Las obras de saneamiento de río Nalón en Asturias
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Las obras de saneamiento de río Nalón en Asturias José Javier González Martínez Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Ingeniero Jefe del Área de Saneamiento y Depuración de la Confederación Hidrográfica del Cantábrico [email protected] Antecedentes históricos del saneamiento de la cuenca del río Nalón en la zona central de Asturias y de sus afluentes caudal y Nora-Noreña Situación inicial En el año 1987 la Comisión Europea aprobó el Plan Nacional de Interés Comunitario de Asturias que contemplaba, dentro de las inversiones previstas, una serie de actuaciones en materia de saneamiento entre las cuales destacaban por su importancia y ambición, las del proyecto y construcción de las infraestructuras necesarias para el saneamiento de la cuenca central del río Nalón, incluidos sus afluentes Caudal y Nora-Noreña. Las cuencas de estos ríos constituyen la red fluvial básica de la Zona Central de Asturias, añadiendo Gijón y Avilés, el área de mayor peso económico, social y demográfico de Asturias, pues en ella se ubica el 80 por ciento de la población asturiana y la mayor parte de la actividad industrial de la región. La presión ejercida por ambos factores, en continuo desarrollo en las últimas décadas había originado una degradación máxima de la calidad del agua de los ríos y de los cauces en general, hecho éste que se palió en la década de los 90 del pasado siglo, en gran parte de la cuenca del Nalón, siendo la actuación objeto de esta ponencia, la que culmina las actuaciones de saneamiento en la cuenca central del río Nalón, (tramo medio). La carga contaminante total anual para el sistema fluvial del río Nalón, (que incluye ambos afluentes Caudal y Nora-Noreña, se estimó tal y como refleja el Cuadro 4.1., en cuanto indicadores más comunes, en la siguiente: Cuadro 4.1. CARGA CONTAMINANTE (Tm/año) SISTEMA VERTIDO URBANO (M 3 /año) VERTIDO INDUSTRIAL (M 3 /año) VERTIDO TOTAL (M 3 /año) DBO5 N(amoniacal) Fósforo Nalón 138.097.256.- 94.559.558.- 232.656.814.- 69.797.- 11.632.- 4,653.- Los datos referentes a los componentes de los contaminantes, tanto en vertidos urbanos como industriales, se obtuvieron a partir de valores, medios estimados. A esto habría que añadir más contaminantes específicos provenientes de la industria, principalmente derivados de la actividad asociada a la minería, industria química y transformados metálicos, (hierro, zinc, fenoles, aceites y grasas, nitratos, etc.). Según el “Estudio de Calidad de las Aguas y los Ríos de la Cuenca del Norte”, realizado durante 1990 y 1991, con caudales superiores aproximadamente en un 250 por ciento al de dilución, (definido como el
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Las obras de saneamiento de río Nalón en Asturias José Javier González Martínez
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Ingeniero Jefe del Área de Saneamiento y Depuración de la Confederación Hidrográfica del Cantábrico
Antecedentes históricos del saneamiento de la cuenca del río Nalón en la zona central de Asturias y de sus afluentes caudal y Nora-Noreña
Situación inicial
En el año 1987 la Comisión Europea aprobó el Plan Nacional de Interés Comunitario de Asturias que contemplaba, dentro de las inversiones previstas, una serie de actuaciones en materia de saneamiento entre las cuales destacaban por su importancia y ambición, las del proyecto y construcción de las infraestructuras necesarias para el saneamiento de la cuenca central del río Nalón, incluidos sus afluentes Caudal y Nora-Noreña.
Las cuencas de estos ríos constituyen la red fluvial básica de la Zona Central de Asturias, añadiendo Gijón y Avilés, el área de mayor peso económico, social y demográfico de Asturias, pues en ella se ubica el 80 por ciento de la población asturiana y la mayor parte de la actividad industrial de la región. La presión ejercida por ambos factores, en continuo desarrollo en las últimas décadas había originado una degradación máxima de la calidad del agua de los ríos y de los cauces en general, hecho éste que se palió en la década de los 90 del pasado siglo, en gran parte de la cuenca del Nalón, siendo la actuación objeto de esta ponencia, la que culmina las actuaciones de saneamiento en la cuenca central del río Nalón, (tramo medio).
La carga contaminante total anual para el sistema fluvial del río Nalón, (que incluye ambos afluentes Caudal y Nora-Noreña, se estimó tal y como refleja el Cuadro 4.1., en cuanto indicadores más comunes, en la siguiente:
Cuadro 4.1.
CARGA CONTAMINANTE (Tm/año) SISTEMA
VERTIDO URBANO (M3/año)
VERTIDO INDUSTRIAL (M3/año)
VERTIDO TOTAL (M3/año)
DBO5 N(amoniacal) Fósforo
Nalón 138.097.256.- 94.559.558.- 232.656.814.- 69.797.- 11.632.- 4,653.-
Los datos referentes a los componentes de los contaminantes, tanto en vertidos urbanos como industriales, se obtuvieron a partir de valores, medios estimados.
A esto habría que añadir más contaminantes específicos provenientes de la industria, principalmente derivados de la actividad asociada a la minería, industria química y transformados metálicos, (hierro, zinc, fenoles, aceites y grasas, nitratos, etc.).
Según el “Estudio de Calidad de las Aguas y los Ríos de la Cuenca del Norte”, realizado durante 1990 y 1991, con caudales superiores aproximadamente en un 250 por ciento al de dilución, (definido como el
caudal mensual de mínima aportación con frecuencia anual, modificado por las detracciones y devoluciones medias diarias, obtenido en estudios y datos válidos para el Organismo de Cuenca), la calidad de las aguas era, antes de la puesta en marcha de la infraestructura de saneamiento alguna, la siguiente respecto a los ríos afectados:
- Inferior a A3 y sin peces en los siguientes tramos: río Nalón desde su confluencia con el Narcea hasta Laviana, río Nora desde su confluencia con el Carbayín hasta su confluencia con el Nalón, Noreña desde Noreña hasta su confluencia con el Nora, San Claudio desde Oviedo hasta su confluencia con el Nora, río Caudal y sus afluentes San Juan y Turón.
- La calidad era A3 y apta para ciprínidos en: río Nalón entre la confluencia con el Narcea y la desembocadura, Lena hasta Pola de Lena y Aller hasta Moreda.
- En el resto de los tramos del río la calidad era igual o superior a A2 y apta para salmónidos.
La calidad en 1993, poco antes de iniciar el funcionamiento de las primeras infraestructuras de saneamiento, de las aguas de los ríos en cuestión, referida al caudal de dilución era la siguiente:
- Inferior a mínima y A3 en los tramos: río Nalón desde Laviana, río Caudal desde Ujo, río Turón, río San Juan, río Nora desde Pola de Siero, río Noreña desde Noreña y río San Claudio desde Oviedo.
- La calidad era mínima y A3, en los siguientes tramos: río Caudal desde Pola de Lena hasta la confluencia con el Aller, río Aller de Felechosa a Corigos y desde Cabañaquinta.
- Calidad ciprínidos y A2 en los tramos: río Aller de Corigos a Cabañaquinta.
- En el resto de los ríos la calidad era igual o superior a A2 y salmónidos.
Esta calidad estaba fijada para situaciones extremas en el Proyecto Inicial del Plan Hidrológico Norte II, lo cual no impedía que, con frecuencia, se encuentren preces en tramos clasificados no aptos. En el esquema 1 adjunto se muestra gráficamente la calidad de los ríos en la cuenca del Nalón en 1993.
El concepto de calidad mínima la refiero a lo establecido en el entonces Proyecto de Plan Hidrológico Norte II, que fijaba como parámetros y valores que se consideran como definitorios para todos los cauces incluidos en el ámbito del Plan, independientemente de sus usos futuros, los siguientes:
Oxigeno disuelto > 3 p.p.m.
D.B.O5 < 30 p.p.m. NH4 < 15 p.p.m. P < 6 p.p.m.
El objetivo fundamental es la existencia siempre de oxígeno disuelto y que la cantidad de DBO5 sea tal que la demanda no supere la capacidad de absorción superficial.
En concreto los problemas de calidad del agua más acuciantes que presentaban las subcuencas integrantes del sistema fluvial del río Nalón eran los siguientes:
a.- Cuencas del río Nalón y río Caudal
La calidad de las aguas de ambos ríos, a su paso por las Cuencas Mineras estaba afectada por cuatro cuestiones fundamentales:
- Un contenido en sólidos en suspensión que podría ser extremadamente elevado, sobre todo en estiaje, alcanzando cifras de varios gramos por litro.
- Un contenido en amoniaco de varios miligramos por litro, proveniente de vertidos industriales y urbanos, al 50 por ciento aproximadamente, que impedían el establecimiento de una vida acuática estable.
- Un contenido relativamente elevado de materia orgánica, sobre todo aguas abajo de Langreo y Mieres, que hacía descender ocasionalmente el oxígeno disuelto por debajo de los 6 mg/l, límite establecido para la vida acuática de salmónidos.
b.- Cuenca del río Nora-Noreña
- Un contenido en amoniaco que muchas veces supera los 20mg/l, proveniente, en su mayoría, de los vertidos urbanos que impide el establecimiento de una vida acuática estable.
- Un contenido elevado de materia orgánica, sobre todo aguas abajo de núcleos urbanos e industriales que hacen descender el oxígeno disuelto hasta situaciones de anoxia total.
Concepción global del Saneamiento
La entonces Confederación Hidrográfica del Norte, (hoy Confederación Hidrográfica del Cantábrico), asumió, como principio básico, que el diseño de los sistemas de saneamiento debe establecerse en función de la capacidad de admisión del medio receptor, teniendo en cuenta el conjunto de cargas contaminantes que, ya sea por la actividad humana o por fenómenos naturales, pueden ser introducidos, con el tratamiento necesario, en dicho medio.
Este principio básico conduce a un planteamiento global del sistema de saneamiento, que de forma esquemática se representa en la figura 1.
ZONIFICACION ▼ ASIGNACIÓN DE USOS ▼ OBJETIVOS DE CALIDAD ▼
REQUISITOS, CRITERIOS Y
NORMAS DE CALIDAD ▼
MEDIO RECEPTOR AGUAS RESIDUALES URBANAS
EDAR
AGUAS RESIDUALES
INDUSTRIALES PRETRATAMIENTO
ANALISIS DE CUMPLIMIENTO OBJETIVOS DE CALIDAD
PLAN DE VIGILANCIA Y CONTROL AMBIENTAL INFILTRACIÓN
AGUAS DE ESCORRENTÍA URBANA
ALIVIADEROS
CONTAMINACIÓN DIFUSA
Figura 1. Esquema global de un sistema de saneamiento
La consideración del medio receptor como elemento fundamental para el diseño exigió establecer:
- La zonificación del medio afectado por los vertidos, tanto continuos como esporádicos, (alivios), estableciendo para cada zona distintos usos del medio acuático que pueden ir desde la preservación de la vida natural, a usos humanos asociados, (baño, cría de moluscos, etc.).
- Es evidente que esta zonificación de usos precisó de la participación de agentes políticos y sociales, habida cuenta de las implicaciones que conlleva y la incidencia de las decisiones del coste del sistema.
- Los objetivos de calidad, asociados a cada uso, entendidos como metas a conseguir que posibilitasen el uso definitivo y, en consecuencia, con un cierto carácter cualitativo.
- Los requisitos, criterios y normas de calidad en que se concretaban de forma cuantitativa los distintos objetivos de calidad, entendidos como valores limitativos de los parámetros de contaminación en el medio receptor, y establecidos, con carácter general, en la normativa comunitaria y nacional vigente en aquél momento.
La normativa vigente no alcanzaba, ni alcanza hoy en día, a establecer valores límite para todos los contaminantes conocidos. Fue preciso recurrir, por tanto, a criterios científicos o técnicos e incluso, en ciertos casos, establecer límites que habrán de ser comprobados a posteriori.
Fijados los objetivos de calidad, con sus requisitos, criterios y normas, se trató de establecer qué parte de las aguas residuales circulantes podía de ser vertida al medio receptor, qué parte debía ser tratada y cuál debe ser el nivel de tratamiento adecuado.
Estas tres cuestiones fueron deben ser tenidas en cuenta de forma conjunta con el punto de mira puesto en el cumplimiento de los citados objetivos de calidad.
Todo ello exigió optimizar el sistema con el auxilio de uno o varios modelos matemáticos que permitieron la simulación del comportamiento del medio receptor, tomando en consideración las siguientes fuentes de contaminación:
1. La contaminación residual de las aguas de procedencia urbana, tratadas con un tratamiento adecuado en la E.D.A.R., que tienen un caudal sensiblemente continuo y de características controladas.
2. La contaminación residual de las aguas de procedencia industrial, tratadas en origen hasta el límite que se establezca en el Reglamento de Vertidos a Colectores y posteriormente, en la propia E.D.A.R., generalmente mezcladas con las de origen urbano.
3. La contaminación de las aguas de tiempo de lluvia, mezcla de residuales y de escorrentía urbana, transportadas hasta la E.D.A.R.,que por superar el caudal de diseño de ésta a tratamiento completo, tendrán que ser objeto, antes de su vertido, de otro tipo de tratamiento de menor entidad, a realizar en la propia E.D.A.R. o en otras instalaciones.
4. La contaminación de los vertidos de alivio, no incorporados al colector general y que, en principio, no son objeto de ningún tratamiento.
5. Los vertidos directos al medio receptor, no incorporados al sistema, y la contaminación difusa ya sea de origen natural o antrópico, incorporada al medio a través de la red hidrográfica.
La consecución de los objetivos de calidad definidos habrá de alcanzarse, desde el punto de vista del diseño mediante la combinación de los elementos de recogida, regulación tratamientos satélites y tratamientos centralizados, optimizando el binomio costes de inversión-costes de explotación.
Conviene destacar la importancia fundamental que. en la consecución de los objetivos definidos, tiene la gestión del sistema de saneamiento y ello desde los distintos puntos de vista, entre los que destacan:
- El mantenimiento y explotación adecuados, tanto de la red de colectores como de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales, (en adelante E.D.A.R.).
- El control y vigilancia de los vertidos de origen industrial, de su adecuación al Reglamento de Vertidos, y de los tratamientos en origen a que deben estar sometidos.
- El seguimiento ambiental del medio receptor, a partir de un Plan de Vigilancia y Control Ambiental establecido en la fase de diseño, comprobando la evolución del medio acuático en relación con la situación origen, previa al saneamiento, así como la eficacia del sistema implantado, su funcionamiento en relación con las previsiones hechas en la fase de diseño y la
necesidad de introducir correcciones o mejoras en los distintos elementos del sistema de saneamiento.
Caudales de diseño de los colectores interceptores generales
Los sistemas unitarios transportan, en situaciones de tormenta, además de los caudales de aguas residuales de tiempo seco, las escorrentías superficiales urbanas correspondientes a lluvias de un determinado período de retorno. La sucesiva incorporación de colectores secundarios al colector-interceptor general generaría un caudal que no sería posible transportar con costes razonables, por lo cual disponen elementos de almacenamiento y alivio que limitan el caudal de incorporación al citado colector- interceptor.
El caudal de diseño del interceptor general se ha basado históricamente en el concepto de dilución, admitiéndose en general valores de dilución comprendidos entre 3 y 6.
También se ha considerado como criterio de dimensionamiento la conocida fórmula de Liverpool, que proporciona caudales en el entorno de los 20 l/s. por cada 1.000 habitantes.
La concepción de saneamiento planteada en el apartado anterior obligaba a superar conceptos o fórmulas deterministas, al introducir como parámetros de diseño la capacidad de asimilación del medio receptor en función de los usos asignados. La consideración del conjunto de fuentes posibles de contaminación en una zona a la que se asignan usos restrictivos puede obligar incluso a impedir los vertidos de origen controlado, ya sean continuos, tratados o discontinuos, derivados de episodios de lluvia. De esta forma, el interceptor general puede estar dimensionado para evacuar de dicha zona caudales muy superiores a los 20 l/s. por cada 1.000 habitantes a que se ha hecho referencia.
