Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

(Artículo publicado en la Revista Obras Urbanas número 74)
Javier Miguel Elizondo Osés; Ingeniero Técnico Industrial.

Las Tecnologías Sin Zanja (TSZ,s), son aquellas que aplicadas a un contexto de obra civil, nos van a permitir rehabilitar y sustituir redes existentes, así como construir nuevas redes, con la mínima intervención de demoliciones y excavaciones, que conllevan directamente a ostensibles reducciones en materiales de relleno y de pavimentaciones. Por tanto, con las mínimas afecciones sociales (a través de la reducción máxima de movimientos de maquinarias, de afecciones a tránsito de vehículos y personas, de eliminación de aparcamientos en calle, de interferencias a empresas y comercios de la zona, reducción de ruidos, de polvo, etc.) y las mínimas afecciones medioambientales (reducción drástica del uso de materiales de aportación para los rellenos y pavimentaciones y de la gestión de residuos, y reducción general de la huella de carbono). Sin olvidar, muy importante, la ostensible mejora en las condiciones de seguridad de los operarios, al reducir el trabajo en zanjas, así como de externos a la obra, al reducir las superficies de actuación a nivel de vía urbana. En algunas de ellas, dependiendo de la posibilidad de acceso y dimensiones, incluso se elimina toda la obra civil, con lo que ello supone. Ni que decir tiene, a la vista de todo lo comentado, que las comparativas económicas entre ambos tipos de ejecuciones, se decantan –salvo raras excepciones- hacia las TSZ,s y con diferencias más que notables.

Tecnologías que no se intentan descubrir en este artículo, ya que llevan décadas implantadas, ejecutándose a nivel mundial. Décadas que, en algunas de las tecnologías, se pueden circunscribir a algunas zonas de España (litoral mediterráneo principalmente) y que se está extendiendo su aplicación por gran parte de su ámbito, en base a la implicación y competencia de los técnicos responsables. Sin embargo, en la opinión particular de quien firma este artículo, sigue siendo una implantación escasa, en el mundo de las obras en redes de agua y saneamiento, en base a la baja relación de porcentajes respecto a obras de tipo convencional. El criterio a seguir debiera ser que toda obra de este tipo, fuera estudiada desde el punto de vista de su ejecución por medio de este tipo de tecnologías y que sólo en el caso de imposibilidad, parcial o total, se llevase a cabo el proyecto final para obra, con sistema convencional de apertura de zanja en la parte oportuna. Criterio que debiera imponerse desde la Administración pública, que es la que sufraga las obras, para una inversión más racional y, por tanto, un aumento de las tasas de “renovación” de nuestras redes. En definitiva, aplicar el sentido común.

 

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Las principales tecnologías de las llamadas “sin zanja”, que pueden y deben tener su aplicación extensa en nuestras redes a la hora de plantear sus renovaciones, son, a juicio de quien suscribe, las correspondientes a entubaciones, encamisados polimerizados y sustituciones por rotura, ya que pueden ser aplicados al contexto general de las redes de distribución, que constituyen su mayor porcentaje y, además, se centran en los contextos urbanos, donde las implicaciones de afecciones sociales, medioambientales y de seguridad, son más acusadas.

Su aplicación debe basarse previamente en decidir qué se quiere conseguir y, a partir de ahí, que tecnología es la más adecuada para el objetivo perseguido, y elegir el tipo de tubería a usar, más adecuada a la tecnología elegida. Asimismo deben preverse las distintas tecnologías de apoyo y/o auxiliares, que nos ayuden a verificar los datos necesarios previos y conseguir las condiciones idóneas para hacer frente a la rehabilitación o sustitución de la red.

