Soluciones Sin Zanja para una renovación rentable y sostenible de tuberías

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 61)

El número de conductos de abastecimiento y saneamiento crece de manera exponencial en todo el mundo, con lo que las compañías de distribución, privadas y públicas, deben cuidar su mantenimiento, y por tanto reparar o sustituir las tuberías defectuosas. Teniendo en cuenta la gran demanda de este tipo de trabajos, el sistema Sin Zanja Bursting ofrece soluciones innovadoras para una renovación rentable y sostenible de las tuberías defectuosas.

Motivos para la renovación de tuberías:

• Fugas de agua potable
• Pérdidas de aguas residuales
• Contaminación de las aguas subterráneas
• Sobrecarga por lluvias abundantes
• Penetración de aguas subterráneas
• Exceso o defecto de capacidad de la red de tuberías

Particularmente en caso de problemas, como pérdida de agua y/o capacidad insuficiente de las tuberías (algo habitual en las redes de suministro y alcantarillado municipales más antiguas), el sistema Bursting con GRUNDOBURST es un procedimiento económico para la renovación de tuberías con daños tan característicos como grietas, incrustaciones, penetración de raíces, desalineación, desviaciones de la posición, abertura de los manguitos, obturaciones de la canalización y desgaste mecánico de tuberías, todo ello con el mínimo impacto medioambiental. Además hay que tener en cuenta que los costes derivados del asentamiento del suelo, problemas causados por las aguas subterráneas y daños de las carreteras, son prácticamente inapreciables. Además, es posible ajustar la capacidad de la red, ya que se pueden utilizar tuberías nuevas con un diámetro menor, igual o incluso mayor a la tubería de red existente.

Técnica de Bursting acreditada

El Bursting es un procedimiento seguro y acreditado para la renovación subterránea de tuberías en trazados ya existentes, utilizado en todo el mundo desde hace 30 años. Las antiguas tuberías, de prácticamente cualquier material y con un DN entre 50 y 1200 mm, pueden sustituirse por nuevas tuberías, largas o cortas, de diversos materiales (plástico, metal, fibra de vidrio, gres, etc.). Se pueden alcanzar rendimientos desde 150 a 300 m por jornada. El resultado es una tubería nueva, con una vida útil de 80 a 100 años, una relación estática perfecta y un ahorro de costes del 50% en comparación con las técnicas tradicionales.

Existen dos procedimientos de Bursting diferentes para la renovación Sin Zanja de tuberías: el Bursting dinámico y el Bursting estático. El primero nos ofrece ventajas para la renovación de tuberías de gas o aguas residuales (de materiales quebradizos) y resulta especialmente adecuado para aplicaciones de pozo a pozo. El Bursting estático resulta perfecto para la renovación de tuberías de fluidos de todo tipo, fabricadas con materiales quebradizos o dúctiles, así como tuberías de PE, PRFV y tuberías con inliner.

Ventajas más importantes de la Tecnología Bursting

• Renovación de tuberías en el trazado existente
• Adecuado para casi todos los tipos de daño y materiales antiguos
• Tubería nueva con una larga vida útil de 80 a 100 años
• Tuberías nuevas con un diámetro menor, igual o incluso mayor a la tubería existente
• Conexión de barras QuickLock sencilla y segura: sin ningún tipo de rosca
• Posibilidad de pequeñas curvaturas de radio
• Gran variedad de modelos para distintos tipos de aplicaciones
• Tiempos de equipamiento cortos y montaje rápido
• Mínima influencia sobre el tráfico rodado y el entorno
• Aplicación segura conforme a las normas y los reglamentos más actuales
• Ahorro de costes del 50% en comparación con el sistema de zanja abierta
• Sistema versátil para Bursting estático y nuevos revestimientos
• Minimización del riesgo de daños en otras tuberías

Bursting estático con GRUNDOBURST

El procedimiento de Bursting estático con GRUNDOBURST permite renovar las tuberías de manera rápida y sencilla; además, el sistema puede adaptarse a ligeras curvaturas. Este sistema se compone de la plataforma de tiro con cilindros hidráulicos, una estación hidráulica, las barras QuickLock patentadas, cuchillas de corte y expansores de diferentes diámetros para la introducción de la nueva tubería.