En todo caso, teniendo en cuenta que el caudal medio de agua residual generado en un núcleo urbano es del orden de 3-4 l/s. por cada 1.000 habitantes y que el caudal de tratamiento biológico en la E.D.A.R. se establece para valores del orden de 8-10 l/s. por cada 1.000 habitantes, que, habitualmente, se almacena en estanque de tormenta dotados con equipamientos de decantación primaria, aunque diseñados con velocidades ascensionales superiores a los decantadores del proceso principal. De esta forma, y en caso de persistencia del episodio de lluvia, se producirá un segundo alivio, en la propia E.D.A.R., de aguas tratadas con una decantación.
Otra posibilidad de afrontar el problema es potenciar los elementos de retención o regulación, implantando sistemas de tratamientos de efluentes en las instalaciones periféricas de la red. Se puede reducir así el caudal interceptado, con el límite inferior de los 8-10 l/s. por cada 1.000 habitantes de tratamiento biológico, disminuyendo diámetro y costes de los colectores-interceptores, a costa de aumentar significativamente el coste de las estructuras de regulación en red.
En definitiva se plantearon dos límites, según la posible ubicación de los volúmenes de retención necesarios:
- Tanques de tormenta pequeños en las redes, interceptores de mayor diámetro y tanques de tormenta en la E.D.A.R.
- Grandes tanques de tormenta en red, con interceptores de menor diámetro y eliminación de estanques de tormenta en la E.D.A.R.
A favor del primer criterio se argumenta la dificultad de construcción y mayor coste unitario de los tanques de tormenta en zonas urbanas, la ventaja suplementaria de un mayor volumen de almacenamiento en el propio colector y la posibilidad de contar en la E.D.A.R. con un volumen de regulación utilizable en caso de emergencia en tiempo seco. Por el contrario, el segundo criterio se apoya, sobre todo, en menores costes del interceptor.
Parece razonable que la elección de uno u otro sistema deberá hacerse teniendo en cuenta las características particulares de cada cuenca y la zonificación de usos del medio receptor, optimizando la eficacia y el coste total del sistema.
Puede resultar interesante ilustrar los comentarios anteriores con los resultados de un ejercicio teórico realizado por los Servicios Técnicos de la entonces Confederación Hidrográfica del Norte. Se trató de analizar los alivios producidos en tres cuencas variando el caudal de diseño del colector-interceptor general y el volumen de retención dispuesto en los aliviaderos. Las características de las cuencas se definen en la Tabla 1 adjunta.
Los resultados numéricos de la simulación se recogen en las Tablas 2,3 y 4 adjuntas. En las figuras 2 y 3 se expresan en forma gráfica algunos de los resultados más representativos.
Independientemente de los valores numéricos, se dedujeron las siguientes conclusiones:
a) Se aprecia un cambio pendiente, en todos los casos, alrededor de valores próximos a 20 l/s. por cada 1.000 habitantes. Valores de caudales derivados superiores a este proporcionan excelentes resultados en cuanto a volúmenes y cargas aliviadas al medio receptor, siendo los rendimientos marginales inferiores.
b) Se precisan volúmenes de retención importantes para obtener resultados similares a los obtenidos por incrementos de caudal derivado.
c) El diseño óptimo de un sistema dependerá de las condiciones particulares de cada cuenca y de los objetivos definidos para el medio receptor de los alivios, teniendo en consideración en cualquier caso, el coste total del binomio colector-volumen de retención.
Objetivos de calidad en el Proyecto de Saneamiento General de la Cuenca del río Nalón
Dada la tradición salmonera de la Cuenca del Nalón y sus afluentes, a pesar de la pésima situación inicial que he descrito en el apartado 1.1, el objetivo de calidad que se planteó alcanzar en el tramo objeto del Proyecto de Saneamiento, extensible posteriormente a la totalidad del sistema fluvial, se fijó de acuerdo
con la Directiva 78/659 C.E.E., relativa a la calidad de las aguas dulces que deben ser mejoradas o protegidas en orden a que sean aptas para la vida de peces.
De esta manera para las cuencas de los ríos Nalón y su afluente Caudal, el objetivo elegido calificaba sus aguas como sigue:
- Criterios de clasificación: Imperativo.
- Usos del agua: Vida acuática.
- Clase: Clase - I - Salmónidos.
El Nora es un afluente del Nalón cuyo aporte de contaminación podía poner en entredicho el objetivo de calidad perseguido en éste, al aportar una carga de nitrógeno amoniacal que puede hacer superar los valores impuestos para el objetivo de la vida de salmónidos en el Nalón. Para asegurar que en el Nalón, a partir de su confluencia con el Nora, se consiguiese el objetivo de agua apta para vida de salmónidos, era necesario alcanzar el siguiente objetivo en el río Nora:
- Criterios de clasificación: Imperativo.
- Usos del agua: Vida acuática.
- Clase: Clase - I - Ciprínidos.
A nivel de planificación general se fijaron, en aquél momento, los siguientes objetivos de calidad en los ríos afectados por este Plan de Saneamiento:
- En general calidad A2 para abastecimiento urbano, salmónidos para vida piscícola y en ningún caso la calidad sea inferior a la mínima definida anteriormente.
- Como excepciones circunstanciales:
* A3 y salmónidos en el río Nalón desde Frieres, en el río Caudal desde Baíña y para los ríos Nora y Noreña se intentaba conseguir condiciones para vida de salmónidos con actuaciones combinadas de regulación, trasvases, etc. y un mínimo de ciprínidos en ambos.
En el Esquema 1.4 se recogen estos objetivos de calidad establecidos para la cuenca del río Nalón.
Estos objetivos de calidad han visto alterado su contenido y esencia para adaptarse a lo previsto en la Directiva Marco del Agua, lo que va a obligar a la modernización de algún sistema de saneamiento de la cuenca en funcionamiento desde hace 20 años, cuestión que excede de la ponencia.
Estudios previos desarrollados
En el Organigrama 1.5 adjunto se desarrollan los pasos que entiendo necesarios para desarrollar un Plan de Saneamiento a partir de los objetivos de calidad en el medio receptor, en este caso un sistema fluvial, interrelacionando los diferentes elementos que intervienen en la gestión de la calidad del medio. Este esquema de desarrollo sigue siendo válido sean los objetivos de calidad los iniciales o los nuevos en función de la Directiva Marco
A continuación voy a comentar brevemente los aspectos más destacados de dos instrumentos que considero básicos para llegar a buen puerto con un plan de saneamiento tan ambicioso como el de Saneamiento de la cuenca del río Nalón: el modelo de simulación del medio y el desarrollo en planta piloto de los sistemas de depuración. Otros estudios previos como caracterización de vertidos industriales, identificación de redes, etc. también se desarrollaron en su momento para la definición del sistema de saneamiento aunque son menos relevantes en el ámbito de esta exposición.
Organigrama A 1.5
Aplicación de un modelo de calidad de agua en la cuenca del río Nalón
Por su importancia no quiero dejar de mencionar los trabajos de modelización desarrollados sobre la cuenca del río citado. Estos trabajos se desarrollaron entre los años 1988 y 1991 de forma simultánea con la recogida de numerosa información sobre contaminación industrial en las cuencas, contaminación urbana, estado de redes, etc. y con ellos se trató de dotarnos de una herramienta suficiente para hacer un diagnóstico de la evolución del medio receptor en función de la contaminación recibida del sistema de saneamiento en su conjunto, (aliviaderos, depuradoras, etc.), y de sus propias características y por tanto definir las dimensiones de éste en función de las exigencias del medio y los usos definidos para él.
El desarrollo del modelo matemático se llevó a cabo en colaboración con la Fundación Leonardo Torres Quevedo de la Universidad de Cantabria y tuvo lugar en las fases que se recogen en el Organigrama 1.6.
Organigrama 1.6
Organigrama A 1.6
En el año 1988 se eligió como modelo matemático a desarrollar, de entre los disponibles entonces que se consideraban adecuados, el QUAL 2E de la E.P.A., hoy ya superado ampliamente por otro tipo de modelos dinámicos pero que sirvió para sentar las bases del Plan de Saneamiento. Respecto al modelo QUAL 2E decir que podía simular, simultáneamente, el comportamiento de hasta 15 constituyentes, de manera individual o combinados:
- Oxigeno disuelto
- Demanda bioquímica de oxígeno
- Temperatura
- Algas, como Clorofila A
- Amoniaco, Nitritos y Nitratos, como Nitrógeno
- Fósforo orgánico y Ortofosfato disuelto
- Coliformes
- Un constituyente no conservativo arbitrario y tres conservativos arbitrarios
Por otro lado suponía que los mecanismos de transporte y dispersión eran significativos sólo a lo largo de la dirección principal del flujo. Permitía igualmente la descarga múltiple de vertidos, simulación de afluentes y de aportaciones naturales no puntuales y la posibilidad de calcular caudales de dilución
necesarios para satisfacer unos objetivos establecidos de oxígeno disuelto. Por el contrario, la única posibilidad de usarle como modelo dinámico estaba en la posible simulación de los efectos de la variación de los datos metereológicos a lo largo del día.
En las gráficas siguientes se pueden ver diversos supuestos de modelización en el río Nalón y sus afluentes Caudal y Nora respecto a alguno de los parámetros más significativos, donde se observa el problema de nitrógeno amoniacal de la cuenca y los problemas del río Nora para alcanzar los valores límites en el río para caudales de estiaje.
Estudios en Planta Piloto de líneas de tratamiento posibles
En paralelo con el desarrollo del Modelo Matemático mencionado, aprovechando alguno de los resultados parciales del Premodelo, así como los datos obtenidos en otros estudios previos realizados, (vertidos urbanos, industriales, etc.), comenzamos en 1989 a desarrollar una serie de trabajos en la Planta Piloto, situada en la antigua E.D.A.R. de Villapérez, (Oviedo), tendentes a determinar cual de las tecnologías de depuración disponibles en aquél momento era la óptima para permitirnos alcanzar una calidad del agua tratada suficiente con un funcionamiento estable, realizando para ello las pruebas y ensayos necesarios para estudiar los rendimientos que se obtendrían en el futuro y a escala industrial con los distintos procesos de tratamiento posibles.
Datos de partida.
Como datos de contaminación para el diseño se estableció un abanico en el que podemos encuadrar las aguas de cualquier red urbana de Asturias:
. DQO: entre 200 y 500 p.p.m.
. DBO5: entre 100 y 250 p.p.m.
. M.S.: entre 100 y 250 p.p.m.
. Caudal de diseño: 10 m3/h.
Inicialmente la planta piloto podía realizar pruebas y ensayos que permitían evaluar los siguientes procesos de tratamiento:
Tratamiento físico-químico
Decantación primaria
Tratamiento biológico de fangos activados con nitrificación-desnitrificación
Posteriormente se reformaría para evaluar el sistema de eliminación biológica de nitrógeno y fósforo.
En la fase inicial se dispuso de un tanque de 2,5 m3 para floculación y que podía realizar funciones de primera etapa, un decantador primario de 16 m3, una balsa de aireación de 75 m3 con un 20% de zona anóxica, un clarificador de 30 m3 y los elementos de dosificación reactivos, recirculaciones, aporte de oxígeno por difusores cerámicos, producción de aire y automatismo necesarios.
Trabajos desarrollados
- Sistema Convencional
Se procedió a arrancar la planta e intentar estabilizarla, en principio estudiando únicamente la eliminación de materia orgánica y de sólidos en suspensión mientras tratábamos de familiarizarnos con las técnicas analíticas específicas y con la explotación de una planta piloto de estas características, con numerosos problemas en el día a día. Este período abarca desde el 10-05-1989 hasta el 24-09-1989 siendo la configuración del la planta del Esquema 1.5.1.
- Sistema Doble Etapa
Se procedió a cambiar al sistema Doble Etapa y realizar en los ensayos correspondientes entre el 29-09-1989 y el 31-01-1990, intentando analizar las mejoras que aportaba el sistema, observándose que en valores promedio no ofrecía una mejora sustancial en cuanto a eliminación de sólidos en suspensión y DQO, si bien laminaba mejor los valores extremos por vertidos, etc. presentando una cierta capacidad de reacción la Primera Etapa frente a fenómenos imprevistos. Sin embargo, tal vez por nuestra propia inexperiencia, nos resultó difícil trabajar en este sistema y conseguir un funcionamiento estable con la configuración de planta del Esquema 1.5.2.
- Sistema de nitrificación-desnitrificación
En esta fase inicial intentamos analizar el proceso convencional con nitrificación-desnitrificación según la configuración del Esquema 1.5.3 Para evaluar la bondad del proceso de eliminación de materia orgánica y de nitrógeno que se estaba diseñando para Frieres y Baiña a escala industrial. El trabajo en este sistema se desarrolló entre Febrero de 1990 y Octubre de 1991.En este período tuvimos varios episodios de bulking filamentoso que nos complicó mucho los ensayos.
En el cuadro 1.5 se observan los resultados promedios obtenidos durante estos períodos, ene los que la inexperiencia y el desconocimiento nos impidió obtener un mayor rendimiento real de la instalación, aunque sirvió para disipar dudas iniciales, para facilitarnos los primeros pasos y para confirmarnos la viabilidad de los sistemas a implantar en Frieres y Baiña, y actualmente en la E.D.A.R. de Las Caldas que completa el saneamiento de la cuenca del río Nalón en la Zona Central de Asturias.
Esquema 1.5.1
Esquema 1.5.2
Esquema 1.5.3
Proyecto de terminación del colector interceptor general del río Nalón. tramo las caldas-Soto de Rey. TT.MM. de Oviedo y Ribera de Arriba, (Asturias)
Planteamiento del proyecto primitivo de 1998
Planteamiento general y descripción de la actuación
Con este proyecto se culminaba el saneamiento de la cuenca del río Nalón en lo que a la Zona Central de Asturias se refiere, combinado con el saneamiento de Grado emprendido por La Confederación Hidrográfica de forma simultánea y con el Saneamiento del Bajo Nalón acometido por la Administración del Principado de Asturias por aquellas fechas y rematado, a nivel de cuenca del Nalón con el Saneamiento del Alto Nalón iniciado recientemente por dicha Administración Regional.
- Situación inicial.
El saneamiento de la zona de proyecto estaba formado por sistemas independientes que servían a los diferentes núcleos de población, (de pequeño tamaño en la mayor parte de los casos), de forma asilada, sin considerar la cuenca, (río Nalón), como una única unidad de saneamiento. No existía un interceptor general de cuenca ni mecanismos de regulación de incorporaciones, y/o de control de alivios previos a su envío a tratamiento adecuado, (en este caso a la futura E.D.A.R. de Las Caldas, en construcción actualmente).
Las diferentes subcuencas a recoger están integradas, en su mayor parte, por superficies receptoras de agua limpia, por lo que, en épocas de lluvia, recogen el agua de escorrentía, al tratarse de sedes unitarias en todos los casos.
Las subcuencas a recoger correspondían a las zonas rurales de Vegalencia, Soto del Rey, Las Segadas, Soto de Ribera, Bueño, Palomar, Puerto y Argame, vertiendo, las redes secundarias de colectores de aquellos núcleos que disponían de saneamiento, directamente a los cauces naturales o a través de pozos negros, tal y como se detectó en la campaña de campo desarrollada al efecto.
- Justificación de la solución adoptada.
El proyecto de saneamiento de este tramo del río Nalón, se basa en la ejecución de un colector interceptor general que recogiese el agua de la cuenca vertiente principal y la condujese, convenientemente regulada a la E.D.A.R. de Las Caldas, (actualmente en construcción), con la finalidad de concentrar vertidos y, con ello, abaratar costes y optimizar el tratamiento de depuración. A este interceptor verterán una serie de colectores secundarios, que recogerán los vertidos existentes detectados en la investigación de campo. La zonificación por tramos realizada fue la siguiente:
Interceptor del río Nalón:
Tramo: Soto del Rey-Entrepuentes
Tramo: Bombeo de Entrepuentes
Tramo: Las Segadas-Palomar
Tramo: Bombeo de Palomar
Tramo: Puerto-E.D.A.R.
Ramales del interceptor del río Nalón
Ramal de Vegalencia
Ramal de Argame
Ramal de Chalets
Ramal de Las Segadas
Ramal de La Joya
Ramal de Palomar
Ramal de Puerto
Todo ello de acuerdo con el esquema general adjunto.