En cuanto al tipo de tubería estándar a usar, en el ámbito comentado, aunque se ha construido con acero (foto 1a) y con fundición nodular, la que mejores prestaciones presenta frente a cualquier otra (ver nota al final de este apartado), es la de Polietileno (PE), por su flexibilidad (material muy elástico, idóneo para las condiciones de curvaturas –foto1b- y/o estiramientos necesarios), su gran resistencia a la abrasión (tengamos en cuenta que muchas tecnologías responden a conceptos de “arrastre”), al impacto y desgaste (las puestas en obra no son, en realidad –ni de lejos- consecuentes con la teoría de su aplicación para cada tipo de tubo).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Factor que incluso se ha mejorado con la incorporación de aditivos para una mayor resistencia a rayados, impactos y cargas puntuales, así como a la propagación de fisuras (PE100RC), existiendo otras funcionalidades como la resistencia a la temperatura (RT) o la protección biológica (RD). Al margen de estas ventajas, está la más importante respecto a su vida útil, como es la anulación del factor de corrosión –tuberías de tipo plástico-, tan importante de contrarrestar/prevenir en el resto de tuberías de componentes metálicas (fotos 2a y 2b) que hacen que sus puestas en obra deban requerir un coste mucho mayor –al margen del propio material- y un control estricto que, en realidad, suele brillar por su ausencia.

Además, el coste propio de la tubería de PE – como material suministrado- es menor que las otras indicadas, aunque la comparativa debe basarse siempre entre tuberías de diámetros interiores similares, dado que en tuberías de tipo plástico, y el polietileno lo es, su diámetro nominal responde al diámetro exterior del tubo, y, por tanto, en función del material y su SDR (define la presión), los espesores varían y, por tanto, su diámetro hidráulico (interior) real (foto 3).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Ahorro en coste que se incrementa, notablemente, en su concepto de ejecución, dados los formatos de fabricación que permiten la reducción de juntas intermedias (tubos 12/13m, foto 4, o en bobinas de hasta 200 metros de tubería continua -sin juntas- hasta DN225), que para redes de distribución de agua a nivel urbano, puede permitir aplicaciones de amplias longitudes, sin juntas y/o escasas juntas, con todo lo que ello significa para la anulación/reducción de costes de implantación y de los aspectos preventivos/correctivos para su mantenimiento (foto 5).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Todo ello unido (al margen de la multiplicidad de piecerío, de todo tipo, para realizar uniones, derivaciones, etc. bien con conceptos mecánicos – pequeño diámetro- o por electrosoldadura, foto 6, –pequeño/medio diámetro- o por unión soldada a tope, foto 7, –medio/gran diámetro) a los aspectos de las tecnologías de uniones de juntas, que permiten, al conseguirse por medio de la unión por fusión térmica del mismo material, una ejecución altamente competente (resistente y fiable), a salvo de las mismas premisas de siempre: equipos adecuados, profesionales competentes y control exhaustivo en obra. Es importante, en función del uso, el quitar las rebarbas interiores que se producen con la soldadura a tope (por ejemplo para uso en fecales) y las exteriores para lo relativo a entubaciones/arrastres.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Nota de interés:

Se está hablando aquí de tuberías estándar, Existen otros tipos de formatos “no estándar” que se utilizan en función de las decisiones que se tomen en la fase de anteproyecto, en la consideración de la obra a ejecutar y las disposiciones. Así tenemos las “mangas” (reversibles o directas, compuestas por telas de fieltro simples o reforzadas con fibra de vidrio) que no dejan de ser una tubería plana impregnada en resinas –para saneamiento o agua potable, a desarrollar/expandir, ajustar al interior de la existente y curar (polimerizar y secar) –foto 8a-, sin dejar otras juntas –en el caso de agua a presión- que las de cierre de la manga sobre el interior de la tubería existente, mediante juntas de reparación de interior (similares, en concepto, a las uniones de tipo hidráulico pero en formato para aplicación por dentro de la tubería)- foto 8b-.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Sin olvidar que este tipo de sistemas, en formatos cortos preparados in situ, se utilizan de forma común y extensiva, en los mantenimientos correctivos puntuales en los colectores de saneamiento.