Las extraordinarias barras QuickLock no necesitan ningún tipo de rosca para conectarse entre ellas, simplemente se enganchan. Esto implica un ahorro considerable de tiempo y trabajo, ya que no es necesario interrumpir el trabajo para introducir o retirar las barras, por lo que el sistema Bursting es un procedimiento continuo y rápido. El sistema GRUNDOBURST es de un manejo sencillo y solo requiere dos operarios.

Después de introducir las barras QuickLock en la tubería antigua, se conectan a estas los accesorios de corte y expansión además de la nueva tubería a instalar. Al ir extrayendo las barras, la cuchilla en el cabezal corta la tubería antigua. El elemento de expansión colocado detrás amplía la perforación y alisa o comprime las paredes de los trazados de tuberías existentes. Para facilitar el desmontaje de la herramienta, las cuchillas y los elementos de expansión pueden colocarse en un bastidor móvil delante de la plataforma de tiro. La tubería nueva puede ser una tubería sin soldadura, en ese caso se introduce directamente desde el rollo, o estar formada por segmentos soldados. También se pueden introducir tuberías cortas.

Un sistema, cinco procedimientos

Además de facilitar la sustitución completa de tuberías, el Bursting estático también permite utilizar las versátiles plataformas de tiro GRUNDOBURST para la reparación y la renovación de tuberías. Los factores determinantes para la elección del procedimiento adecuado son el alcance y el tipo de los daños, la sostenibilidad del método y los costes de saneamiento resultantes.

La sustitución de la tubería es necesaria cuando la reparación o la renovación no es técnica y económicamente posible, por ejemplo cuando el rendimiento hidráulico es insuficiente y se necesitan tuberías de mayor diámetro, cuando se ve afectada la resistencia estática de las tuberías viejas o cuando se necesita una tubería con una larga vida útil. Si las condiciones son otras, el sistema GRUNDOBURST, con sus extraordinarias barras QuickLock, también resulta adecuado para otros métodos de rehabilitación. La amplia gama de accesorios, diseñados a medida, permiten una ejecución segura y sin problemas de los siguientes métodos:

Bursting: Instalación de la tubería nueva del mismo o mayor valor nominal.

Campos de utilización: Tuberías de presión o por gravedad, valores nominales DN 50 hasta DN 1.200, longitudes hasta 300 m

Tipos de aplicaciones: Roturas, incrustaciones, retenciones, canalización defectuosa, depósitos (desplazamientos, fisuras en las conexiones), grietas, fugas, desgaste mecánico.

Relining: Para tubería corta o larga. Si la tubería vieja posee incrustaciones, se puede acoplar a las barras un accesorio de limpieza. Este accesorio quita y extrae las incrustaciones de la tubería antigua durante el tiro de la tubería nueva.

Campos de utilización: Tuberías de presión o por gravedad con un corte transversal limpio en la tubería vieja.

Tipos de aplicaciones: Corrosión/incrustaciones, fisuras, fugas, desgaste mecánico.
Pequeña reducción del diámetro de la tubería.

Calibración de tuberías: Los daños parciales en una tubería antigua se ensanchan estáticamente con el GRUNDOBURST, al mismo tiempo que se introduce la tubería nueva. El espacio entre ambas tuberías, normalmente se rellena con mortero.

Campos de utilización: En tuberías de presión y por gravedad, con corte transversal limpio tras un derrumbe. Una pequeña reducción del valor nominal es posible.

Tipos de aplicaciones: Deformaciones locales, grietas, desplazamientos, roturas.

Sistema TIP: El sistema TIP es un sistema de Relining con tubería individual (corta) o tubería en tramo (larga) para tuberías antiguas de hormigón y gres. Principalmente se utiliza una tubería nueva de polipropileno (PP-HM), que va ceñida a la tubería antigua (Tight-In-Pipe). El mínimo espacio entre tuberías no necesita ser rellenado.

Campos de utilización: Renovación de tuberías por gravedad de asbesto, hormigón y gres.