- Descripción de la actuación proyectada
La población servida por la red de saneamiento proyectada se indica en la tabla adjunta:
POBLACIÓN CUENCA
ACTUAL FUTURA
Río Nalón 2.481 6.784
Río Nalón incluido Riosa 5.389 11.823
A continuación se hace una descripción general de las obras proyectadas inicialmente, teniendo en cuenta la fragmentación señalada anteriormente:
Colector Interceptor General del río Nalón. Tramo Soto del Rey-Entrepuentes
El interceptor del río Nalón se inicia en la zona de Vegalencia y Soto del Rey. Este tramo comienza en el aliviadero-tanque de tormentas de Soto del Rey, que regula las aguas residuales que recoge la red existente en el núcleo. Dicho aliviadero tiene un volumen de retención de 27 m3.
La longitud del tramo interceptor es de 631m., de los que los 360m. iniciales se planteaban en tubería de gres de 400mm. de diámetro y el resto, tras la incorporación del ramal de Vegalencia, en hormigón armado de 500mm. La mayor parte de la traza discurre bajo la carretera de acceso a Soto del Rey, debiendo reponerse el firme en su totalidad tras las obras.
La pendiente del tramo es de 0,30% de manera que se procuraba minimizar la excavación en una zona en la que la margen del río Nalón tiene muy poca pendiente y se debe recoger el cruce del ramal de Vegalencia tras pasar bajo el cauce del mismo.
El tramo se completaba con la ejecución “in situ” de 7 pozos de registro.
Interceptor del río Nalón. Tramo: Bombeo de Entrepuentes
El paso del colector en la zona de Entrepuentes se realiza mediante un bombeo. Este bombeo tiene una longitud de 541m., prevista en el proyecto inicial en fundición de 300mm. de diámetro. En el punto alto de Las Segadas se instala una arqueta de rotura de carga.
Este tramo debía cruzar sobre las vías del ferrocarril a la térmica de Soto de Ribera, planteándose el cruce grapando la tubería al paso superior existente.
La caseta de bombeo alberga tres bombas (2+1 de reserva) que permiten el bombeo de 135 l/seg.
Interceptor del río Nalón. Tramo: Las Segadas-Palomar
El tramo entre Las Segadas y Palomar tiene una longitud de 3.231m., planteado mediante una tubería de hormigón armado de 800mm. de diámetro y una pendiente homogénea a lo largo del tramo de 0,30%.
En el inicio del tramo recibe las aguas de los ramales de Argame, Chalets y Las Segadas, así como los provenientes del propio interceptor del tramo anterior.
Este tramo se proyectó íntegramente por la margen derecha del río Nalón, próximo al cauce. Casi en su totalidad se debía ejecutar mediante pre-zanja, ya que los aportes del ramal de Argame y La Joya se producían tras haber pasado estos el cauce del río Nalón, con lo que la cota de entrega es muy baja.
Este tramo finalizaba vertiendo sus aguas en el aliviadero de Bueño, y se preveía la ejecución de 31 pozos de registro ejecutados “in situ”.
Interceptor del río Nalón. Tramo: Bombeo de Palomar
El bombeo de Palomar, dando continuidad al interceptor hasta el núcleo de Puerto, tenía una longitud de 3.599m., a ejecutar mediante tubería de fundición de 500mm. de diámetro.
La estación de bombeo se integraba en el aliviadero de Bueño, dotado con un volumen de retención de unos 106m3. En dicha estación se preveían 6 bombas, (2 grupos de 2+1 de reserva), que permiten elevar 250 l/seg. a 117m. de altura.
Para ello la instalación se diseñó como un bombeo en serie.
La traza discurría, en el primer tramo, por el camino existente de acceso al Puente de Palomar sobre el río Nalón, estructura que se aprovechaba para paso de la tubería. Tras cruzar este puente, se dirigía a la carretera AS-322 y, tras cruzarla, se apoyaba en la carretera de acceso a Fuexos. Posteriormente se cambiaba de cuenca a través de caminos forestales hasta acceder a La Arquera, desde donde bajaba, (tras cruzar las carreteras RA-1 y AS-322 nuevamente), hacia Fuso y Puerto, donde finalizaba. En esta bajada debía cruzar, mediante hinca, al igual que en los casos anteriores, bajo el ferrocarril de FEVE y el canal de derivación de la Minicentral de Puerto.
En los planos adjuntos se observa el detalle del trazado en planta y perfil longitudinal de este tramo.
En el punto más elevado de la traza y para cortar la tubería disminuyendo las pérdidas de carga a vencer por las bombas, se ejecutaba una arqueta de rotura de carga.
Interceptor del río Nalón. Tramo: Puerto-E.D.A.R. Las Caldas
Este tramo se inicia en el final del anterior, punto donde se incorpora también el ramal de Puerto.
La conducción se dirige, atravesando el llerón del río Nalón y posteriormente el cauce del mismo río, hacia el emplazamiento previsto para la E.D.A.R. de Las Caldas, (actualmente en ejecución).
La longitud de este tramo era de 784m., todos ellos de hormigón armado de 800mm. de diámetro y una pendiente del 0,30%.
Se proyectaban 9 pozos de registro ejecutados “in situ” para inspección y limpieza de la red.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Vegalencia
El ramal de Vegalencia se iniciaba tras el aliviadero-tanque de tormentas del mismo nombre, dotado de un volumen de retención de 92m3.
Este ramal tenía una longitud de 166m., previsto inicialmente en tubería de hormigón armado de 500mm. de diámetro, con una pendiente de 0,30% y la cota fijada por la necesidad de cruzar bajo el río Nalón, en una zona en la que se encuentra encauzado.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Argame
Este ramal se iniciaba en el punto de vertido actual del colector de Argame. El primer tramo discurría entre esta sección y Soto de Ribera, bajo la cuneta de separación entre la carretera MO-5 y el ferrocarril de FEVE.
Tras llegar a Soto de Ribera se planteaba la traza por terrenos del aparcamiento y posteriormente la llanura existente hasta llegar a las instalaciones del la Central Térmica de Soto de Ribera.
El paso por la Central Térmica se estudió de acuerdo a los planos entregados por la empresa propietaria, en los que se indicaba las instalaciones y servicios que hace casi imposible el paso por los terrenos que ocupan. Se planteó como única alternativa lógica, el paso de la tubería bajo el canal de toma de agua para refrigeración y el posterior desarrollo por una zona verde de la Central, hasta una sección en la que se cerraba el paso por la abundancia de instalaciones. En este punto se cruzaba el río Nalón hasta la margen derecha con un cruce muy esviado debido a la orografía de la zona.
La longitud de la traza era de 1.228m., previstos en tubería de hormigón armado de 600mm. de diámetro, con una pendiente del 0,30% y con 16 pozos de registro ejecutados “in situ”.
Se debían ejecutar dos hincas, una bajo la carretera AS-322 y otra bajo las líneas férreas de acceso a la Central Térmica y el canal de agua de refrigeración de la misma. También se proyectaba un cruce bajo el río Nalón en un emplazamiento hidráulicamente delicado por la influencia de la presa de refrigeración de la Central Térmica y sus aliviaderos.
Antes de discurrir por terrenos de la Central Térmica y en la explanada existente en la margen del río, se planteaba el aliviadero de Soto de Ribera con un volumen de retención de unos 45m3.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Chalets
Este ramal tenía una longitud de 232m. previsto en tubería de gres de 300mm. de diámetro.
La traza se ajustaba a lo abrupto del terreno, al igual que la rasante, que presentaba tres pendientes distintas de 0,30%, 5,07% y 3,24%.
Se proyectaban 4 pozos de registro, aunque la tipología sea diferente del resto, ya que la estrechez del espacio aconseja implantar pozos de anillos prefabricados.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Las Segadas
Se trataba de un aliviadero emplazado en el actual interceptor de Las Segadas que vierte al interceptor general, con un volumen de retención del tanque de 23m3.
Ramal de La Joya
El ramal de La Joya se iniciaba en un aliviadero-tanque de tormentas con un volumen de retención de 30m3.
Tras este aliviadero, separado del río Nalón por la línea férrea de FEVE que debía cruzarse mediante hinca, se iniciaba un ramal de trazado recto que cruzaba bajo el río Nalón antes de incorporarse al interceptor general. Su longitud era de 165m. en tubería de gres de 300mm. con una pendiente de 0,30% y se proyectaba 1 pozo de registro “in situ”.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Palomar
El ramal de Palomar se iniciaba en un aliviadero y bombeo que recoge los vertidos del núcleo del mismo nombre. El aliviadero-tanque de tormentas tenía un volumen de retención de 23m3. En la misma estructura se integraba el bombeo, que constaba de dos bombas, (1+1 de reserva).
La traza del ramal se dirigía al camino de acceso al Puente de Palomar y posteriormente discurría paralelo al tramo de interceptor general del bombeo de Palomar, aunque en sentido contrario, hasta acceder al aliviadero y bombeo de Bueño.
El tramo tenía una longitud de 953m., estando prevista la ejecución en PE*AD de 200mm. de diámetro. A lo largo de la traza se generan dos puntos altos, por lo que se deben instalar dos ventosas y un desagüe.
Ramales del interceptor del río Nalón. Ramal de Puerto
Se trataba de un ramal para recoger los vertidos del núcleo de Puerto.
Discurría paralelo al canal de derivación de la Minicentral de Puerto, vertiendo las aguas de los extremos hacia la zona central, donde se emplazaba un aliviadero antes de entregar sus aguas al interceptor general. El aliviadero-tanque de tormentas tiene un volumen de retención de 48m3.
El ramal tenía una longitud de 502m. Los tramos que vertían hacia la zona central del aliviadero tenían pendientes disimétricas del 0,30% y el 1,00% en función de la topografía de la zona, estando planteados en tubería de hormigón de 600mm. el tramo de menor pendiente y de 500mm. el de mayor pendiente, incorporando 9 pozos de registro ejecutados “in situ”.
Principales problemas de ejecución del proyecto y solución definitiva adjudicada
- Problemas de ejecución en el proyecto primitivo
El proyecto de actuación descrito anteriormente planteaba varios problemas técnicos, el más importante de los cuales era el desarrollo del tramo entre Palomar y Puerto del interceptor general mediante un bombeo de aguas residuales en serie con bombas centrífugas sumergibles de 117m. de altura de bombeo, con un trazado problemático, y de complejos mantenimiento y explotación, al tratarse de aguas residuales, siendo una solución muy poco eficiente energéticamente, (aspecto este no considerado en el proyecto), y ambientalmente poco sostenible.
También adolecía el proyecto de un estudio geotécnico de detalle del macizo de Peña Avis.
Se apreciaban además bastantes indefiniciones en la conexión del Ramal de Argame a través de una instalación industrial en continuo cambio, como es la Central Térmica de Soto de Ribera, y las servidumbres que introducía en la solución, en el Ramal de los Chalets, (por sus limitaciones físicas y orográficas y en el Ramal de la Joya con afección a varios servicios públicos no resueltas a nivel de permisos, autorizaciones, etc., en el proyecto.
Ante esta situación de precariedad en alguna de las soluciones técnicas planteadas en el proyecto desarrollado, (hay que decir que con muy poco presupuesto para estudios de detalle y con urgencias que en nada benefician a la técnica como se demostró más adelante), el documento anteriormente descrito se consideró un Anteproyecto y como tal se licitó bajo la forma de Concurso de Proyecto y Construcción con su publicación en el BOE en 7 de mayo de 2002.
- Proyecto adjudicado y modificación planteada
Analizada la problemática planteada por los diversos licitadores el Contrato fue adjudicado, bajo dicha modalidad, a una Solución Variante que introducía, básicamente las siguientes novedades:
El denominado tramo Las Segadas-Palomar en el proyecto inicial, pasaba a llamarse como Las Segadas-Bueño, incrementando su longitud hasta 3.440m.,(3.231m. hasta Palomar), manteniendo el mismo número de pozos de registro, recibiendo las aguas del núcleo de Bueño a través del aliviadero correspondiente y manteniendo los diámetros, pendientes, etc. del proyecto original.
Como principal novedad proponen una solución sustituyendo el bombeo de Palomar, (crítico en este proyecto), por la ejecución de un túnel entre Bueño y la E.D.A.R. Las Caldas de 1.200m. de longitud en el que se colocaba una tubería de hormigón armado de 600mm. de diámetro, suficiente para transportar por gravedad los caudales de aguas residuales de diseño del sistema de saneamiento.
El túnel se iniciaría 300m. aguas abajo del aliviadero de Bueño que también recibe las aguas del núcleo de Palomar.
Se planteaba en esta oferta adjudicada una galería de dimensiones interiores 2,00x1,80m., ejecutada mediante el Nuevo Método Austríaco, (excavación con explosivos dispuestos en taladros previamente realizados en el frente de excavación), con sostenimiento de la excavación mediante gunita con fibras metálicas,(tipo Dramix), bulones de 2,40m. de longitud y cerchas metálicas tipo TH21 y un revestimiento de hormigón “in situ”, mediante
carro de encofrado como solución definitiva de túnel visitable y para evitar las más que probables filtraciones.
El resto de este proyecto adjudicado era idéntico al proyecto primitivo, no aportando estudio geotécnico alguno de mayor detalle que el proyecto inicial del macizo de Peña Avis por donde iba a discurrir el túnel propuesto y manteniendo las indefiniciones de aquél en varios de los tramos referidos.
Decir, a modo de resumen, que el proyecto de obra adjudicado y aprobado, (presentado como Solución Variante por las empresas adjudicatarias), hacía referencia a la ejecución del Colector-Interceptor General del río Nalón en los tramos de Soto del Rey-Entrepuentes y Las Segadas-E.D.A.R. Las Caldas, con una longitud total de 7.218m. con diámetros comprendidos entre 350mm. y 800mm. y tuberías de diferentes materiales, y de sus correspondientes colectores secundarios, (ramales), con longitud conjunta de 2.838m., diámetros entre 300mm. y 600mm. y tuberías de diferentes materiales según el caso; completado todo el sistema con la construcción de varias estructuras hidráulicas de regulación, (aliviadero-tanque de tormentas), para limitar el caudal a incorporar a la E.D.A.R. y minimizar las afecciones al medio por alivios en fenómenos de lluvia y manteniendo prácticamente todas las incertidumbres constructivas del proyecto inicial, incrementadas a mi juicio, por las nuevas creadas con la solución del túnel, (una solución técnicamente brillante comparada con la inicial pero pésimamente evaluada y diseñada en el proyecto de obra ofertado, aprobado y contratado).
Iniciadas las obras el 9 de noviembre de 2002, según este proyecto aprobado, y analizadas las indefiniciones comentadas con cierto detalle, las nuevas circunstancias observadas aconsejaron proceder a la adecuación y modificación del proyecto contratado en función de aquellas.
La modificación solicitada en abril de 2003 consistió, básicamente, en:
Cambios puntuales en el trazado original en tramos del Interceptor General y de alguna incorporación, reflejando ya las interferencias de varios servicios afectados, (carreteras, torres de alta tensión, construcciones civiles, etc.), que estaban muy poco definidos desde el proyecto inicial, indefinición arrastrada en el proyecto adjudicado.
Se modificó el emplazamiento de varios aliviaderos en función de las afecciones anteriores, se eliminaron los de Soto del Rey, Soto de Ribera, Las Segadas y Puerto, unificando los tres primeros en uno denominado Las Segadas. Se estructuró el bombeo-aliviadero de Bueño que iba intercalado en el Interceptor General, dejando de ir en línea y actuando exclusivamente como aliviadero regulador de los vertidos de Bueño y Ferreros, cuyo ramal se incorpora, ya que no estaba previsto inicialmente.
Se modificaron el ramal de La Joya por las servidumbres afectadas.
Se modificaron varias de las tipologías de las tuberías previstas, pasando en la incorporación de Vegalencia de tubería de gres de 400mm. y de hormigón armado de 500mm. a tubería de 350mm. en polietileno y se ajustaron los diámetros del resto con un estudio hidráulico más afinado.
La sección en túnel prevista y sus indefiniciones, obligaron a su aumento hasta una sección de excavación de 28m², sustituyendo la tubería interior prevista de 600mm. por una de 800mm., en función de las nuevas condiciones hidráulicas.