O las tuberías tipo “Primus Line”, para abastecimiento de agua a presión, también de formato plano, con un tejido central con características especiales de gran resistencia a la presión y capas interior y exterior de polietileno, que en función de diámetros y pesos, se puede suministrar en grandes longitudes, arrollada en bobinas –foto 10- y que también queda sin juntas intermedias, salvo las piezas especiales de unión que contempla.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

O tubos de corta longitud, de polipropileno o polietileno –foto 11-, para poder ser introducidos directamente desde los espacios disponibles en los pozos de registro y/o arquetas.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En cuanto a las tecnologías auxiliares y/o de apoyo a usar, tenemos:

a. Los sistemas de inspección y limpieza interna

Fundamentales para saber qué es lo que realmente tenemos en el interior de las tuberías, y colectores en los que vamos a intervenir, mediante su inspección por cámaras (CCTV –foto 12- ) y proceder, en consecuencia, a su limpieza mediante el sistema más adecuado, bien por limpieza con agua a presión (foto 12) o mediante “rascadores” (“pig” –foto 13- ) o herramientas de fresado (foto 14).

b. Los sistemas de detección de elementos en el subsuelo y estructura del terreno

Determinar qué tenemos realmente en el subsuelo de la zona donde se va a ejecutar la obra, debiera ser una premisa de cualquier proyecto, sin limitarnos a la documentación existente, y al marcaje de servicios que nos puedan facilitar las distintas empresas en el momento de ir a ejecutar, para proceder a las oportunas calicatas para determinar su veracidad y que, en muchos casos, llevan a cambios importantes respecto a los proyectos definidos (con todas sus repercusiones), así como a posibles averías por afecciones, con –al margen de costes y daños- posibles repercusiones en el aspecto de seguridad de los operarios. Ni que decir tiene, su ineludible uso para la aplicación de tecnologías, que llevan a actuaciones “a ciegas”. Partir de un proyecto realizado con los datos aportados por este tipo de sistemas de detección (Georradar y sistemas electromagnéticos en apoyo –foto 15- ), lleva a partir de un proyecto seguro y competente, tanto a nivel del éxito de la obra, como a evitar los imprevistos (fuentes de daños, cambios en ejecución y costes) como a asegurar las condiciones de seguridad de los operarios.

También debiera ser una premisa en cualquier anteproyecto, la ejecución de las operaciones necesarias (penetrómetros, sondeos –foto 16-) para conocer la estructura del terreno sobre el que vamos a trabajar y poder hacer un proyecto acorde a lo real, en lo relativo a las unidades de obra – excavaciones, maquinarias, entibaciones, freático…- y en factores de seguridad en zanjas.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Ineludible para las obras TSZ con sistemas de perforaciones, donde se hace imprescindible (para su correcta elección) definir la composición real de los sustratos, si no queremos vernos abocados a problemas de gran entidad (y elevados costes) en el momento de la ejecución.

Una vez tenemos claro todo lo relativo a las necesidades de cara a elección de materiales y sistemas de apoyo a usar en las fases de redacción de proyecto (es decir, de modo previo a las ejecuciones), podemos pasar a definir las principales tecnologías que podemos usar en los ámbitos urbanos, que responden a los ámbitos de necesaria aplicación para evitar todos los factores que hemos comentado al inicio del artículo. Por supuesto, son aplicables al ámbito rural (se hace mención a ello) y con ejecuciones menos complicadas, al evitar, en la mayoría de casos, el factor de acometidas, que lleva a trabajos añadidos (desmontaje y montaje nudos abastecimiento, ejecución de nuevas acometidas, fresado de acometidas, incorporación de “packers de sombrerete” y/o sellados varios.

Así podemos indicar:

1.-Entubación directa simple

Se suele conocer con el nombre inglés de “Relining” y es la tecnología más básica y económica (con ejecución por tubería PE y no por manguitos u otros). Consiste en la introducción de una nueva tubería por el interior de la existente, una vez se ha procedido a eliminar de su interior cualquier obstrucción que interfiera en el paso de la nueva tubería (operaciones obligatorias para todo tipo de entubaciones y que, por tanto, no se van a mencionar en adelante).Tubería nueva cuyo diámetro exterior será menor que el de la existente y, por tanto, dará lugar a una reducción de la sección hidráulica inicial a la sección hidráulica de la nueva tubería. Así pues, su uso estará condicionado a que el sistema de red admita, sin repercusiones, la reducción de la capacidad hidráulica del tramo y/o red entubada.