Tipos de aplicaciones: Roturas, deformaciones hasta el 20 %, desplazamientos hasta el 10 % del corte transversal, corrosión, dificultades en el transporte, grietas, fugas, desgaste mecánico, incrustaciones (hay que eliminarlas con anterioridad).

Sistema de reducción: El sistema de reducción es un sistema de Relining, en el cual el diámetro exterior de la tubería larga de PE se reduce. Una vez terminado el proceso de tiro, el tramo de tubería reducido de PE vuelve a su diámetro hasta que se acopla a la pared de la tubería antigua (efecto memoria).

Campos de utilización: Saneamiento de tuberías de gas, agua y desagües desde DN 100 hasta DN 1200.

Tipos de aplicaciones: Corrosión, grietas, fugas, desgaste mecánico, incrustaciones (hay que eliminarlas con anterioridad).

Bursting dinámico GRUNDOCRACK

En el Bursting dinámico, las tuberías antiguas de gres, fibrocemento, hierro gris, plástico u hormigón se rompen, trituran y se sustituyen por tuberías nuevas de HDPE (tuberías largas y cortas) o por tuberías de PVC-U.
Los martillos neumáticos modificados y accionados por aire comprimido actúan como equipos de Bursting.

A medida que avanza, la máquina de Bursting accionada por aire comprimido GRUNDOCRACK rompe la antigua tubería y compacta los trozos rotos de forma radial haciendo que penetren en el terreno. Al mismo tiempo, ensancha el perfil de la perforación para la tubería nueva. La fuerza de tiro de un cabrestante ayuda al avance de la máquina y garantiza una dirección segura por el interior del trazado.

Junto al Bursting dinámico, el sistema GRUNDOCRACK también puede utilizarse para la calibración de tuberías, para reparar daños parciales y para el Relining con el sistema TIP.

Bursting en la práctica

Los sistemas GRUNBOBURST han demostrado su fiabilidad y versatilidad a lo largo de las últimas décadas. Son la elección perfecta para el saneamiento Sin Zanja de conductos de gas, agua potable y aguas residuales en subsuelos delicados o en la proximidad de otras tuberías y cables, así como bajo edificios y carreteras. Los siguientes ejemplos prácticos muestran cómo los sistemas GRUNDOBURST ofrecen una solución rentable y sostenible en caso de problemas con pérdida de agua y/o tuberías con una capacidad insuficiente en redes de suministro municipales antiguas.

1. Renovación y reconstrucción de tuberías principales de agua en el centro histórico de Varsovia

Datos básicos
Procedimiento: Bursting estático
Equipo: GRUNDOBURST 800G
Tubería vieja: Tubería de agua, acero DN 150 mm
Tubería nueva: Fundición dúctil, DN 150 mm
Longitud del tramo: 400 m
Cliente: Junta de aguas de Varsovia
Contratista: DTA-Technik, Jarocin, Polonia
Lugar de ejecución: Varsovia/Polonia, centro histórico
Duración: 100 m / 8 h

Como parte de la renovación del sistema de suministro de aguas en la calle Miodowa del centro de Varsovia, se sustituyó una tubería vieja de acero por una tubería de hierro gris a lo largo de 400 m siguiendo el método de Bursting estático. Se acordó sustituir la tubería de acero DN 150 mm por una tubería de hierro dúctil con el mismo diámetro. Uno de los requisitos imprescindibles del cliente era minimizar las alteraciones del tráfico en la concurrida calle Miodowa, por lo que el proyecto requería un método de sustitución Sin Zanja. Para prevenir daños en las tuberías contiguas, se localizó con precisión la infraestructura subterránea existente.

El equipo compacto GRUNDOBURST 800G fue elegido como la plataforma de tiro ideal para este proyecto. Todos los trabajos relacionados con la renovación se realizaron sin cortar el paso a peatones ni bicicletas. Un tramo de renovación de 100 metros de longitud requirió especial atención, ya que el trazado pasaba justo por debajo de una tubería de gas. A fin de prevenir posibles daños en este conducto de gas, era necesario comprobar meticulosamente el diámetro de las cuchillas y actuar con precaución durante los trabajos de ensanchamiento.