En el proyecto adjudicado estaba meridianamente claro que la sección de 7,5m2 era impracticable por los métodos constructivos propuestos, (NMA), y dificultaba enormemente el servicio y mantenimiento de la conducción, así como el control de la Seguridad y Salud en su ejecución.
La nueva sección, (22,63m2 de sección libre), permitía la ejecución del túnel con medios mecánicos de potencia suficiente para avances de hasta 4 metros/pega. La forma prevista era la herradura, con 1,68m. en el tramo recto, (“pato”), 3,12m de radio en le semicírculo de la bóveda y un ancho de excavación en la base de 6,24m.
El túnel se proyectó con los sostenimientos y revestimientos tipos adecuados a la nueva sección y como elementos singulares se diseñaron las boquillas de ataque correspondientes a Fuso y Bueño adaptadas a la nueva situación.
También se proyectó e incorporó un nuevo sistema de iluminación y ventilación, no previstos en la sección inicial y se dotó a todo el sistema de un cable de comunicación por fibra óptica no previsto inicialmente.
No vamos a entrar en más detalles constructivos y de diseño porque este modificado tampoco tenía una definición adecuada de muchos de los aspectos importantes para ejecutar la obra, manteniendo muchas de las carencias del proyecto inicial; en cuanto a al caracterización geotécnica precisa del macizo que se iba a atravesar con un túnel de unos 1.200m. de longitud y con sección constructivamente complicada, (apenas dos sondeos verticales paras las boquillas de ataque), con una definición estándar en base a planos geológicos generales, y también en cuanto a la repercusión sobre la obra de muchos servicios afectados; dado que, como comentaré a continuación, la obra no se ejecutó salvo en un par de tramos sencillos del Interceptor General, al resolverse el contrato con las empresas adjudicatarias el 7 de diciembre de 2005, por desacuerdo económico entre La Confederación Hidrográfica y dichas empresas, en la gestión y ejecución de esta modificación nº1 aprobada, a petición de dichas empresas, quedando las obras inconclusas, parcialmente ejecutadas en los tramos más sencillos del Colector Interceptor General, estando la valoración de lo ejecutado pendiente de sentencia final del Tribunal Supremo.
Dadas las circunstancias y, considerando los antecedentes expuestos a continuación vamos a describir el proyecto en ejecución, una vez superados los inconvenientes referidos.
Proyecto de Terminación del Colector Interceptor General del río Nalón: Tramo Las Caldas-Soto del Rey
Resuelto el contrato de obras anterior por Resolución de la entonces Confederación Hidrográfica del Norte de 7 de diciembre de 2005, suspendidas definitivamente las obras, con ejecución de los tramos constructivamente más sencillos del proyecto adjudicado en su día, la propia Confederación Hidrográfica, para iniciar con carácter de urgencia la ejecución de las obras pendientes, redactó el proyecto del epígrafe, aprobado por Resolución de la Confederación Hidrográfica del Norte de 10 de julio de 2007.
Dicho proyecto tenía como objetivo principal la definición de las obras no conclusas y comprendía, esencialmente, la ejecución del Colector Interceptor no acabado, 1624,23m. de longitud total, dividido en varios tramos; 423m. de tubería de hormigón armado y el cruce bajo la Peña Avis, que ya se planteó con tubería hincada de diámetro 2.000mm.; así como 6 incorporaciones con 5 aliviaderos y/o bombeos y 2.231,54m. más de tuberías de varios diámetros y características.
Las actuaciones incluidas en este proyecto se pueden resumir en las siguientes:
- Interceptor del río Nalón. Tramo Las Segadas-Hinca
Se inicia aguas abajo del aliviadero de Las Segadas y discurre por la margen derecha del río Nalón, en una longitud de 423m. con una tubería de hormigón armado de 800mm. de diámetro y una pendiente entre el 0,2 y el 0,3%. Los últimos 25m. discurren en el interior de la galería de acceso túnel ya construida en la boca de Bueño.
Ocupa terrenos de la Central Térmica de Soto de Ribera, así como terrenos privados.
Este tramo finaliza a la entrada de la galería de acceso a la Hinca 2.000, que describimos posteriormente.
El número de pozos que faltaban por ejecutar completamente en este tramo eran 9, con otros 27 pozos a falta de remates y, dadas las distintas profundidades, de diversa tipología.
El PR-33 recogerá los vertidos de la Incorporación de Bueño, el PR-35 los de la Incorporación de Palomar y el PR-47 los de la incorporación de Puerto
- Interceptor del río Nalón. Tramo en Hinca
A continuación del anterior se hinca una tubería de 2.000mm. de diámetro interior en una longitud de 1.201m, con la misma pendiente del 0,3%. Se habían ejecutado en el contrato rescindido unos 25 metros de galería de acceso con sección de 25,77m2 y 3m. de falso túnel en el emboquille de Bueño y 20m. de falso túnel en el emboquille de Fuxo de la Reina, antes de llegar al frente de inicio de la hinca.
- Aliviaderos y bombeos
Aliviadero de Las Segadas
Se sitúa en la cabecera del interceptor general. En él confluyen las Incorporaciones de Vegalencia, Soto del Rey, Argame, Chalets y Segadas.
Está regulado con una compuerta de 0,6x0,3m. y dispone de un volumen de retención de 115m3. Se encuentra parcialmente ejecutado, como se observa en los planos y en las mediciones.
Aliviadero de Vegalencia
Se incluyó en este proyecto aunque ya se encontraba ejecutado, a falta de tubería de alivio, remates interiores y acondicionamiento exterior.
Bombeo-Aliviadero de Soto del Rey
Bombea los vertidos de la incorporación de Vegalencia y del núcleo de Soto del Rey hasta el aliviadero de Las Segadas. Dispone de 3 bombas de 74 l/seg. cada una. Actúa como aliviadero en episodios de lluvia. La obra que se consideró en este proyecto fue la de los equipamientos interiores, tubería de alivio y urbanización exterior.
Aliviadero de Bueño
Está regulado con una válvula vórtice de 200mm. de diámetro y dispone de un volumen de retención de 81m3. La obra que se consideró en este proyecto era la de los equipamientos interiores, tubería de alivio y urbanización exterior.
Bombeo de Palomar
Bombea los vertidos de la incorporación de Palomar con una tubería de P.E. 200 que arranca en el Pozo de Registro cercano a la vía de F.E.V.E. y, asciende por un camino de montaña hasta la iglesia de Palomar y desciende por un camino asfaltado hasta el Puente de Palomar, sin cruzarlo. Dispone de 3 bombas de 44 l/seg. cada una.
- Incorporaciones
Incorporación de Vegalencia
Quedaban pendientes de ejecutar: 15m. en tubería de 500mm. de hormigón armado entre el aliviadero de Vegalencia desde el P.k. 0+160 hasta el cruce del Nalón (PV-3), 98,87m. en tubería de hormigón armado de 1.200mm. bajo el cauce del Nalón, discurriendo por gravedad, hasta terminar el bombeo-aliviadero de Soto del Rey y 466,26m. en tubería de polietileno de alta densidad de 350mm. entre el bombeo de Soto del Rey y el P.K. 0+325 y desde el p.K. 1+030 hasta el aliviadero de las Segadas.
En puntos intermedios de la traza se colocarán tres ventosas, tres desagües y una arqueta de rotura. Esta tubería, a partir de la arqueta de rotura, funcionará por gravedad hasta conectar con el PV-8, último pozo de registro de la Incorporación de las Segadas, pozo donde también se incorporarán las aguas residuales de los Chalets, para una vez unificadas las Incorporaciones de Las Segadas, Chalets y Vegalencia llevarlas mediante tubería de 800mm. de hormigón armado hasta el PR-1 de Interceptor General.
Incorporación de Las Segadas
Se inicia esta Incorporación en el último pozo de registro, antes de su vertido al aliviadero de Las Segadas, de la tubería municipal y continua su trazado en paralelo al Interceptor General con una tubería de 800mm. de diámetro de hormigón armado y una pendiente de 0,9% hasta el PV-8, punto de entronque de las Incorporaciones de los Chalets y Vegalencia, y en una longitud de 155,71 metros lineales. Esta incorporación constaba de 5 pozos de registro a falta de ejecutar.
Incorporación de Argame
Esta Incorporación se inicia recogiendo el colector general en el pueblo de Argame y discurre bajo la cuneta de separación entre la carretera MO-5 y el ferrocarril de FEVE, desde Argame hasta Ribera de Arriba, con una tubería de 600mm. de hormigón armado, en una longitud de 919m. al 0,3% hasta el AR-8, y posteriormente seguir la traza con tubería de 1.200mm. de hormigón armado por debajo de la AS-322, hasta la AR-9, para continuar, a partir de este pozo, con una tubería de 1.200mm. de hormigón armado y pendiente de 0,3% hasta el PR-1 del Interceptor General. Entre el AR-12 y el AR-13 se ejecuta la excavación con entibación cuajada y se procederá a la demolición de la pantalla de pilotes con medios mecánicos.
Continúa con un cruce bajo el Río Nalón, ya ejecutado para incorporarse al aliviadero de Las Segadas. Con objeto de que no se produzcan empujes sobre la tubería por encima de los calculados, dado que este cruce se encuentra muy cerca de las compuertas de alivio de la mencionada Central Térmica, se protege el dado de hormigón mediante una escollera hormigonada, aguas arriba del mencionado cruce del río.
La longitud de la incorporación que faltaba por ejecutar era de 918,63 definida en tubería de diámetro de 600mm. y de 185m. en tubería de 1.200mm.
Incorporación de los Chalets
Es la última de las incorporaciones que vierte al aliviadero de Las Segadas. Tiene una longitud de 149,1 metros y se plantea ahora en tubería de polietileno de 350mm. de diámetro.
La traza se ha ajustado lo más posible a la parte superior de los Chalets, como consecuencia de lo abrupto del terreno.
Se proyectan 6 pozos de registro de anillos prefabricados dada la estrechez del terreno existente.
Incorporación de Palomar
Se proyectan 298,3m. de tubería de polietileno de 200mm. de diámetro, entre el pozo de registro existente junto a la vía de FEVE en Palomar, llegando a la iglesia, y descendiendo hasta el puente sobre el Nalón, (actualmente en mal estado), pero sin cruzarlo. A esta tubería se conectarán en el futuro los vertidos de Palomar y de la E.T.A.P. de Cabornio, una vez se construya el nuevo puente, para atravesar con una tubería de PRFV 400 estos vertidos y los procedentes de la tubería de 315 de los lodos de la E.T.A.P. de Cabornio al otro lado del puente, teniendo como punto de inicio en las instalaciones de Seragua y finalizando en la boca de la hinca de Bueño, tramo donde ya existe una tubería de polietileno de 200mm. instalada.
Este ramal no cruza el Puente de Palomar existente, dada la negativa del Ayuntamiento de Oviedo y dado que el nuevo Puente de Palomar está contemplado en un Proyecto de abastecimiento a Oviedo, (proyecto en ejecución avanzada actualmente).
Incorporación de Puerto
Se trata de una incorporación que recoge los vertidos del núcleo de Puerto. Discurre paralela al canal de derivación de la Minicentral de Puerto, vertiendo las aguas desde los extremos hasta la zona central, donde el vertido, tras cruzar bajo el Nalón, se incorpora al interceptor general, aguas abajo de la hinca, donde se dispondrá de edificio de bombeo.
Ya se encontraba ejecutado el trazado de tubería, a falta de ejecutar 2 pozos de registro y de colgar una tubería de saneamiento de PVC para cruzar un arroyo con una estructura metálica.
Criterios básicos teóricos de diseño en este proyecto
Los criterios básicos de diseño de este sistema de saneamiento fueron los habituales empleados por la Confederación Hidrográfica.
- Diseño hidráulico
Conducciones en lámina libre.
Para el cálculo de las conducciones de saneamiento se empleó la fórmula de Manning, que responde a la siguiente expresión:
Donde: “I ” es la pendiente de la conducción en m/m.
“” es la velocidad del agua en m/seg.
“n” es el coeficiente de rugosidad de Manning, que se adopta de 1/60.
(0,0166).
“e” es el radio hidráulico (relación entre el área hidráulica y el
Perímetro mojado) en m.
Con un cálculo considerado tal que se cumpla a caudales máximos Y/D=0,75, V<3m/seg. a Qmáx, V>0,6 m/seg. a Qmin. y empleo de diámetros comerciales para conducciones, (mínimo 300mm.).
Conducciones en presión.
Para el cálculo de las pérdidas de carga en una tubería en presión se emplea la fórmula de Darcy-Weisbachm que responde a la siguiente expresión:
Siendo: pérdida de carga en m/m.
el coeficiente de pérdida de carga
g la aceleración de la gravedad en m/seg.
D el diámetro interior de la tubería en m.
Para determinar el coeficiente de pérdida de carga se emplea la fórmula de Colebrook, ya que la de Hazen-Williams, de correcta aplicación para conducciones de abastecimiento, no es válida para fluidos que llevan abundante materia en suspensión (aguas residuales). La expresión de Colebrook se escribe;
Siendo: k el coeficiente de rugosidad equivalente en metros
el número de Reynolds (vD/v)
v velocidad media del fluido en m/seg
viscosidad cinemática en m²/seg
En este caso también se han de considerar las sobrepresiones causadas por el fenómeno del golpe de ariete que viene dado por la expresión, (depresión máxima inducida por una parada de bombas y sobre-presión máxima posterior):
Siendo: el incremento de presión en metros
a la celeridad de propagación de las ondas elásticas de valor aproximado de 1.000m/seg.
v la velocidad de circulación del fluido en m/seg.
g la aceleración de la gravedad, de valor 9,8m/seg²
Es decir, en una parada brusca, la depresión en metros, es cerca de 100 veces el valor de la velocidad en m/seg.
En las conducciones en presión el fenómeno erosivo de las aguas residuales sobre las tuberías de impulsión, combinado con fenómenos de golpe de ariete, es una combinación muy poco analizada para este tipo tan singular de agua, que, de considerarse, no extrapolado del comportamiento del agua limpia, tal vez haría replantearse muchas impulsiones de agua residual en relación con un diseño más robusto, duradero y de menor mantenimiento.
Aliviaderos
Para el cálculo de la capacidad de la cámara de retenida de los aliviaderos se debe tener en cuenta la superficie de la cuenca drenante que recoge, ya que debe ser capaz de almacenar la primera lluvia o “lluvia de lavado”. Se estima que la capacidad debe ser suficiente para retener una lluvia con una intensidad de 10l/seg.ha y una duración de 20 minutos.
Una vez determinada la capacidad, se ajustan las dimensiones más adecuadas,(largo*ancho*alto), y en base a ellas se determina el sistema de alivio y de control de paso de agua al interceptor.
Por un lado se determina la longitud del labio del vertedero para permitir el alivio de los caudales previstos en base a la siguiente expresión, válida para vertederos rectangulares sin contracción lateral:
Siendo: q el caudal unitario (l/seg.m.)
el coeficiente de desagüe
h a altura de la lámina de agua sobre la cresta del vertedero(m)
El valor del coeficiente de desagüe viene dado por la expresión de Rehbock:
donde p es la altura del vertedero. Para determinar el sistema de limitación de caudales, se determina la abertura necesaria de la compuerta mediante la expresión siguiente:
Donde: Q es el caudal en l/seg.
es el coeficiente de desagüe, que se puede tomar de 0,6 para el caso de descarga libre, independiente del valor h/b.
b es la apertura de la compuerta
l es el acho de la compuerta
En el caso de que la compuerta necesite abertura inferior a 10cm. se opta por el sistema de vórtice, mientras que en caso contrario se colocará una compuerta de tajadera.
En el diseño del vórtice, se emplea la siguiente expresión experimental del diámetro mínimo necesario para que se produzca el anillo del aire:
Dmin = (Q²max/g)1/5 Con una achura del canal de alimentación al vórtice en su punto final, (unión con un tubo vertical), dada por la expresión:
21 2 = 5/1cos.... 4632 ageQ
Siendo: ángulo de inclinación, (pendiente) de la solera
a radio del tubo vertical
Q caudal de diseño
parámetro de diseño = b²/a², (= 0,25 para garantizar en la
en la sección de control del tubo vertical, una garganta de
aire mínima del 25%)
e anchura del canal en su sección final.