Si podemos perder bastante, la introducción de una tubería de bastante menor diámetro que la existente (foto 17), se puede conseguir mediante la ejecución de catas a la distancia que nos interese, en función de lugar, longitud de bobinas, etc., introducción de sirga para acoplar a la tubería nueva y realizar su introducción, y las conexiones pertinentes entre dos tramos (o aprovechar para insertar elementos de seccionamiento o protección).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Si queremos mantener la máxima sección hidráulica posible, tenemos que ir a la elección de tuberías cuyo diámetro exterior se acerque lo más posible al interior de la existente, y ejecutar las introducciones con métodos que nos aporten un empuje (foto 18) o tracción (foto 19) suficiente, para contrarrestar los factores de fricción que se darán.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Este tipo de sistemas nos crearán un “hueco, entre la tubería existente y la nueva que, en función de necesidades y/o criterios, se rellena o no.

Dentro de este tipo de entubaciones, se puede incluir la tecnología de montaje con manguitos cortos de polietileno o polipropileno (sistema “TIP” –foto 20-) de unos 75cm –para poder operar interiormente en el pozo de registro, que tiene la importante ventaja de no necesitar obra civil (se realiza el montaje y la introducción, desde el interior del pozo de registro, siempre y cuando éste presente las medidas mínimas para poder hacerlo – normalmente1 metro, para la gama de diámetros que emplea-). Sus inconvenientes principales radican en los costes del material y en la multiplicidad de juntas que conforman la nueva tubería.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Asimismo, para abastecimiento, tendríamos las entubaciones simples con tuberías de tipo “Primus Line” (foto 21) comentadas anteriormente, las cuales se introducen directamente en formato plegado, para ser desarrolladas interiormente mediante aire a presión y, tras las pruebas pertinentes, conectarse con piezas especiales – exclusivas del sistema- a los extremos de la tubería existente. Con la ventaja de poder desarrollar grandes longitudes de rehabilitación, en función de diámetros, con la única limitación del desarrollo de las bobinas, lo que lleva a longitudes altas para diámetros medios-grandes, de cara a actuaciones en arterias y líneas principales de suministro). Su obra civil se limita también a las excavaciones (y reposiciones) de los fosos en ambos extremos de la rehabilitación, permitiendo sus piezas de transición la conexión a bridas para poder ejecutar nudos con válvulas de seccionamiento, válvulas de protección y los sistemas que puedan ser necesarios para una mejor explotación.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

2.- Entubación ajustada

Situada dentro del concepto “Relining” sigue a la anterior en concepto de tecnología más básica y económica, cuando se ejecuta con tuberías de PE, ya que también pueden considerarse como ajustadas las tecnologías de encamisamiento mediante mangas, y pueden tener costes mayores. Tubería nueva, cuyo diámetro exterior será similar o un poco mayor al diámetro interior de la existente y, por tanto, dará lugar a una menor reducción de la sección hidráulica, con la nueva tubería, que en las entubaciones simples (aunque su uso seguirá estando condicionado a que el sistema de red admita, sin repercusiones, la reducción de la capacidad hidráulica, por cuanto seguimos hablando de tuberías de polietileno y se tendrán las reducciones correspondientes a su tipo y SDR).

