Rehabilitación de conducciones mediante la tecnología Spiral Wound Lining pvc (SWL)

AST Grupo

Con el transcurso del tiempo, las conducciones pueden ver reducidas sus características mecánicas e hidráulicas, pudiendo alcanzar valores inferiores a los de diseño. Esto puede ser debido al material con las que fueron construidas, a las cargas y sobrecargas a las que se encuentran sometidas o bien a las condiciones ambientales que las rodean.

AST Grupo da respuesta a la rehabilitación de tuberías de gran diámetro y funcionamiento por gravedad, mediante la tecnología Spiral Wound Lining PVC (SWL), que permite la formación de una nueva tubería de PVC conformada helicoidalmente en el interior del conducto a rehabilitar.

La rehabilitación mediante la técnica de entubado con tubos conformados helicoidalmente permite:

  • aumentar la capacidad estructural del conducto, para soportar las cargas y las sobrecargas.
  • mejorar su capacidad hidráulica, con un coeficiente de rugosidad más reducido.
  • alcanzar la estanquidad de la conducción, eliminando las pérdidas del fluido transportado, las juntas entre tubos, la penetración de raíces y las infiltraciones y evitando los movimientos diferenciales de terreno.

Ventajas

La rehabilitación de conducciones mediante la tecnología Spiral Wounf Lining PVC ofrece las siguientes ventajas:

  • Es posible ejecutar la rehabilitación con agua discurriendo por la canalización a rehabilitar (caudal de aguas bajas), no siendo, por lo tanto necesario realizar by-pass.
  • No se requiere obra civil: en la rehabilitación de colectores de saneamiento las porciones de la máquina bobinadora se introducen en el pozo por la tapa de 600 mm de diámetro y la máquina se instala la máquina en su interior.
  • El procedimiento carece de procesos que obliguen a su finalización, como, por ejemplo, el curado de materiales, por lo que es posible paralizar los trabajos de rehabilitación si por causas ajenas fuera necesario (incidentes en la vía pública, lluvias importantes…).
  • Reducida ocupación de espacio en superficie, permitiendo mantener la actividad.

Diseño

El diseño mecánico se realiza según la norma ASTM F1741-08 Standard Practice for Installation of Machine Spiral Wound Poly (Vinyl Chloride) (PVC) Liner Pipe for Rehabilitation of Existing Sewers and Conduits, que determina el coeficiente de seguridad de la conducción rehabilitada, en función del estado de la misma y de las cargas de diseño.

La continuidad longitudinal del perfil se alcanza químicamente mediante la aplicación de cemento solvente en los machihembrados de inserción.

En cuanto a la comprobación hidráulica, una de las propiedades del PVC es su coeficiente Manning, inferior al de las tuberías anfitrionas (hormigón, acero corrugado,…). Por este motivo, los calados que se obtienen en la conducción rehabilitada mediante SWL resultan inferiores a los de la tubería antes de la rehabilitación.

En el siguiente ejemplo, se observa el comportamiento hidráulico de una tubería hormigón de 1.000 mm de diámetro y 0,50% de pendiente, rehabilitada con SWL de 910 mm de diámetro interior.

En primer lugar, se determina el caudal que circula por la tubería a rehabilitar para un calado de 80% el diámetro (0,80 m), calculando a continuación el calado con el que el caudal obtenido es desaguado por la tubería rehabilitada (0,64 m). Se observa que la nueva tubería desagua el caudal con un calado inferior al inicial, experimentando una reducción del 20%.

Por otra parte, se aprecia un desplazamiento de la curva característica de la tubería, aumentando la capacidad de transporte en un 15%.

Diseño hidráulico

Equipo

Para la ejecución de los trabajos de rehabilitación mediante la tecnología SWL se emplea la siguiente maquinaria: canasta bobinadora, bomba de inyección de resina, central hidráulica que abastece a las 2 anteriores y la dosificadora e inyección del grout.

En cuanto a los materiales empleados el perfil de PVC y el cemento solvente para el conformado de la nueva tubería y el cemento de árido fino para la fase del grout.

El equipo de AST Grupo se encarga de la definición, planificación y ejecución de los trabajos de rehabilitación.

Procedimiento constructivo

En primer lugar se realiza la limpieza del conducto. A continuación se inspecciona, registrando las dimensiones e incidencias y determinando el diámetro de la nueva canalización.

Para la ejecución de los trabajos de bobinado, se instalan la canasta bobinadora y la bomba de inyección de resina en el extremo del conducto a rehabilitar. En superficie se sitúan la central hidráulica y la bobina con el perfil.

El perfil de PVC se enhebra en la canasta bobinadora para comenzar la formación del tubo, sin uniones, en el interior del conducto a renovar.

Finalizada la instalación del nuevo conducto, se sellan sus extremos. A continuación, mediante un grouting realizado con cemento de árido fino, se rellena el espacio anular generado entre el perfil de PVC y la tubería anfitriona.

Durante esta fase, en superficie se sitúa la máquina dosificadora e inyección del grout y el acopio del cemento de árido fino.

La inyección del grout, al objeto de reducir las tensiones hidrostáticas que se producen, se realiza en varias fases (entre 2 y 4 tongadas, dependiendo del diámetro) y se a llena el interior del conducto con agua (obturando en los pozos de registro) contrarrestando así, la presión exterior del grout durante su fraguado.

En cuanto a la duración de los trabajos de rehabilitación, una vez realizada la limpieza e inspección de la tubería, la instalación del SWL en el interior de una tubería de 1.000 mm de diámetro y 80 m de longitud se realiza en una jornada, incluyendo el sellado de las cabezas. El relleno del trasdós de la nueva tubería con grout se inyecta en 3 jornadas.

Referencias

La tecnología Spiral Wound Lining PVC se está empleando en diversos países (Alemania, Austria, España, Polonia, Rusia, Suiza, Estados Unidos, Australia, Japón,…) para la rehabilitación de conducciones.

Se indican a continuación las obras de rehabilitación realizadas por AST Grupo con la tecnología SWL a lo largo del año 2015:

 

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