Para que no se provoque una sobre-elevación en el canal de acercamiento a variar las condiciones previstas, (calado), se debe cumplir:
Energía en el canal = Energía crítica en estrechamiento.
- Diseño mecánico de conducciones
En el cálculo se consideran las secciones con mayor y con menor altura de tierras ya que en las secciones con menos altura aumenta la carga por sobrecargas móviles pero disminuye la sobrecarga de tierras
Los pasos a seguir son:
a) Determinación de acciones
=carga de tierras
=sobrecarga móvil
b) Determinación del factor de apoyo
c) Determinación de la clase
a) Determinación de acciones
Para el caso de instalación en zanja, de la teoría de Marston:
Siendo:
la carga de tierras por metro lineal de zanja (t/m), H la altura de tierras sobre la generatriz superior (m),
la anchura de zanja (m) y
C 1 el coeficiente de Marston de valor:
Los parámetros dependen del relleno de la tubería, por lo que se toman valores tipo de relleno areno-arcilloso, considerado como límite inferior aceptable en cuanto a calidad y quedándonos, por tanto, del lado de la seguridad. Así, los valores de los parámetros serán:
Donde: k relación entre el empuje lateral y la presión vertical, de valor k=
siendo i el ángulo de rozamiento interno.
coeficiente de rozamiento relleno-zanja, de valor tg i.
densidad del relleno.
Para el caso de instalación en terraplén de la teoría de Marston:
Siendo la carga de tierras por metro lineal de zanja (t/m),H la altura de tierras sobre la generatriz
superior (m), el diámetro de la tubería (m) y el coeficiente de Marston de valor:
Donde define la altura de tierras sobre la generatriz superior del tubo tras el asiento del terraplén.
El problema de la determinación del asiento del terraplén fue resuelto por Marston, que dio un valor para
de:
Donde toma los valores que se definen en la siguiente tabla:
Para determinar la acción de una sobrecarga móvil con coeficiente de impacto, se determina la presión vertical de referencia a nivel superior de tubería. Se admite que una carga se transmite uniformemente en profundidad, en el interior de un tronco de pirámide de igual pendiente, cuyas caras laterales forman un
ángulo de 35º con la vertical. Siendo la longitud sobre la que se proyecta la actuación de la sobrecarga se considera que la longitud eficaz del tubo que resiste este esfuerzo es:
De acuerdo con la American Concrete Pipe Association (ACPA), los coeficientes de impacto a considerar son nulos a partir de una profundidad de 1 m. de tierras, según la tabla siguiente:
Para las tuberías se considera que el tren de cargas será el III, definido en base al eje de 60t.
Una vez determinadas las cargas motivadas por la carga de tierras y la sobrecarga móvil, se halla la carga total aplicada en la tubería:
b) Determinación del factor de apoyo
El factor de apoyo se define como la relación entre la capacidad resistente de una tubería enterrada y la capacidad resistente de esa misma tubería sometida al Ensayo de Tres Artistas.
Se definen una serie de tipos de apoyo que están tabulados según el tipo de tubería
Este factor no se determina en las tuberías de gres, ya que el dimensionamiento de la tubería se basa en una normativa diferente.
c) Determinación de la clase
Tuberías de hormigón
Para las tuberías de hormigón se deberá verificar, referido al diámetro interior del tubo:
siendo el coeficiente de seguridad.
El dimensionamiento de la tubería se obtiene eligiendo una clase de ASTM superior o igual al
valor que para las unidades elegidas tiene la forma de t/m² siguiente:
Carga/clase I II III IV V
4 5 6,5 10 14
6 7,5 10 15 17,5
En base a la metodología anteriormente expuesta se realizó el cálculo de los diversos colectores, determinando la clase de tubería a instalar por tramos
- Otros criterios de diseño estructural
Anclajes de tuberías de presión
Las tuberías, además de las tensiones originadas por la presión interior y las flexiones producidas por las cargas de aplastamiento, están sometidas a empujes localizados en puntos muy concretos. Estos puntos son particularmente los codos y los mecanismos (válvulas).
Llamando A (w²) a la sección interna de la tubería, H(w) a la presión hidráulica y 2 el ángulo suplementario del que forman los dos ejes, (antes y después del codo), se produce un empuje según el radio de la curva de valor (t):
F = 2 H A sen
Si bien se puede tomar el valor H de la presión estática, si son de prever sobre-presiones, (por ejemplo: golpe de ariete), se ha de considerar la presión dinámica máxima.
Los anclajes se han de dimensionar de manera que el peso del mismo iguale el empuje máximo a resistir.
Escolleras para protección de cruces de ríos.
En este apartado se determina el peso mínimo de los escollos a colocar en los cruces de río que se han de ejecutar. Se dimensionarán para el caso más desfavorable, que se da en el cruce del río Nalón.
En todos los casos, se sitúan en el fondo del cauce. La fuerza máxima de arrastre en el fondo del cauce se determina, según Coutinho de Lencastre por:
Siendo: fuerza de arrastre en el fondo, en Kg/m².
peso específico del líquido, en Kg/m³.
h altura máxima de la lámina de agua, en m.
I pendiente del cauce, en m/m.
K coeficiente, (K = 1 en el fondo).
Por tanto:
(la altura de la lámina de agua se ha calculado para la avenida de 500 años en situación de río encauzado, en la zona de Las Caldas, según cálculo incluido en el “Proyecto de túnel de desvío del río Gafo al río Nalón).
La fuerza resistente en el fondo viene dada por la expresión:
siendo: fuerza resistente en Kg/m².
diámetro por el que pasa el 75% de los escollos, en cm.
Considerando un diámetro medio “d” de la esfera circunscrita tal que = 0,6*d resulta:
Adoptando un coeficiente de seguridad de 1,0 habitualmente aceptado en el uso de fórmulas ya bastante conservadoras:
que supone un volumen de 0,17 m³, por lo que los escollos del fondo tendrán un peso mínimo, (adoptando una densidad de 2,6 t/m³), de 450kg.
Desarrollo de la obra y principales problemas constructivos surgidos
Dada la situación creada por la resolución del contrato anterior y el estado de abandono de las obras ya ejecutadas, en 10 de julio de 2007 se aprueba este nuevo proyecto, se licita en agosto del mismo año, se adjudica a un nuevo contratista en 26 de noviembre de 2007, se firma el contrato en diciembre de 2007, suscribiéndose el Acta de Comprobación del Replanteo el 26 de diciembre de 2007 y dando comienzo el plazo de ejecución de 18 meses al día siguiente.
Hasta finales de noviembre de 2008, en que el que suscribe se hace cargo de la obra, apenas se ejecutan los muros de reacción de la hinca, se hincan los cuatro primeros tubos de 2.000mm., se hacen gestiones varias para obtener permisos para utilización de caminos, servicios afectados, etc. y se comienzan retoques de algún aliviadero.
Desde el mismo momento en que la nueva Dirección de Obra se hace cargo de la actuación se detectan una serie de problemas constructivos derivados, en cuestiones técnicas, en su mayor parte, de deficiencias detectadas en el propio proyecto en lo que a análisis y definición del problema respecta y también de decisiones estratégicas de ejecución poco maduradas, sin entrar en consideraciones de tipo administrativo que no procede valorar aquí, (incumplimiento del programa de trabajos de forma sistemática, descontrol financiero de la parte ejecutada, incumplimiento de anualidades, etc.).
Las dificultades técnicas inherentes al Proyecto de Terminación del Colector Interceptor del río Nalón: Tramo Las Caldas-Soto del Rey, redactado con la premura a que las circunstancias obligaban y por tanto de calidad mejorable, fueron esencialmente las siguientes:
- La parte fundamental de la obra inicial pendiente, en cuanto a dificultad constructiva e importe económico, era la perforación a través del macizo de Peña Avis para dar continuidad al Colector
Interceptor General desde Bueño hasta la E.D.A.R. Las Caldas, una vez descartada la solución bombeo con buena lógica en el proyecto modificado al inicial rescindido.
Dada la tipología de los materiales del macizo rocoso, (calizas carstificadas en tramos con toda probabilidad, areniscas y pizarras intercaladas, una falla de longitud ignorada, etc.), la solución más lógica hubiera sido la de retomar la ejecución del túnel, por métodos convencionales, de la sección propuesta en el Modificado Nº1 del primer proyecto rescindido.
Basándose en un estudio geológico-geotécnico muy genérico aunque prolijo, lleno de datos biográficos de los supuestos estratos del macizo rocoso, (no se caracterizaron realmente, realizándose nada más que un par de sondeos en la zona de emboquilles), se decide proyectar, (es un decir), una perforación en hinca, (según el método constructivo del anejo correspondiente en escudo cerrado), a través de un macizo rocoso prácticamente desconocido en cuanto a discontinuidades, características geotécnicas reales de los distintos materiales, presencia de agua, etc.: una hinca de 1.220m. de longitud, ( en aquél momento era record mundial de longitud de hinca de gran diámetro), y diámetro 2.000mm.
La hinca se comienza a ejecutar por al boca de Las Caldas, (desde aguas abajo hacia aguas arriba, como debe ser), y se decide, entre la Administración y el Adjudicatario, acometer la hinca con escudo abierto, (brazo rozador, etc.).
Una vez hincados los primeros tubos se observa que el material al que nos enfrentamos es una caliza masiva con unas características geotécnicas de resistencia a compresión, abrasión, dureza, etc. muy diferente a la prevista de la bibliografía en el estudio geológico-geotécnico del proyecto.
El resultado fue un avance penoso, rendimientos ínfimos por continuas averías, cambios de picas, etc. ante las exigencias de una roca que parecía óptima para un escudo cerrado, con presiones en bastidor y en las estaciones intermedias elevadísimas por las exigencias de la caliza masiva presente, tal y como se recoge en el cuadro 2.2.2.1 de seguimiento de hinca adjunto, llegando a la rotura de las tuberías como se observa en las fotografías siguientes.
Cuadro 2.2.2.1
TUBOS FECHA
FABRICACION FECHA
HINCADO FECHA
HINCADO NUMERO
TUBO DESVIACIONES PRESIONES DE EMPUJE TURNO
HORIZ VERT BASTIDOR 1 E.I. 2 E.I. 3 E.I. 1 2 INICIAL FINAL OBSERVACIONES
MM MM
MAQUINA 4,8 METROS 03/11/2008 -7 13 bar
TELESCOPICO 3,2 METROS 05/11/2008 8,8 2,4 5,1
1 20/10/2008 05/11/2008 1 3,5 5,1 8,6
2 21/10/2008 05/11/2008 3
3 21/10/2008 06/11/2008 2 -11 10 70 2,2 8,6 10,8 PARALIZACION DESDE 06/11/08 A LAS 9:30 HASTA 16/11/08
4 21/10/2008 17/11/2008 4
5 21/10/2008 17/11/2008 1
6 27/10/2008 17/11/2008 1 -17 9 60
7 27/10/2008 17/11/2008 4 65 4,8 4,8 10,8 20,4
18/11/2008 PARALIZACION DESDE 18/11/08 A LAS 8:00 HASTA 19/11/08 A 19:00
8 30/10/2008 19/11/2008 4
9 27/10/2008 19/11/2008 3 70 PARADO 4,4 20,4 24,8 PARALIZACION DESDE 18/11/08 A LAS 8:00 HASTA 19/11/08 A 19:00. FINALIZACION MORTERO
10 28/10/2008 20/11/2008 1
11 29/10/2008 20/11/2008 3 3 24,8 27,8
12 23/10/2008 20/11/2008 3 3 27,8 30,8
13 28/10/2008 21/11/2008 4 2,8 30,8 33,6 AVERIA PIÑA
14 22/10/2008 21/11/2008 1
15 22/10/2008 21/11/2008 3 -28 27 75 4,2 33,6 37,8
16 23/10/2008 22/11/2008 1 4 37,8 41,8
17 28/10/2008 22/11/2008 2
18 23/10/2008 22/11/2008 3 4 41,8 45,8 SE SACA TUBO POR ESTAR EQUIVOCADO FECHA FABRICACION
23/11/2008 -30 42
19 22/10/2008 24/11/2008 2 0,8 45,8 46,6
FALTA TUBERÍA CON CURADO DE 28 DÍAS SEGÚN ESPECIFICACIONES DE CHC NO POSIBLE ENTRADA DE TUBERÍA EN OBRA POR CRECIDA DEL RIO. VARIOS TUBOS EN OBRA SIN FECHA ADECUADA.
25/11/2008
FALTA TUBERÍA CON CURADO DE 28 DÍAS SEGÚN ESPECIFICACIONES DE CHC NO POSIBLE ENTRADA DE TUBERÍA EN OBRA POR CRECIDA DEL RIO. VARIOS TUBOS EN OBRA SIN FECHA ADECUADA.
20 28/10/2008 25/11/2008 3 1,2 46,6 47,8 SOLO SE PUEDE HINCAR TUBO TRAIDO POR NUESTRO MEDIOS CON 28 DÍAS DE CURADO
21 29/10/2008 26/11/2008 2 -32 44 75 1,6 47,8 49,4 LLEGADA TUBERÍA
22 27/10/2008 26/11/2008 2 4,4 49,4 53,8
23 22/10/2008 26/11/2008 4 4,1 53,8 57,9
27/11/2008
24 29/10/2008 27/11/2008 4 -33 48 60 3,6 57,9 61,5
25 29/10/2008 27/11/2008 5 65
26 X 27/11/2008 X 4 61,5 65,5
26 MM 04/11/2008 28/11/2008 01/12/2008 1 1 65,5 66,5
27 REB 04/11/2008 28/11/2008 01/12/2008 2 1,3 66,5 67,8
28 29/10/2008 01/12/2008 1 1,2 1,6 67,8 70,6 ROCA DURA CALIZA. ROTURA DE GRAN CANTIDAD DE PICAS 50 uds
28 02/12/2008 2 70,6 72,6
29 30/10/2008 03/12/2008 1 2,4 72,6 75
30 30/10/2008 04/12/2008 05/12/2008 2 -37 53 75 1,6 1,2 75 77,8 AVERIA MECANICA CINTA . ROTURA DE TORNILLOS CABEZA DE CORTE
31 06/11/2008 05/12/2008 2 CAMBIO CALIZA MAS BLANDA
32 30/10/2008 05/12/2008 3 1,6 77,8 79,4
33 05/11/2008 05/12/2008 1 2,8 2,8 79,4 85
34 05/11/2008 05/12/2008 09/12/2008 2 60 1,2 85 86,2 AVERIA PUNTE GRUA
35 05/11/2008 09/12/2008 3 1,2 86,2 87,4
36 06/11/2008 10/12/2008 3 37 06/11/2008 10/12/2008 11/12/2008 4 60 3 2,4 87,4 92,8
193 04/08/2009 22/11/2009 6 230 120 200 1,8 475,9 477,7
194 04/08/2009 23/11/2009 7 230-240 120 200 2,7 477,7 480,4 Cambiar 4 picas.1 er relevo avería en la cinta transportadora eje motor de atrás.