Hay dos sistemas básicos (foto 22a) Uno consiste en introducir la tubería de polietileno plegada, para posteriormente ser desarrollada interiormente, acoplándose al interior de la tubería existente. Otro (foto 22a y 22b) se basa en aprovechar las características de flexibilidad y resistencia al estiramiento del polietileno, para conformar la tubería a introducir a un diámetro menor –a través de la oportuna herramienta de transición- permitiendo una entubación con las ventajas de la simple (lo que la hace también una tecnología muy competitiva en el plano económico), para finalmente ir desarrollándose la tubería de polietileno introducida, por si misma, a su diámetro original, quedando ajustada al interior de la existente.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Las tecnologías de entubación que responden al sistema de ajuste máximo (con la mínima pérdida de sección hidráulica, derivada exclusivamente de un espesor mucho menor que el correspondiente a las tuberías de polietileno, para las mismas prestaciones) y con sellado mecánico (no químico) al interior de la tubería existente, corresponde con las denominadas “CIPP” (Cured In Place Pipe), que responden a la introducción de mangas, plegadas, calculadas previamente para los valores necesarios (cargas, profundidades, niveles de freático, presión a soportar…) constituidas por fieltros, reforzados o no con fibras de vidrio, en función de su aplicación a tuberías de transporte de vertidos y/o agua por gravedad o a presión, que se han impregnado previamente (en obra o en fábrica –mejores prestaciones de control, calidad y ausencia de afecciones-) con resinas (de calidad alimentaria en el caso de agua potable) que se llevan a polimerización y curado –una vez introducida y desarrollada la manga- por distintos medios (agua caliente, vapor de agua o trenes de lámparas ultravioletas o Led) dando un producto final consistente en una nueva tubería adaptada perfectamente a la existente, solidarizada con ella mecánicamente y con un coeficiente de rugosidad idéntico al de los materiales plásticos, debido a su cara interna de polietileno, polipropileno o poliuretano. Tubería que, según las necesidades, puede ser autoportante. Es decir, que puede trabajar por sí sola en el contexto de soporte de cargas, directas indirectas, y empujes por nivel freático, como si no existiera una tubería a su alrededor (foto 23).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Existen dos tipos de mangas, que corresponden con los sistemas de introducción y desarrollo por el interior del colector o tubería existente, y se definen por el concepto de “mangas reversibles” o “mangas directas”. Las de mayor aplicación hasta el momento (para un rango de diámetros que abarca todo el ámbito de tuberías, desde 150mm a cualquier necesidad -se han ejecutado en diámetros superiores a los 3 metros-) han sido las denominadas “reversibles”, por el concepto de su modo de desarrollo revertiéndose en el avance por el interior de la tubería existente, de modo que la parte impregnada de resinas queda en contacto con su pared interior, y la cara de material plástico queda hacia el interior, quedando como la capa de tránsito del vertido y/o agua, con un coeficiente de rugosidad totalmente mejorado, aumentando la capacidad hidráulica que se tenía, aun cuando se haya reducido la sección interior en base al espesor de la nueva tubería. Este desarrollo en avance (foto 24) se consigue a través de columna hidrostática – foto 24- (altura de columna de agua que lleva al valor mínimo del empuje necesario para que la manga –con su peso y rozamientos- avance por el interior).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

La columna hidrostática, permite la ejecución de diámetros medios y grandes, sin otra implicación que la torre de andamio a disponer sobre el pozo de registro o sobre el nudo de abastecimiento desmontado.

En función de las necesidades, por diámetros y posibilidades de puesta en obra, se ejecutan también a través de los llamados conos de inversión (usualmente para diámetros pequeños – foto 25-.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

O los tambores de reversión –foto 26- (usados para diámetros medios-grandes, sin llegar a los de la columna hidrostática).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En las ejecuciones por columna hidrostática y conos de reversión, el curado se realiza a través de agua caliente en circuito cerrado. En las correspondientes a los tambores de reversión, se realiza a través de vapor de agua. En cualquier caso, a la temperatura debida (cálculos propios de la empresa ejecutante) para conseguir el proceso de polimerización de modo controlado, para conseguir el objetivo deseado de sus características finales de trabajo. Este tipo de mangas permiten su utilización en todo tipo de formas que usualmente nos encontramos en nuestros colectores y canales (foto 27), incluso con cambios de diámetros en la longitud a rehabilitar.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En relación con las mangas de introducción directa (sin reversión), actualmente en auge hasta determinados rangos, no se necesita ningún elemento auxiliar para la introducción, salvo el cable de tiro para traerla desde el punto de introducción al punto final del tramo a rehabilitar. Una vez introducida, se realiza su expansión con aire comprimido, y se procede a su polimerización/curado con rayos ultravioletas o luces Led, con el paso por el interior de la manga, de los denominados “trenes de lámparas” (foto 28).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En líneas generales, estos sistemas permiten rehabilitaciones altamente competentes y de calidad, para una larga vida útil, para cualquier tipo de servicio del agua (sean saneamientos o abastecimientos, sean para agua potable o no –foto 29-, sean por gravedad o a presión), con reducciones mínimas de sección hidráulica y a unos costes incomparablemente más reducidos que una obra convencional de zanja abierta para sustitución de la tubería y/o colector (ver ejemplo foto 30). Máxime teniendo en cuenta que hasta los diámetros que puedan ser incorporados por los pasos de tapas, no necesita de ninguna obra civil, por lo que se anula también todo lo relativo a gestión de residuos y las distintas afecciones sociales y medioambientales.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En líneas generales, ya sea con eliminación completa de la obra civil o una ejecución muy pequeña (fosos) respecto al contexto general, los sistemas de entubación permiten rehabilitaciones a muy bajo coste frente a la obra convencional a zanja abierta, añadiéndose la ventaja (muy importante) de conseguir ejecuciones de largas longitudes en tiempos ínfimos respecto a la obra civil convencional. Con eliminación total, o muy cercana a ella, de las afecciones de todo tipo que se dan en la convencional. Afecciones –sociales, medioambientales y de seguridad- que deben considerarse por su vital importancia- y que dan como resultado la mala imagen de las empresas de servicios ante la opinión pública, por la proliferación de obras abiertas.

