 16 2,25 0,159 2,73 0,34 3,16 0,62 3,57 1,01 3,96 1,52 4,33 2,17 4,68 2,17 5,02 18 2,39 0,169 2,89 0,36 3,35 0,66 3,79 1,07 4,20 1,61 4,59 2,31 4,96 2,31 5,32 20 2,52 0,178 3,05 0,38 3,54 0,69 3,99 1,13 4,42 1,70 4,84 2,43 5,23 2,43 5,61


CALCULO DE CAUDAL A BOCA LLENA, SEGN MANNING. PETROPIPE Dimetros 1.000 a 2.400mm

0,30 0,35 0,38 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 1,13 1,54 1,77 2,01 2,54 3,14 3,80 4,52 1200 1400 1500 1600 1800 2000 2200 2400 Q v Q v Q v Q v Q v Q v Q v Q v Q m3/s m/s m3/s m3/s m/s m3/s m3/s m/s m3/s m3/s m/s m3/s m3/s m/s m3/s m/s m3/s 0,99 1,42 1,60 1,57 2,42 1,64 2,90 1,72 3,45 1,86 4,72 1,99 6,26 2,12 8,07 2,25 10,17 1,03 1,49 1,68 1,65 2,53 1,72 3,05 1,80 3,62 1,95 4,95 2,09 6,56 2,23 8,46 2,36 10,67 1,08 1,55 1,75 1,72 2,65 1,80 3,18 1,88 3,78 2,03 5,17 2,18 6,85 2,33 8,84 2,46 11,14 1,12 1,62 1,83 1,79 2,76 1,87 3,31 1,96 3,93 2,12 5,39 2,27 7,13 2,42 9,20 2,56 11,60 1,17 1,68 1,90 1,86 2,86 1,95 3,44 2,03 4,08 2,20 5,59 2,36 7,40 2,51 9,54 2,66 12,04 1,21 1,74 1,96 1,92 2,96 2,01 3,56 2,10 4,23 2,27 5,78 2,44 7,66 2,60 9,88 2,76 12,46 1,25 1,79 2,03 1,99 3,06 2,08 3,67 2,17 4,36 2,35 5,97 2,52 7,91 2,69 10,20 2,85 12,87 1,28 1,85 2,09 2,05 3,15 2,14 3,79 2,24 4,50 2,42 6,16 2,60 8,16 2,77 10,52 2,93 13,26 1,32 1,90 2,15 2,11 3,24 2,21 3,90 2,30 4,63 2,49 6,34 2,67 8,39 2,85 10,82 3,02 13,65 1,36 1,95 2,21 2,16 3,33 2,27 4,00 2,37 4,76 2,56 6,51 2,75 8,62 2,93 11,12 3,10 14,02 1,39 2,00 2,27 2,22 3,42 2,33 4,11 2,43 4,88 2,63 6,68 2,82 8,85 3,00 11,41 3,18 14,38 1,46 2,10 2,38 2,33 3,58 2,44 4,31 2,55 5,12 2,75 7,01 2,95 9,28 3,15 11,96 3,34 15,09 1,53 2,20 2,48 2,43 3,74 2,55 4,50 2,66 5,34 2,88 7,32 3,09 9,69 3,29 12,49 3,49 15,76 1,59 2,29 2,58 2,53 3,90 2,65 4,68 2,77 5,56 2,99 7,62 3,21 10,09 3,42 13,00 3,63 16,40 1,65 2,37 2,68 2,63 4,04 2,75 4,86 2,87 5,77 3,11 7,90 3,33 10,47 3,55 13,50 3,76 17,02 1,71 2,45 2,77 2,72 4,19 2,85 5,03 2,97 5,98 3,22 8,18 3,45 10,83 3,68 13,97 3,90 17,62 1,84 2,65 3,00 2,94 4,52 3,08 5,43 3,21 6,45 3,47 8,84 3,73 11,70 3,97 15,09 4,21 19,03 1,97 2,83 3,20 3,14 4,83 3,29 5,81 3,43 6,90 3,71 9,45 3,98 12,51 4,25 16,13 4,50 20,34 2,09 3,01 3,40 3,33 5,13 3,49 6,16 3,64 7,32 3,94 10,02 4,23 13,27 4,50 17,11 4,77 21,58 2,20 3,17 3,58 3,51 5,40 3,68 6,49 3,84 7,71 4,15 10,56 4,45 13,99 4,75 18,03 5,03 22,74 2,41 3,47 3,92 3,85 5,92 4,03 7,11 4,21 8,45 4,55 11,57 4,88 15,32 5,20 19,76 5,51 24,92 2,61 3,75 4,24 4,16 6,39 4,35 7,68 4,54 9,13 4,91 12,50 5,27 16,55 5,62 21,34 5,95 26,91 2,79 4,01 4,53 4,44 6,83 4,65 8,22 4,86 9,76 5,25 13,36 5,63 17,69 6,00 22,81 6,36 28,77 2,96 4,25 4,81 4,71 7,25 4,93 8,71 5,15 10,35 5,57 14,17 5,98 18,77 6,37 24,20 6,75 30,52 3,12 4,48 5,07 4,97 7,64 5,20 9,18 5,43 10,91 5,87 14,94 6,30 19,78 6,71 25,50 7,11 32,17 3,41 4,91 5,55 5,44 8,37 5,70 10,06 5,95 11,95 6,43 16,36 6,90 21,67 7,35 27,94 7,79 35,24 3,69 5,30 5,99 5,88 9,04 6,15 10,87 6,42 12,91 6,95 17,67 7,45 23,40 7,94 30,18 8,42 38,06 3,94 5,67 6,41 6,28 9,67 6,58 11,62 6,87 13,80 7,43 18,89 7,97 25,02 8,49 32,26 9,00 40,69 4,18 6,01 6,80 6,66 10,25 6,98 12,32 7,28 14,64 7,88 20,04 8,45 26,54 9,01 34,22 9,54 43,15 4,41 6,34 7,16 7,02 10,81 7,35 12,99 7,68 15,43 8,30 21,12 8,91 27,97 9,49 36,07 10,06 45,49

Catálogopetropipe6 Oct

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