195 06/02/2009 24/11/2009 51 240 120 200 1,2 1,5 480,4 483,1 Cambiar 4 picas. Avería mecánica rompieron 4 tornillos del brazo desmontarlo y cambiarlos (4h)
196 macho 4 23/10/2009 25/11/2009 1 240 200 200 0,9 0,9 483,1 484,9 Cambiar 3 picas. Aparece chimenea por la parte de arriba izquierda.Se inyecta espuma para rellenarla (6h)
197 estaci4 05/08/2009 26/11/2009 s/n 240 220 200 0,9 0,6 484,9 486,4 Aparece chimenea por la parte de arriba derecha en el relevo 2º
27/11/2009 240 240 200 0,9 486,4 487,3 1 er relevo mantenimiento de equipos cambiar banda de cinta.Inyectar espuma para rellenar chimenea
198 03/08/2009 28/11/2009 2 240 240 200 1,8 487,3 489,1
29/11/2009 250 260 200 1,5 489,1 490,6 Averia hidraulica (1,5)
199 03/08/2009 30/11/2009 4 250 260 200 0,2 1,2 490,6 492 1 er relevo inyectar espuma para rellenar chimenea y sacar material. Cambiar 1 gato de estación
200 05/08/2009 01/12/2009 12 250 230 200 1,2 1,2 492 494,4 Inyectando agua a presión y topografía (3h).Cambiar la goma de la tolva(1h)
201 03/08/2009 02/12/2009 1 -248 367 250 240 200 1,5 0,9 494,4 496,8 Avería en la cinta (sacarla para limpiarla)
03/12/2009 250 270 200 0,6 0,3 496,8 497,7 Inyectar agua a presion para limpiar material. Averia electrica en máquina
04/12/2009 -253 357 270 320 200 0,6 497,7 498,3 1er relevo mantenimiento de equipos. Aparece caliza de nuevo
05/12/2009 270 420 200 0,6 498,3 498,9 Cambiar 1 pica.Inyectar agua a presión
06/12/2009 270 420 200 498,9 498,9 Inyectar agua y gel para bajar las presiones
07/12/2009 270 420 200 0,3 498,9 499,2 Inyectar agua y gel para bajar las presiones. Cambiar 3 gatos en la 1ª estación intermedia
08/12/2009 270 420 200 0,3 499,2 499,5 Cambiar 1 pica.Inyectar agua y gel para bajar las presiones
09/12/2009 499,5 499,5 Inyectar gel y agua a presión.Aparece fisura en tubos 3 y 4
10/12/2009 499,5 499,5 Se hacen 8 nuevos inyectores en los primeros tubos y se inyecta gel
202 05/08/2009 11/12/2009 13 380 200 0,3 499,5 499,8 Cambiar 7 picas.Lubricar con gel y empezar a mover la tubería
12/12/2009 300 400 200 0,6 499,8 500,4
13/12/2009 280 390 200 0,9 500,4 501,3
203 05/08/2009 14/12/2009 14 310-330 440-460 200 0,25 0,5 501,3 502,05 Cambiar 2 picas.Cambiar 2 gatos en la 1ª estación intermedia
15/12/2009 330 480-500 200 0,3 502,05 502,35 Soldar 2 portapicas. Soldar vigas para mover tubería hacia atrás hacer taladros en los tubos para inyectar agua y bajar tubería
16/12/2009 330 500-520 220 0,5 502,35 502,85 Inyectar agua a presión y empezar a mover la tubería
17/12/2009 340 520-420 220 0,5 0,5 502,85 503,85 Cambiar 2 picas.Soldar un portapicas y la tolva de la cinta (4h)
18/12/2009 340 500 220 0,5 503,85 504,35 Cambiar 2 picas.Mantenimiento de la máquina.
204 05/08/2009 19/12/2009 15 340 500 220 0,5 504,35 504,85
20/12/2009 340 500 220 504,85 504,85 El tubo nº3 se deteriora más y se para para inyectar agua a presión por los agujeros hechos en los primeros tubos
21/12/2009 330 460 220 504,85 504,85 Inyectar agua a presión y mover la tubería hacia delante y hacia atrás baja algo la presión
22/12/2009 330 480-440 220 0,6 504,85 505,45 Cambiar 3 picas. Cambio 1 gato de 1ª estación intermedia. Comienza a dañarse tubo nº4
23/12/2009 330 480-420 220 0,5 505,45 505,95 Cambio de 1 gato en 1ª estación. Inyección de gel y agua a presión.
24/12/2009 505,95 505,95 Descanso personal Noche Buena
25/12/2009 505,95 505,95 Descanso personal Navidad
26/12/2009 340 510-470 220 0,25 505,95 506,2 Inyectar agua a presión y gel.
205 05/08/2009 27/12/2009 11 340 510-500 220 506,2 506,2 Movimiento de la tubería entre telescopico y 1ª estación. Avance con telescopico.
28/12/2009 340 500-420 220 1 506,2 507,2 Cambio de 3 picas. Inyectar agua a presión y gel. Comienza a dañarse tubo nº5
29/12/2009 -123 369 350 500-440 220 0,75 507,2 507,95 Cambiar 3 picas. Retirada de cinta para extracción de finos bajo maquina. Inyectar agua a presión y gel.
206 06/08/2009 30/12/2009 17 340 500-430 220 1 507,95 508,95 Cambiar 4 picas. Inyectar agua a presión y gel.
31/12/2009 508,95 508,95 Descanso personal Noche Vieja
01/01/2010 508,95 508,95 Descanso personal Año Nuevo
02/01/2010 350 480-450 230 0,75 508,95 509,7 Cambio de 4 picas. Soldar un portapicas.Inyectar agua a presión y gel.
03/01/2010 340 480-440 220 0,5 509,7 510,2 Cambio de 2 picas. Inyectar agua a presión y gel. Comienza a dañarse tubo nº6
04/01/2010 340 420-410 220 0,5 0,5 510,2 511,2 Cambio de 5 picas. Apertura de ventana en tubo nº6 demolicion de roca a medida que avanza la tubería.
207 07/08/2009 05/01/2010 18 340 420 220 0,5 0,25 511,2 511,95 Cambio de 4 picas. Demolicion de rocas a traves de la ventana al avanzar. Inyeccion de gel.
06/01/2010 340 420 220 0,5 511,95 512,45 Cambio de 2 picas. Demolición de rocas a traves de la ventana. Inyeccion de gel.
07/01/2010 350-330 420 220 0,75 0,5 512,45 513,7 Cambio de 5 picas. Demolición de rocas a traves de la ventana. Inyeccion de gel.
08/01/2010 340 420 220 0,5 513,7 514,2 1º relevo mantenimiento de equipos y mover el tunel. Cambiar 2 picas.Demolicion de roca a traves de ventana.Inyectar gel
208 28/10/2009 09/01/2010 8 350 420 220 0,75 514,2 514,95 Cambiar 1 pica.Demolición de roca a traves de la ventana
10/01/2010 350 420 220 0,5 514,95 515,45 Cambiar 2 picas y 1 portapicas.Demolición de roca a traves de la ventana. Sacar la cinta y limpiarla.
209 26/10/2009 11/01/2010 5 350 420 220 0,75 1 515,45 517,2 Cambiar 1 pica. Demolición de roca a traves de la ventana. Inyección de gel
210 28/10/2009 12/01/2010 10 350 420 220 0,75 0,75 517,2 518,7 Cambiar 3 picas. Avería en el generador del puente grúa (1h)
13/01/2010 518,7 518,7 Cambiar 3 ruedas vagoneta. Averia en eje del motor delantero de la cinta sacar cinta desmontarlo y repararlo. Preparar inyectores
14/01/2010 350 420-430 220-240 0,75 0,5 518,7 519,95 Cambiar 4 picas.Aparece una vía de agua por detrás de la maquina lado izquierdo. 2 paradas por cinta se atasca
211 29/10/2009 15/01/2010 12 350-360 430 220 0,5 0,8 519,95 521,25 Cambiar 2 picas. Limpiar cinta. Cambiar la goma de la tolva de la cinta. Instalar nuevos grifos de lubricación en tubos.
16/01/2010 360 400 240 1,2 521,25 522,45 Cambiar 2 picas.Se llega a la chimenea por donde entraba la vía de agua. El lunes se sellará
17/01/2010 0,9 522,45 523,35 Cambiar 1 pica.Avanzar sólo con el telescópico. Limpiar tubería y cambiar chapa de la 3ª estación por el giro
18/01/2010 523,35 523,35 Inyectar espuma NTC para rellenar la via de entrada de agua. Picar ventana en el tubo nº 14 porque se estaba fisurando se pica roca
212 29/10/2009 19/01/2010 14 360 380 250 0,6 1,3 523,35 525,25 Cambiar 2 picas. Picar el sobrecorte a traves de la ventana del tubo nº 14
El Proyecto de Terminación que había eliminado incorporaciones problemáticas como la de La Joya, mantenía graves incertidumbres en su definición y valoración de las servidumbres en la incorporación de los Chalets, en la zona de Las Segadas, y en la incorporación de Argame a través de las infraestructuras de la Central Térmica de Soto de Ribera.
- Adolecía de un control de calidad adecuado de las tuberías a colocar que no había sido realizado, ni en el pasado, ni en las nuevas tuberías colocadas de este Proyecto de Terminación.
- No preveía el análisis de la obra ya ejecutada en el contrato rescindido, ni la inspección y, en su caso, reparación de obra ejecutada en estado deficiente.
Soluciones planteadas en ejecución
Ante esta problemática planteada, la nueva Dirección de Obra tomó las decisiones tendentes a corregirla:
1º. Se desarrolla un estudio geotécnico de detalle del macizo rocoso, realizándose dos sondeos horizontales con recuperación de testigos, uno desde el frente de excavación del escudo abierto de lado de Las Caldas de 200m. de longitud y otro desde la boca contraria de ataque de la hinca, (Bueño), de 750m. de longitud siguiendo la traza del túnel y completando los casi 1.000m. que quedaban en aquél momento por hincar.
No procede entrar en el detalle de las muestras obtenidas, de los ensayos realizados sobre las mismas, etc., que se reflejan en el corte geológico adjunto en el que se definen perfectamente los distintos materiales a atravesar, pero si que conviene recoger a modo de resumen las siguientes consideraciones:
La caliza gris masiva que, en el análisis geotécnico del proyecto, se caracterizaba como poco abrasiva y con resistencias a compresión, según bibliografía, en torno a 400Kp/cm², en los ensayos sobre muestras reales alcanzaba los 850Kp/cm² con valores mínimos de 350Kp/cm² y medios de 700Kp/cm² y con una abrasión importante sobre los equipos del escudo abierto como se demuestra en los numerosos cambios de picas de la rozadora. El resto de los materiales, (areniscas grises, lutitas negras, pizarras, etc.), presentaban resistencias a compresión simple superiores a las previstas en el proyecto y una abrasión menor a la de la caliza.
Destacar la escasa presencia de agua a lo largo de los sondeos y la aparición en las discontinuidades y carstificaciones, de argilitas duras como relleno con buena resistencia a compresión.
A la vista de lo anterior; dado el penoso avance de la hinca con rendimientos inferiores a 1m/día por el macizo calizo, amén de intentar mejoras constructivas infructuosas en el frente, (empleo de dardas rompedoras, gel expansivo, etc.), mientras se continuaba hincando, tal y como se muestra en las fotografías adjuntas, se procedió a analizar soluciones técnico-económicamente viables en el marco contractual de la obra.
Para ello se analizaron cuatro posibles soluciones técnicas adecuadas al problema:
- Perforación horizontal dirigida de una tubería de 800mm. de diámetro desde la boca de Bueño hasta el frente de escudo abierto.
- Hinca de tubería de 1.200mm. mediante escudo cerrado desde el lado de Bueño hasta su encuentro con el frente de excavación del escudo abierto y conexión entre ambas hincas.
- Ejecución de un túnel convencional tipo mina, desde el lado de Bueño hasta el frente de excavación del escudo abierto y conexión entre ambas perforaciones.
En los dos cuadros siguientes se resumen las ventajas e inconvenientes de estas tres soluciones.
La óptima técnicamente que era la ejecución en mina se descartó económicamente, pues era inviable en el marco contractual y presupuestario de la obra.
La perforación dirigida se descartó técnicamente debido a su escasa fiabilidad técnica en los cambios de materiales, etc que teníamos en el resto de perforación.
Cuando todo parecía decantarse por la solución de hinca con escudo cerrado desde Bueño, el día 19 de octubre de 2009 el escudo abierto inicia la excavación de una argilita de relleno del carst, prevista en el sondeo y, en principio, de gran dureza, que, sin embargo, se comporta plastificándose totalmente en contacto con agua del frente, se pega a la tubería de hinca, imposibilita el avance y obliga a unos trabajos especiales en la caverna, situada a 454,6m. de la boca de Fuxo como estaba previsto por el sondeo, como rellenos con espumas, morteros, etc., tal y como se muestra en las fotografías siguientes.
Este comportamiento de la argilita, diferente del previsto, ante la presencia de al menos otros dos tramos más de 5m. de potencia cada uno de este material en el resto de la traza, nos hace descartar la solución en escudo cerrado y estudiar una cuarta posibilidad, actualmente en ejecución, viable técnica y
económicamente con muy buena voluntad por todas las partes implicadas: Reformar la maquinaria de escudo abierto, reforzando sustancialmente la rozadora y dotando al sistema del buck-up necesario y equipamientos auxiliares pertinentes para, continuando excavando con la rozadora reforzada, (cuyos rendimientos van a mejorar ya que hemos superado los 500m. iniciales de caliza masiva gris), se ejecuta una sección equivalente en túnel de dovelas.
Para ajustar contractualmente el proyecto a esta solución se tramitó y aprobó una modificación técnica del proyecto inicial sin incremento presupuestario.
Por tanto, en lo que a los 650m. de perforación pendientes se refiere, (las presiones en los tubos de hinca eran tan altas que alguno de ellos se rompía como se muestra en el cuadro 2.2.2.1 y fotos anteriores, lo que obligó a desistir de seguir hincando a 525m. de la boca de Las Caldas), se planteó en la modificación del proyecto la perforación mediante escudo rozador modificado dotado de cilindros de empuje para la autopropulsión y de brazo electro-hidráulico para la colocación de revestimiento formado por dovelas de hormigón armado.
Para lo anterior se realizaron una serie de modificaciones en la maquinaria utilizada en los primeros 525m., en esencia las siguientes:
- Reemplazar completamente el equipo rozador actual por uno consistente en una nueva piña de mayor tamaño, con mayor cantidad de picas, la reductora mecánica acorde al mayor par del rozador e igualmente la bomba hidráulica y el motor hidráulico acorde con las nuevas solicitaciones.
- Para la propulsión y avance de los escudos se instalarán 6 cilindros de empuje con capacidad total de hasta 534Tn. Situados dentro del escudo de cola que deberá conectarse al escudo distanciador existente.
- Para la colocación del revestimiento se instalará dentro del escudo de cola un brazo electro-hidráulico, (erector), que realiza movimientos de traslación y giro, de tal forma que es el mecanismo empelado para la colocación de dovelas prefabricadas de hormigón armado que constituyen el revestimiento final de túnel-colector. Sobre ellos, una vez colocados formando el anillo, se propulsan los escudos para el avance de la máquina.
- Instalación de remolques de backup, (hasta 5 unidades), para disponer en ellos los medios auxiliares para los nuevos requerimientos de la máquina.
- Instalación de una cinta de extracción de escombro de mayor longitud, necesaria para la carga de vagones de escombro.
Todo ello en la máquina, lo que complementado con las adecuadas instalaciones auxiliares y de exterior permitirán, manteniendo el método de excavación, (rozadora de picas mejorada), modificar el método de construcción del revestimiento, sustituyendo la tubería hincada de diámetro 2.000 mm. por un revestimiento de dovelas prefabricadas de hormigón armado colocadas mediante el brazo articulado, con inyección de mortero de cemento en el trasdós de las mismas para permitir una correcta construcción e impermeabilización de los anillos.
Para alimentar las máquinas con las dovelas y el mortero necesarios, así como para poder extraer el escombro generado durante la excavación será necesario dotar a la instalación de unos medios de transporte adecuados a la carga y dimensiones del túnel: dos trenes de alimentación por baterías eléctricas que empujan los vagones necesarios para la producción de la máquina sin contaminar el aire del interior del túnel.
Para implementar este sistema será necesario colocar una vía en el interior del tramo ya construido, así como la necesaria conexión eléctrica mediante transformadores de corriente que evitan la caída de tensión de alimentación de la máquina a lo largo de los casi 1.200m. del túnel completo, así como las necesarias instalaciones exteriores en la zona del pozo de ataque de Las Caldas, principalmente la playa de vías para las correctas maniobras de carga y descarga de los vagones del tren.
Cada avance de la máquina para colocar un anillo de dovelas, (cada 75cm.), se producirá un ciclo completo de trabajo.
En las figuras siguientes se reflejan de forma esquemática la máquina tal como resulta para ejecutar la perforación.
2º. Se procedió a revisar toda la obra ejecutada y la pendiente de ejecutar desde el punto de vista funcional, de servicios afectados, de necesidades nuevas surgidas en los 10 años transcurridos desde el primer proyecto, de caudales circulantes, comprobación de cotas en aliviaderos e incorporaciones, pendientes de los colectores ejecutados, agrupamiento de incorporaciones como mejora funcional y constructiva, en fin un replanteamiento funcional y de diseño de todo el conjunto partiendo del aprovechamiento máximo de la obra ya ejecutada. El resultado de dicho análisis conjunto pormenorizado condujo a lo siguientes cambios en proyecto, ya ejecutados a día de hoy:
- El aliviadero de Las Segadas modificó su condición de tanque de tormentas, simplificando su funcionamiento ya que los caudales que va a recibir ya llegarán aliviados, por las nuevas condiciones hidráulicas fijadas a los vertidos recogidos en él.