3.-Tecnologías de sustitución por rotura

Son tecnologías basadas en la rotura (corte o fragmentación, según el material) de la tubería existente, por medio de sistemas de corte o golpeo seguidos de un cono de expansión que compacta, por empuje, los fragmentos contra el terreno que la rodea, ensanchando el “hueco” y permitiendo la entrada de una nueva tubería, “enganchada” tras el cono de expansión con diámetros exteriores de hasta 2 diámetros (máximo aconsejado) respecto a la tubería existente.

El formato más simple y utilizado es el denominado “Bursting” o sistema de rotura estático (foto 31).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En él la tracción necesaria para conseguir el avance, se consigue a través de la fuerza de tiro de una unidad hidráulica, cuya potencia dependerá de las necesidades en función de las características de la tubería a romper, del suelo y de la propia tubería a introducir. El amarre (línea de tracción) se realiza por sólidas barras de hierro con sistemas de enganche desenganche rápidos (quick-lock) que se van introduciendo por el interior de la tubería existente, enganchándose una a una y siendo empujadas por medio de una plataforma situada en el foso de ataque (foto 32).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Una vez llega el tren de barras al foso opuesto, se engancha, a él, el conjunto formado por los sistemas de corte, el cono de expansión y la tubería nueva. Una vez enganchado todo el sistema, la plataforma del foso de ataque se dispone para actuar en sentido de tracción, ejerciendo el tiro correspondiente para garantizar la rotura y avance del conjunto a través de la tubería existente y terreno (foto 33), en un proceso de paradas para ir desenganchando y retirando las barras, hasta que se verifica la salida de la tubería nueva. La fuerza de reacción es ejercida sobre el correspondiente muro de hormigón, donde apoya la plataforma (muro de reacción, foto 32).

En la parte inicial donde se sitúan los elementos de corte/fragmentación, se suele colocar un elemento de control del tiro que envía las señales correspondientes al exterior para un seguimiento del avance y de las fuerzas de tracción que se están ejerciendo, de modo que permite –al margen de obtener datos- verificar si existe algún posible problema por incrementos de la fuerza necesaria.

Se suele indicar una cobertura mínima de la tubería existente, para evitar que el empuje de la compactación pueda afectar a las pavimentaciones exteriores. Asimismo, se marcan unas distancias mínimas recomendables respecto a servicios subterráneos existentes, para evitar incidencias. Cuando estas distancias no son las adecuadas, se ejecutan calicatas para estar pendientes y disponer lo necesario al paso del sistema, para poder salvarlas. Este sistema, si bien –como se ha dicho- es el más utilizado y con significativas reducciones de costes frente a la obra convencional (y las ventajas derivadas de la reducción de obra abierta, aun cuando se presenten acometidas que obligan a excavaciones puntuales para su retirada y posterior renovación partiendo de la nueva tubería) precisa de fuerzas de tracción que pueden ser reducidas con el denominado “Cracking” o sistema de rotura dinámico (foto 34).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