Gracias al enganche rápido, las barras QuickLock se pudieron introducir en ese tramo de 100 m en tan solo 45 minutos. Al recogerlas, las cuchillas trituraron la tubería vieja mientras, al mismo tiempo, se introducía la tubería nueva de fundición dúctil. La plataforma de tiro GRUNDOBURST 800G aportó la potencia necesaria para romper sin problemas las tuberías viejas. Las fuerzas de tiro ejercidas en la tubería nueva se supervisaron con el equipo de medición GRUNDOLOG y se documentaron. En ningún momento superaron el valor límite admisible de 150 kN. El saneamiento de este tramo de 100 metros duró aproximadamente ocho horas. El proyecto completo de renovación de tuberías, incluidos todos los trabajos complementarios, se concluyó en un plazo de dos semanas.

2. Relining de una tubería principal de agua de acero con revestimiento de hormigón aplicando el sistema de reducción con GRUNDOBURST

Datos básicos
Procedimiento: Reducción de tubería
Equipo: GRUNDOBURST 1250G
Tubería vieja: Tubería de agua, acero con revestimiento de hormigón DN 600
Tubería nueva: PEHD, DN 560
Longitud del tramo: 6 km
Cliente: SA Water, Adelaida/Australia
Contratista: Interflow, Girraween/Australia
Lugar de ejecución: Adelaida/Australia

La empresa Interflow, especialista en saneamiento de tuberías, recibió de la empresa de abastecimiento South Australian Water Corporation (SA Water) un interesante encargo de saneamiento de tuberías en la ciudad de Adelaida. El proyecto era sanear una tubería principal de agua con un tramo de 6 km. Estaba formada por numerosas secciones de diferente longitud por lo que el método elegido fue el de reducción de tuberías y la plataforma de tiro elegida fue GRUNDOBURST 1250G.

Los proyectos de rehabilitación de tuberías en el centro urbano de Adelaida supusieron un reto considerable. Para ahorrar espacio en la obra y no alterar el tráfico de las arterias principales Marion/Holbrook Road, se necesitaba un sistema compacto y versátil. La tubería de agua de 600 mm fabricada en acero era del año 1898, por lo tanto, la tubería de acero más antigua de toda Australia Meridional. Debido a la importancia y la edad de la tubería, SA Water decidió rehabilitarla.

La tubería nueva escogida fue una tubería larga de PE-HD DN 560 (PE 100). La nueva tubería de PE debía someterse a una tensión de tiro constante para pasar por un reductor que disminuía temporalmente su diámetro. De este modo, gracias al sistema GRUNDOBURST se pudo pasar la tubería de HDPE por la tubería existente, hasta llegar al foso de la máquina. En cuanto se dejó de ejercer la fuerza de tiro, la tubería nueva recuperó automáticamente su diámetro original y se ajustó contra las paredes de la tubería de agua antigua (efecto memoria). Antes de empezar los trabajos se realizaron unos ensayos en superficie para simular el comportamiento de la tubería.

El equipo GRUNDOBURST 1250 G se colocó detrás del chasis prolongador en el «foso inicial» y toda la cadena de barras QuickLock se introdujo en la tubería que servía de alojamiento a una velocidad impresionante. Mientras tanto, se preparó el reductor y se instaló en el «foso final». En cuanto llegó el cabezal piloto, se estableció una conexión rápida con el medidor GRUNDOLOG y se unió el cabezal piloto a la tubería de producto. El sistema GRUNDOLOG permite a la empresa encargada de la ejecución medir y documentar las fuerzas de tiro que actúan en la tubería de producto. Estos datos de tiro pueden descargarse y guardarse para futuras referencias. El proceso de introducción con la plataforma de tiro GRUNDOBURST transcurrió de manera impecable, todas las fuerzas de tiro se encontraron dentro de las tolerancias del sistema y la plataforma de tiro. Todo el haz de tuberías de producto se instaló con rapidez y eficiencia para satisfacción de todos los implicados.

Bursting en directo en la obra

Para más información sobre las ventajas y las aplicaciones prácticas del innovador procedimiento de Bursting, visite la página web www.pipe-bursting.com