- En la incorporación de Vegalencia se realizaron los siguientes cambios:
Se cambió el trazado de la impulsión de Soto del Rey a la altura de Las Segadas, cruzando a la margen derecha por el puente peatonal de acceso a la Central Térmica de Soto de Ribera.
Se demolió la obra de fábrica del aliviadero de Vegalencia, ya que esta infraestructura no es necesaria pues se aliviará antes en Soto del Rey.
Se incorporó el núcleo de Soto del Rey, a través de una conexión no prevista inicialmente y se optimizó la calidad de la tubería de impulsión.
La incorporación de Las Segadas y de la zona de los Chalets se simplificó, evitando trazados de colectores de ida y vuelta incorporando directamente el de Las Segadas al interceptor general.
La incorporación de Argame se modificó por los condicionantes existentes en la carretera de Soto Ribera-Argame y por la imposibilidad material de ejecutar el trazado tal como estaba previsto a su paso por la Central Térmica.
De la incorporación de Palomar únicamente se mantuvo la conexión del puente en construcción.
Se optimizaron las instalaciones eléctricas, de automatización, control y de comunicación de los aliviaderos que se ejecutan: Aliviadero-Bombeo de Soto del Rey y Aliviadero de Bueño, a requerimiento del futuro explotador, (Cadasa).
La incorporación de Puerto se simplificó pues lo previsto en el Proyecto era funcionalmente poco útil.
Se revisaron exhaustivamente y actualizaron todos los servicios afectados y la reposición de los mismos, especialmente abastecimiento, alumbrado, telecable, gas, tendidos eléctricos afectados, drenajes urbanos y, especialmente la recuperación de la senada peatonal a Fuxo debido a los derrumbes acaecidos en un tramo de la misma debidos a la ejecución de la boca de ataque de la hinca. Dicha reposición exigió un saneo importante de la explanada de la senda, su drenaje, la restauración y estabilización de la ladera donde dicha senda se integra y su revegetación intensiva.
3º. Se procedió a realizar una revisión exhaustiva de los tramos de colector y de incorporaciones ejecutados años atrás, revisando todas las tuberías, analizando las fugas, el estado de juntas y tuberías, comprobando el estado de las impulsiones y probando por tramos, según normativa, las conducciones, una vez reparadas, para certificar su funcionalidad adecuada.
Se identificaron y corrigieron defectos de ejecución en varios pozos y aliviaderos y se repusieron fincas y servicios afectados que habían quedado pendientes con la rescisión del primer contrato.
En las fotografías adjuntas se puede observar alguno de los defectos más significativos encontrados, aunque, en general, tras varios años se puede considerar aceptable su estado estructural y funcional.
4º. Se estableció un plan exhaustivo de control de calidad de las conducciones pendientes de ejecutar, (a modo de ejemplo, en los cuadros finales se exponen los resultados de algún lote de los controlados). Este plan de control lo hemos hecho extensivo a la fabricación y puesta en obra de dovelas. En el apartado siguiente, para terminar esta ponencia, quiero hacer un resumen de las ideas fundamentales que hemos aplicado en cuanto a control de calidad de las tuberías de hormigón armado, aspecto este fundamental en una obra como la que estamos comentando.
Control de Calidad en la fabricación y ejecución de la tubería de hormigón armado de este proyecto
El Plan de Control de Calidad para las tuberías de hormigón armado, (incluida la de hinca), aplicado por la Dirección de Obra encabezada por este técnico en el Proyecto de Terminación a partir de diciembre de 2008 es fruto de la gran experiencia adquirida en mis 10 años de Jefe de Área de Galicia de la CHN en la que fui responsable de la ejecución de cientos de kilómetros de colectores de aguas residuales de diámetros comprendidos entre 2.000mm. y 300mm. y de diferentes materiales, desde hormigón armado, hormigón armado camisa de chapa, polietileno, PRFV, PVC, fundición, amén de la experiencia adquirida previamente en mis años de ejercicio como Director de Obra de muchas de las actuaciones incluidas en el Saneamiento de la Zona Central de Asturias desde 1989.
Con las directrices o guía que establecemos a continuación se trata de adaptar o mejorar lo establecido al respecto en el documento “Prescripciones técnicas para tuberías de saneamiento de hormigón en masa o armado. 1ª Revisión, (1995)” de la Dirección Técnica de La Confederación Hidrográfica del Norte, en adelante PTTSHMA.
Se pretende establecer una metodología práctica que abarque desde el momento en que el contratista comunica a la D. O. el fabricante seleccionado hasta la prueba de los tubos colocados, a partir de una revisión y actualización de criterios y normas utilizados, proponiendo una sistemática de control que se aplicó, que optimizó las labores y, por ello, los costes repercutidos, sin perder de vista el objetivo de calidad de todas y cada una de las pruebas e inspecciones, revisando la sistemática de control propuesta en el PTTSHMA, profundizando en los planteamientos básicos de cada uno de los ensayos, complementado todo ello con la experiencia adquirida en las obras más recientes, concluyendo con la actualización, la modificación o incluso la supresión de algún ensayo en algún caso en que su practicidad, entendimos, quedaba en entredicho.
Elección del tamaño de lote
Es importante tener presente que el control de calidad de la Dirección de Obra es un control externo al de la fábrica, en el que se comprueba que la fabrica aplica su control interno además de la ejecución de procedimientos adicionales de control independientes.
La mayor parte de los controles se efectúan sobre una muestra que supone un porcentaje del total de la producción y tienen por lo tanto un sentido estadístico. En el PTTSHMA la unidad de producción sobre el que se toma una muestra es el lote, que se define como el conjunto de unidades de cada clase y diámetro producidas con idénticos materiales y procedimientos en una secuencia temporal ininterrumpida. Esta definición parece incontestable desde el punto de vista estadístico pero y es de difícil control, ya que no podemos saber si hubo una parada por cualquier avería, o si la fabricación de un lote ha incluido la parada de un fin de semana.
Pese a incluir la definición anterior, el PTTSHMA establece en todos los casos un porcentaje sobre la totalidad de tubos que deben someterse a cada ensayo sin hacer referencia al lote, mientras en el pliego dice que el número de ensayos lo fijará la dirección de obra en función del número de tubos de cada lote.
La experiencia indica que cuanto menor es el diámetro de las tuberías menos problemas se presentan en relación con su calidad, por ello nos parece razonable mantener una proporcionalidad estricta.
Tampoco parece adecuado establecer a priori el número de tuberías que formarán un lote con el único criterio de controlar los gastos imputables y disponibles en la obra para estos efectos. La práctica rutinaria del control ha llevado a utilizar esta vía que en absoluto parece aportar racionalidad a las labores de control. Por todo lo anterior, se ha considerado oportuno introducir un concepto más realista para establecer el número de tubos que constituye un lote, a costa de la pérdida de su significado teórico.
Se propone que el tamaño del lote sea:
- La fabricación diaria, debido principalmente a que los fabricantes en diámetros pequeños tienen una producción mayor de 150 tubos/día.
- La fabricación de varios días consecutivos de una misma semana, con un número máximo de 150 tubos por lote. (DN>1200).
Se considera válido el criterio de que los tubos de un lote tienen que estar producidos en las mismas condiciones, independientemente de la dificultad de aplicación de esta premisa teórica que incide de un modo determinante en la representatividad de la muestra. Por ello se prestará atención a cualquier circunstancia que incida en su representatividad. En el caso de que se diese algún motivo en este sentido, se dividirá la producción en cuantos lotes se precise.
Se considera que un proceso de fabricación es continuo cuando la producción se realiza entre paradas sistemáticas, (por ejemplo, de lunes a sábado con parada de noche).
Metodología de control
□ Labores previas a la fabricación
El proceso se inicia una vez que el contratista comunica a la dirección facultativa el fabricante seleccionado, (que ha de estar validado según procedimiento establecido por La Confederación). La propuesta se acompañará de un dossier con las características geométricas y físicas de cada tipo de tubo con el fin de comprobar que se adaptan a las especificaciones técnicas de La Confederación Hidrográfica.
Una vez comprobado el contenido del dossier, la planta será inspeccionada por personal de la CHC antes de que se proceda a fabricar tubería. En esta visita se comprobará que la organización, los medios y los procedimientos se corresponden con los del proceso de validación.
Si la inspección resulta positiva se puede iniciar la producción. En este momento se exige al contratista el plan de fabricación, ya que es el documento fundamental para optimizar los medios y los costes de las labores de control. Es difícil que el plan abarque al conjunto de la obra por lo que resulta más realista solicitar planes parciales ajustados a las circunstancias reales de cada obra que deberán tener la entidad suficiente para planificar el control de calidad para un período mínimo de tres meses.
□ Ensayos sobre los materiales empleados en la fabricación.
Los ensayos a realizar antes de iniciar el proceso de fabricación y durante éste, se relacionan en la siguiente tabla, que supone alguna reducción sobre lo propuesto en el PTTHSMA.
Durante la fabricación del primer lote de tubería se cogerán muestras de los materiales que aparecen en la tabla así como el Certificado CC-EHE o distintivo de las armaduras. Esta labor la realizará el personal del laboratorio que vaya a ejecutar los ensayos en presencia de un responsable de la dirección de obra o de su Asistencia Técnica.
Cuando la junta de goma sea de una marca utilizada habitualmente por la Confederación Hidrográfica, podrán realizar solamente los ensayos más significativos entre los indicados en la tabla, no obstante la dificultad y coste económico de estos ensayos aconseja modificar el criterio de PTTSHMA, que propone una serie cada 100 unidades. Se realizará un control, (completo o no, según la experiencia con el fabricante), por cada año y obra. Cuando el número de obras en una zona sea importante se podrá compartir resultados, optimizando tanto el número como su distribución a lo largo del año y manteniendo el criterio de disponer como mínimo de uno por año, (independientemente de que se trate de resultados compartidos con otras obras). Se pedirá una copia de los resultados del control de calidad de la fabricación al que pertenezca el conjunto de juntas suministradas.
El resto de los ensayos sobre los materiales se realizará una vez por año de fabricación siempre que se mantenga su origen y como mínimo una serie por cada contrato de suministro. El laboratorio de control informará a la dirección de obra de cualquier indicio que indique la necesidad de nuevos análisis de materiales.
Durante la fabricación de los sucesivos lotes se realizarán únicamente ensayos al hormigón. Las muestras las tomará el personal del laboratorio externo propuesto por la Dirección de la Obra. La presencia del personal de Dirección de Obra o de la Asistencia Técnica será discrecional. Se tomará una serie de probetas cada día, cuando el lote coincida con la producción diaria y días alternos con fabricación continua. Sobre cada serie de probetas se determinará la resistencia a compresión y el contenido en ión
cloro cuando se requiera, por ser este un ensayo que el control de calidad de la fábrica realiza constantemente. Se realizará un contraste a la fábrica.
La comprobación de que la masa tiene una relación A/C superior a 0.45 suele constatarse con lo que indica la máquina dosificadora. Por ello se propone la inclusión de su certificado de calibración que se recabará una vez y cada año.
En el PTTSHMA se incluye la determinación de la resistencia a flexotracción, que merece algunos comentarios.
El conocimiento de la resistencia a tracción es importante para el control de la fisuración y de la adherencia de las armaduras. Su valor se determina indirectamente mediante los ensayos de flexión, (probeta prismática), o de hendidura, (probeta circular). La resistencia a tracción pura del hormigón depende del ensayo. Así, la obtenida mediante felxotracción es aproximadamente el doble de la resistencia a tracción pura, mientras la obtenida por hendidura de la probeta cilíndrica es un 90%.
La obtención de la resistencia a flexotracción obliga a fabricar una probeta diferente a las de resistencia a compresión. Se propone utilizar el ensayo brasileño, (por hendimiento), puesto que la probeta es la misma que para la resistencia a compresión, y fijar la resistencia a tracción de este ensayo de 33 kg/cm², (3,3 N/mm²). no se considera preciso incrementar el número de probetas de la muestra de hormigón.
□ Ensayos sobre la tubería fabricada.
- Ensayo de flexión transversal (fisuración y rotura)
Se ensayará un tubo por cada lote, (en el PTTSHMA se propone uno cada 100 unidades). El registro de los resultados así como las comprobaciones de la correcta ejecución del ensayo lo llevará a cabo el laboratorio de control de calidad. La presencia de la Dirección de Obra o de su Asistencia Técnica será potestativa.
En el primer informe de ensayos de cada obra se incluirán los certificados de calibración de la prensa.
- Ensayo de flexión longitudinal
De acuerdo al apartado 4.1 del PPTG para tuberías de saneamiento de poblaciones del M.O.P.U., se decide no realizar este ensayo puesto que nos e prevén en general condiciones de trabajo que lo justifiquen.
- Ensayo de absorción y alcalinidad
El ensayo de absorción se realizará sobre tres probetas obtenidas del mismo tubo ensayado a flexión transversal, una vez alcancía la situación de rotura. Los testigos los obtendrá el laboratorio de control de la sección central del tubo, (fuste), del macho y de la campana, con la precaución de que no sean zonas dañadas.
Se tomará otro testigo para la determinación de la alcalinidad. Por la naturaleza del ensayo no se precisa la integridad de la pieza.
Estos ensayos se realizarán siempre en el tubo roto del lote ensayado.
- Medida del recubrimiento de armaduras
El recubrimiento de armaduras se determinará en los dos extremos del tubo en secciones rotas como consecuencia del ensayo de flexión transversal, descubriendo con una maza la armadura en caso de que no sea suficiente la fisura resultante. Se registran las distancias mínimas de la cara de las armaduras circunferenciales al parámetro exterior, (al exterior e interior de la tubería cuando tenga doble armadura) y la distancia a los extremos del tubo de las primeras armaduras circunferenciales y la punta de las longitudinales.
Esta medida deberá hacerse siempre en el tubo roto y no se aconseja realizarla sobre el testigo de alcalinidad o absorción porque en ocasiones dicho testigo no consigue representar toda la armadura.
En el PTTSHMA se mencionan las tolerancias de los recubrimientos y de la posición de las armaduras. El primero tiene que ver con la durabilidad, por lo que su incumplimiento será motivo de rechazo. No será de aplicación el criterio relativo a la posición de la armadura ya que la resistencia de la tubería está contrastada por el ensayo de flexión transversal sobre el mismo tubo, que determinará su validez.
También se incluirán en la armadura una serie de tapones que asegurarán el recubrimiento en la zona de apoyo de dicha armadura, con el molde de la campana.
- Medida de la rugosidad
La rugosidad está muy determinada por el procedimiento de fabricación. Se propone no utilizar el criterio establecido en el PTTSHMA por considerarse excesivamente estricto y difícil de conseguir con los procedimientos de fabricación de tubos de hormigón del mercado. Además, el método propuesto solamente aprecia oquedades. Como alternativa se propone la inspección visual para detectar la presencia de restos de mortero, (que han de ser eliminados), y las coqueras, que no deben tener profundidades superiores a 10mm. para no comprometer el recubrimiento de la armadura. El rechazo del tubo que no cumpla estas condiciones dependerá del número y extensión de las faltas y quedará a discreción de la Dirección de Obra.
- Prueba hidrostática
Según el PTTSHMA la prueba hidrostática se realizará a partir de las especificaciones de la Norma British Estandar BS5911 pero no se indica el número de ensayos por lote ni las condiciones de rechazo.
Como alternativa a la prueba hidrostática se ha convertido en práctica habitual realizar ensayos en depresión con aire en la totalidad de las tuberías. Sin embargo no está nada clara la aplicabilidad de este método para determinar las posibles fisuras, ya que el estado de depresión tiende a cerrarlas; de hecho se han detectado tuberías que pasaron el control neumático y que llegaron a obra con poros fácilmente observables. Estas pruebas están pensadas para comprobar la estanqueidad de tramos de tubería instalada y por ello se propone reconsiderar este ensayo.