En este sistema, la fuerza de rotura y avance es ejercida por un martillo neumático situado en el interior del cono de fragmentación que lo golpea trasladando el impacto a la tubería existente (foto 35).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Para asegurar el avance punto a punto y sin oscilaciones, el sistema de avance se apoya en una unidad de “tensionado” y recogida de la línea de tiro (sirga), la cual se amarra a la cabeza del martillo de golpeo, existiendo varios formatos y disposiciones del martillo (foto 35), en función de las necesidades que puedan darse. Por ello es muy importante conocer la resistencia del sustrato por el que va a tener que avanzar y compactar, para crear el hueco necesario que permita introducir la nueva tubería (foto 36), de modo que se pueda elegir la disposición más eficiente para el objetivo perseguido, sin problemas (cualquier incidencia de rotura de la línea de tiro o enganche, durante el proceso, lleva directamente a tener que ejecutar la obra de excavación necesaria para visualizar la incidencia y realizar las operaciones correctoras y nuevo enganche, para continuar.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Como ejemplo de ejecución y costes, indicar que en una obra proyectada y dirigida por el que suscribe, en el año 2017, para la sustitución de una tubería de abastecimiento de 150FC con tramos de 160 PVC y “parches” de reparaciones con DN150FN, de 270 metros de longitud total, en casco urbano, con 14 acometidas de distintos diámetros, a edificaciones existentes, se ejecutó mediante la tecnología Bursting incorporando tubería PE100RC DN200 SDR11(PN-16) en bobinas (sin juntas intermedias), mejorando la capacidad hidráulica tanto por diámetro interior (162mm en lugar de 150mm) como por factor de rugosidad. La ejecución se realizó en dos tramos en dos sentidos, al existir un cambio de traza, desde un foso de ataque intermedio, donde la plataforma se giró para el segundo tramo, utilizando el mismo foso. A pesar de ser una obra donde se tuvo que ejecutar obra civil para tres fosos (el de ataque en ambas direcciones y los dos de entrada de tubería), la obra civil correspondiente a todas las acometidas (para su retirada y reposición -acometidas con collarines electrosoldables-) y la correspondiente a catas para retirar las piezas de fundición existentes en base a reparaciones de averías, la obra en su conjunto, con todos los requerimientos, vino a costar entre un 20-25% menos que la calculada para la obra completa por formato convencional.

4.-Tecnología de perforación dirigida

Conocida como PHD, se basa en la ejecución, a través del subsuelo, de una perforación guía, cuyo diámetro dependerá del contexto de la perforación final a desarrollar, que puede ser manejada en su direccionamiento por el operador de la máquina, bien a través del posicionamiento de una cabeza de perforación en forma de “cuña” que dependiendo de su posición hace que se varíe la posición de introducción, o bien a través de un elemento intermedio (denominado motor de lodos) tras la cabeza de perforación de tipo tricono. El avance, y la debida refrigeración, se apoya en la proyección a presión de líquidos de perforación (normalmente mezcla con bentonita) que tienen la función de estabilizar las paredes de la perforación y, a su vez, son los que trasladan los detritus al exterior (lodos de perforación) para su recogida (tratamiento y recirculación en caso de perforaciones que requieran grandes consumos). El sistema avanza a través de la conexión de las “barras de perforación” una a una (la maquinaria actual lo realiza de modo automático por lo que con un solo operario se lleva a cabo la tarea en la máquina).

Mediante sistemas de detección externa, se va captando la señal procedente del emisor alojado en la zona delantera, tras las partes indicadas anteriormente, y se va cotejando su posición y profundidad, trasladando los datos al operario de la máquina de perforación para que proceda en consecuencia (foto 37).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Una vez ejecutada la perforación guía, se procede a desmontar la cabeza perforadora, y se van acoplando los llamados “escariadores” que, cambiando el sentido de giro en la máquina para ir trayendo el sistema conjunto hacia ella, desmontando las barras, son los que irán ejecutando los ensanchamientos precisos hasta conseguir el hueco necesario para, con en el último ensanchamiento, introducir detrás del escariador la nueva tubería (foto 38 y 39). Sistema muy utilizado para salvar obstáculos como cauces de ríos, etc., tiene una aplicación muy positiva en cualquier contexto urbano, para ejecutar obras de mejoras en la explotación de sistemas, con pendientes definidas, sin afecciones externas (salvo los fosos de ataque –posición de máquina – entrada perforación, y foso de salida perforación – entrada tubería), como por ejemplo, zonas ajardinadas (foto 38) y otros.