Se propone utilizar la norma NS5911. se ensayarán un máximo de diez tubos por lote, (independientemente de la cantidad de unidades de que conste), o un 10% de la producción cuando el tamaño sea inferior a las 100 unidades que elegirá la Dirección de Obra. Se supera el ensayo si las manchas de humedad no generan gotas en el contacto con un dedo.
El criterio de aceptación del lote será el siguiente:
Si dos tubos, del total ensayado, no cumplen el ensayo se rechazará el lote automáticamente. Si en esta primera muestra un tubo no cumple se comprobará otra muestra de diez tubos y en el caso de que hubiese un nuevo fallo en algún tubo, el lote se rechazará.
Este criterio no será aplicable en tubería fabricada con vibro-compresión en diámetros inferiores a 1.200 en donde se realizará un ensayo más, con el mismo criterio de rechazo.
Puede aceptarse la realización de este ensayo simultáneamente con el de la estanqueidad de juntas.
- Geometría de la conducción
Según el PTTSHMA se comprobará las dimensiones de las siguientes magnitudes:
Diámetro exterior en 4 generatrices en macho
Espesor de pared de tubo
Desviación respecto a la línea recta
Perpendicularidad de bordes
Longitud útil
El objeto de los ensayos es asegurar la homogeneidad en la fabricación y que esta se ajusta a la validación realizada por la Confederación Hidrográfica de manera que se garantice la colocación de la tubería en obra y que una vez colocada no presentará deficiencias debido a una mala geometría del tubo.
La geometría de los tubos está totalmente condicionada por las dimensiones de los moldes utilizados salvo el caso de los tubos de compresión radial, en los que el espesor de pared depende de la cantidad de hormigón aportada y de la programación de los automatismos. Se considera que las únicas dimensiones que tienen transcendencia son las que determinen la ovalización de los extremos y el espesor del tubo en el caso de los construidos mediante compresión radial. El resto de magnitudes del PTTSHMA como son la desviación sobre la alienación recta, la perpendicularidad de los bordes del tubo y su longitud, no deben tener variaciones importantes por las características de los procesos de fabricación o bien su desviación sobre lo previsto no es causa directa de pérdida de calidad de la instalación.
La ovalización y el espesor (en el caso de la fabricación por compresión radial) se medirán en uno de cada diez tubos del lote por el laboratorio externo.
La tolerancia para el espesor en las PTTSHMA se fijará en 3mm. o el 5% del espesor del tubo y se propone mantenerla, aunque parece un tanto estricta.
Dicho espesor se medirá en el extremo macho (espiga) a una distancia de 50mm. medidos a partir del punto en que el espesor se hace constante. (UNE-ASTM).
La ovalización tiene una incidencia muy clara en la adecuada instalación de la junta y en las condiciones de estanqueidad resultantes. El valor máximo de esta desviación no deberá superar el 50% del espesor de la junta de goma que corresponde al diámetro ensayado, según referencias de fabricantes errores de 7 mm. en estas dimensiones no dan problemas en las pruebas de estanqueidad.
□ Control de estanqueidad en juntas
Esta prueba se realiza según los métodos descritos en la British Standard BS-5911 con las siguientes disposiciones: alineación, recta, máxima deflexión y con esfuerzo cortante sobre la junta. Este ensayo pretende garantizar el funcionamiento correcto de la junta en el caso de pequeñas variaciones en la alineación, o por deformaciones debidas a sobrecargas. Como se apuntó anteriormente. Es posible ejecutarla simultáneamente con la prueba hidrostática.
Se realizará un ensayo por lote.
□ Inspección de acopio y marcado final de la tubería
En pura teoría podría bastar con recepcionar los tubos en obra y rechazarlos si no cumplen los requisitos, independientemente de que se trate de un problema de fabricación, de transporte o de manipulación en la obra. No obstante se trata de tomar las medidas correctoras en el momento en que se causen menores perjuicios y sobrecostes. Por ello parece oportuno mantener el proceso de inspección y sellado en fábrica.
Como se trata de buscar fallos no sistemáticos esta inspección cubre a la totalidad de los tubos. En ella se detectarán armaduras vistas, fisuras y coqueras.
□ Recepción de la tubería en obra
Toda la tubería será recepcionada en la obra por personal de la CHC con el fin de evitar la presencia de fisuras, coqueras, roturas de bordes u otros daños ocasionados por el transporte o una manipulación deficiente, de acuerdo al siguiente procedimiento:
- Contenido de los informes de calidad de fabricación de tubería.
Estos informes son consecuencia de lo ya apuntado anteriormente. Por ello, el primero será bastante extenso, ya que incluye los ensayos y certificaciones a exigir por cada obra o año transcurrido.
Es importante que el laboratorio de control adelante por fax las características del lote. Para ello es útil disponer del registro del fabricante, ya que de las fechas de fabricación puede alertar sobre anomalías en su fabricación.
El laboratorio externo emitirá un informe por lote de tubería, que contemplará los resultados de todas las pruebas mecánicas y de laboratorio.
A continuación se enumera el contenido del primer informe y de los sucesivos de cada lote:
1. CONTENIDO DEL PRIMER INFORME
Control sobre los materiales:
- Cemento, agua, áridos, hormigón, acero y junta de goma
- Certificado de calibración de la prensa y de la amasadora
2. CONTENIDO DE LOS INFORMES POR LOTE
Resultados o informes de :
- Rotura a compresión de probetas
- Ensayo de flexión transversal
- Ensayo de absorción y alcalinidad
- Disposiciones de armaduras
- Estanqueidad de juntas
- Pruebas hidrostáticas
- Medidas geométricas
- Relación de tubos a enviar a obra y rechazos
- Comunicación llegada de tubos a obra
A) La comunicación de la llegada de la tubería a obra se realizará vía fax:
El día antes de la llegada de la misma
Indicando el número de tubos, el lugar de acopio y la hora de llegada
B) El mismo día de la llegada de la tubería, con dos horas de antelación, se le confirmará al vigilante telefónicamente la hora de llegada de los tubos.
C) Los tubos llegados a obra a partir de las cinco de la tarde no serán inspeccionados hasta las 9.30 de la mañana del día siguiente.
- Condiciones de descarga y acopio
Se le exigirá al contratista el disponer de un acopio permanente para tubería. El número de tubos de dicho acopio será el previsto a colocar en un mes.
Para la descarga de la tubería se utilizará un método que no dañe a la misma y que sea aprobado por el coordinador de seguridad y salud, utilizando preferentemente una doble eslinga.
Los tubos deben ser acopiados sobre correas en una superficie horizontal, con la finalidad de que no queden en contacto con el suelo.
Los tubos deben ser acopiados en filas, de forma que éstas estén separadas entre sí 1m.
Los tubos de diámetro mayor de 1.000mm., no se acopiarán a más de una altura.
Los tubos de diámetros menores de 1.000mm., podrán ser acopiados como máximo a dos alturas.
- Inspección de tubos
Solo se procederá si el acopio es correcto.
En la inspección se identificarán claramente los tubos rechazados de los tubos a reparar, mediante el marcado de los mismos según el siguiente procedimiento:
Los tubos RECHAZADOS se marcarán tanto exterior como interiormente con “X” y el motivo de rechazo con un círculo “O”, si el tubo rechazado se puede utilizar como enano, se marcará indicando con una flecha la zona a utilizar y la inscripción “sólo enano macho” o “sólo enano campana”.
En los tubos que sea necesario proceder a una reparación se marcarán mediante un “círculo” en la zona dañada.
Un tubo será rechazado si sufre alguno de los siguientes defectos:
Fisuras en fuste, en macho e interior de campana) se adjunta criterios de aceptación de tubos con fisuras en el fuste fabricados por compresión radial).
Deficiencias en el fresado.
Coqueras interiores pronunciadas.
Armaduras vistas en el interior y exterior del tubo.
Tubos sin sello del laboratorio.
Golpes profundos en la campana.
Golpes en macho que afecten a la zona de alojamiento de la junta o que dejen al descubierto la armadura.
Tubos excéntricos.
Puntos de armadura vistos en todo el perímetro exterior de la campana.
Tubos reparados antes de la inspección.
Los tubos con los siguientes defectos se repararán, siempre que estén marcados como se indicó anteriormente, nunca antes de ser inspeccionados:
Puntos de armadura en zona localizada del exterior de la campana que permita incluirlos en la zona de arriñonado.
Golpes no profundos en la campana.
Golpes no profundos en macho.
Rebarbas pronunciadas.
Si en el transcurso de la obra aparecen tubos con otros defectos que no sean los indicados en las listas anteriores y que sea necesario su rechazo o reparación se comunicará al contratista y el motivo del mismo.
NO SE ADMITIRÁ EN ZANJA NINGÚN TUBO QUE NO HAYA SIDO VALIDADO EN LA INSPECCIÓN.
- Reparación de tubos
La reparación se realizará con mortero sin retracción, (EMACO R500L o similar).
En todo caso el contratista propondrá el método de reparación, será por escrito y con la suficiente antelación para ser estudiado y aprobado por la dirección de obra.
- Acopio e inspección de juntas
Coincidiendo con la inspección de la tubería se inspeccionarán las juntas de estanqueidad, comprobando que coinciden con las ensayadas por el laboratorio externo.
No se admitirá ninguna junta que durante el transporte no venga en su bolsa debidamente precintada, ni que una vez en obra no sea acopiada en caseta o contenedor (es decir no se admitirán juntas acopiadas en el interior de los tubos “INTEMPERIE”), pudiendo ser requisadas por dirección de obra.
□ Colocación de la tubería
Se tendrán en cuenta los siguientes puntos durante la colocación de la tubería:
- Apoyo de la tubería
La tubería debe estar sobre una superficie de hormigón de limpieza, la cual debe ser:
De un espesor mínimo de 10 cm.
Estar lo suficientemente talochado (liso).
Estable, para aguantar el peso de la tubería, para lo cual el hormigón debe de estar bien fraguado, no mezclado con los lodos del fondo de excavación.
En el caso de existir agua en la zanja, se realizarán uno o dos canales laterales para la evacuación del agua, recomendando dejar un hueco en el punto bajo para la colocación de la bomba.
El vigilante podrá comprobar la capacidad portante del hormigón, en caso de no ser estable o tener algún defecto, se solucionará el problema antes de colocar la tubería, en caso de que el contratista no solucione el problema no se comprobará la tubería.
La tubería debe estar apoyada en dados de hormigón que deben:
Cumplir las dimensiones de planos, (-1cm.).
Ser como mínimo del mismo tipo de hormigón que el arriñonado.
No se usarán como apoyos para la tubería tacos de madera ni piedras.
Corrección de cotas de los tubos:
Si una vez apoyado el tubo sobre el dado, este no está a la cota correcta, podrá elevarse colocando entre éste y el dado una placa metálica de nivelación.
Si el contratista propone otro sistema para la corrección de la cota, deberá comunicarla a la dirección de obra por escrito y con la suficiente antelación para su estudio y comprobación.
- Colocación de tubería
Los tubos se colocarán preferiblemente de aguas abajo a aguas arriba.
El primer tubo se colocará a una distancia del punto de replanteo igual a:
D= d+l
Donde: D = Distancia del punto de replanteo al primer tubo.
d = Distancia del punto de replanteo al enano.
l = Longitud tipo del enano.
Para el ensamblaje de los tubos se deberán de cumplir:
Que tanto el enchufe como el interior de la campana deberán estar limpios, para facilitar el alojamiento de la junta.
Que la grasa a utilizar sea la idónea para el caso, recomendando la suministrada por el propio fabricante de la tubería que sea siempre la misma y aprobada por la dirección de obra.
El procedimiento de ensamblaje de los tubos debe cumplir dos objetivos principales:
A) Que los tubos estén bien ensamblados, esto quiere decir que la separación interior entre ellos sea mínima y que la junta esté bien alojada en el interior de la campana (que no sea visible exterior ni interiormente).
B) Que el tubo no sufra daños.
Se recomienda que después de ensamblar los tubos, estos sean apuntalados; para evitar su movimiento cuando se coloquen los tubos siguientes.
Juntas de rotura
El material a utilizar será poliestireno o madera.
Se tendrá especial cuidado en el proceso de arriñonado, para evitar el desplazamiento y rotura de las juntas, pudiendo la dirección de obra exigir el apuntalamiento de las mismas, si esto no se realiza.
Se colocarán cada tres tubos y siempre en el tubo posterior y anterior de cada pozo. Si las condiciones del terreno lo exigen se podrá hacer más restrictivo este criterio.
No se comprobará la tubería hasta que las juntas estén colocadas.
Arriñonado
Solo se admitirán hormigoneras que tengan hora posterior a la aprobación de los tubos.
Solo se iniciará el arriñonado después de que la comprobación topográfica y visual sea aprobada. No se admitirán maniobras tales como estar comprobando la tubería y tener la hormigonera esperando para arriñonar,) si esto ocurre el vigilante podrá dejar de comprobar).
Si un tubo es arriñonado sin permiso, la dirección de obra se reservará las sanciones pertinentes.
Se cumplirán las dimensiones de la sección tipo.
Se recomendará realizar el encofrado del arriñonado una vez estén los tubos comprobados, para facilitar su movimiento si es necesaria su corrección.
Se deberá encofrar las cabezas de los tubos.
Se pondrá especial atención al vibrado por debajo del tubo.
□ Comprobación final de la tubería
- Comprobación final.
Antes de comenzar los trabajos, el contratista deberá proponer a la dirección de obra su método para situar la tubería correctamente, tanto en cota como en planta.
La dirección de obra informará al contratista de su método y punto de comprobación, para unificar criterios
Comunicación de comprobación de tubería:
La petición de la comprobación de la tubería se realizará por fax, mediante un estadillo firmado por el responsable correspondiente (topógrafo), en el que se incluirán, el número de tubos a comprobar, así como las cotas teóricas y reales de los mismos.
El vigilante procederá a su comprobación en la mayor brevedad posible, siempre y cuando no tenga otra comprobación a la misma hora (recepción de tubería, comprobación de pozos…).
Junto con la petición de comprobación de tubería se incluirá la petición de arriñonado, (firmada por el responsable correspondiente), que será devuelta firmada cuando este sea aceptado.
Las comprobaciones de dirección de obra consistirán en:
Comprobación en cota de cada uno de los tubos.
Comprobación en pendiente del número de tubos aprobado por esta dirección.
Comprobación visual de la alienación de la tubería, pudiendo en el caso de percibir desviaciones, comprobar la tubería en planta.
Comprobación visual del estado de la junta.
Comprobación visual interior tanto del estado de la junta como de la separación de la tubería.
Comprobación de las juntas de rotura.
Una vez terminado el tramo, se comprobará que éste esté limpio, si el tramo va a quedar mucho tiempo abierto sin realizar el pozo, se tabicarán las entradas para mantenerlo limpio.
- Prueba de estanqueidad
En el apartado 4.1 de PTTHAS se plantea la realización de una prueba de estanqueidad a presión en el interior de cada tramo antes de proceder al relleno de la zanja. En realidad esto limitaría excesivamente el ritmo de ejecución. Además como se controla la ovalización del enchufe y de la campana y las juntas utilizadas actualmente son del tipo Delta, estas no tiene que girar como sucedía con las de lágrima; por lo tanto no parece que aporte mucho.
Las comprobaciones topográficas se consideran correctas y deben completarse con los límites de las pendientes utilizadas para corregir la desviación.
En cuanto al control de la infiltración, se propone el siguiente criterio:
Si la tubería es de diámetro superior o igual a 1.200 y está situada bajo el nivel freático se visitará interiormente. En caso contrario, se controlará un porcentaje de la longitud observando detenidamente la junta y las posibles infiltraciones.
No obstante parece oportuno mantener un cierto control para asegurar una ejecución cuidadosa.
Cuando el diámetro es inferior a 1.200 y existe nivel freático en un tramo se observará la existencia de infiltración por el flujo de la tubería. Si esto sucede se procederá a aislar por tramos la conducción hasta detectar el punto de entrada del agua, pudiendo acudirse al empleo de cámara de T.V. Si está por encima del nivel freático se utilizará la prueba neumática.
Para terminar en los cuadros adjuntos se muestra alguno de los informes de control de tuberías de hormigón realizadas en esta obra.