Pero tiene una utilidad muy práctica en el contexto urbano (no muy usada y que habría que aplicar), consistente en la ejecución de nuevas tuberías por este método (sea abastecimiento o saneamiento), colocando la máquina en el interior del foso de ataque (foto 39), con la inclinación oportuna para trabajar en perforación a la pendiente fija necesaria, y girando la máquina una vez instalado un tramo, para volver a ejecutar el siguiente. Una vez verificados, limpiados y probados a presión/estanquidad se ejecuta la conexión oportuna o instalan los nudos y/o pozos de registro.

Si en abastecimiento corresponde a diámetros en los que podemos emplear bobinas (recordemos que se fabrican en PE hasta DN225, que nos llevan a diámetros interiores de más de 180mm para PN16) las obras pueden resolverse en longitudes de gran entidad, con juntas exclusivas a los puntos de unión o nudos, con lo que representa la ausencia general de juntas, tanto por reducción de puntos de criticidad en la ejecución, como por reducción de costes.

Al margen del contexto urbano, este tipo de operativa tiene un valor muy apreciable en el contexto rural, donde podemos ejecutar grandes tiradas de tubería por este procedimiento (sea con bobinas o con barras, en función de diámetros), con costes muy reducidos (foto 40).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Al no abrir trincheras en el terreno, y limitarnos a una perforación circular, no rompemos la estabilidad del terreno creando una zona de posible movimiento, en función del sustrato, con los resultados de ruina de tuberías incluso recién instaladas (foto 41), que crean situaciones de emergencia en los suministros y la búsqueda de otras localizaciones más seguras para volver a ejecutar, nuevamente, con obra convencional a zanja abierta, sin pensar en soluciones que tenemos a mano y con menores costes económicos, sociales, medioambientales, de seguridad y de imagen de empresa, ante quien ve cómo se arruinan obras costosas. La perforación ejecutada puede ser, o no, rellenada. Personalmente, no la rellenaría por las características propias del material que usamos (PE) que no nos tienen que hacer temer disfunciones por golpes de ariete, etc. (el material incluso soporta mejor estas solicitaciones) y porque el propio hueco nos serviría de red de drenaje (e incluso de control de posibles pérdidas de agua en los tramos).

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Por supuesto, estas tecnologías de perforación no pueden -ni deben- proyectarse, sin el estudio previo del subsuelo por el que queremos perforar y mantener las trazas y pendientes. Según el sustrato por el que van a discurrir, estas tecnologías no sólo pueden tener problemas para conseguir el objetivo fijado, si no que pueden dar lugar a no conseguirlo y tener costes “tirados por la ventana”, dando, además, una mala propaganda a este tipo de sistemas.

Por otro lado, cuando (a) se utilizan para salvar los cauces y otras infraestructuras fijas, o (b) se prevé que a futuro se van a incrementar necesidades, es una buena norma el ejecutar la obra introduciendo dos tuberías. Una que sirva de “vaina” para la introducción de la otra que será la de “servicio”, para (a) que quede protegida y/o pueda ser sacada ante cualquier eventualidad e introducida una nueva o para (b) que podamos retirar la interior y dejar como servicio la exterior ante necesidades de incrementos dotacionales. En cualquier caso (obligatoriamente en el b), las tuberías exteriores deben ser de las mismas características que las de servicio y probadas en las mismas condiciones, para garantizar su buen funcionamiento de necesitarse. Ambas tuberías, exterior e interior, pueden llegar a ser introducidas a la vez, en el proceso de perforación final.

5.-Tecnología de “Topos”

Para rematar las funcionalidades que nos permiten estas tecnologías, de cara a abarcar todo el espectro de una red, tenemos la posibilidad de ejecuciones de sustitución de acometidas por sistemas similares a los de tracción, en cuanto a concepto de tiro (con dimensiones y posicionamientos/funcionamientos diferentes), pero también tenemos la posibilidad de ejecutar nuevas acometidas de abastecimiento mediante los llamados “topos” que vienen a ser percutores hidráulicos que van avanzando por impacto desde un pozo de ataque a un pozo final (foto 42). Una vez ha pasado, se engancha la tubería (de menor diámetro exterior que el hueco creado) al tubo hidráulico y se va recogiendo, introduciendo la nueva tubería. Otro proceso sería engancharla en inicio y que se fuese introduciendo a la vez, pero no se deja ejecutar así por cuestiones de calidad alimentaria, al poder impregnarse el interior de la nueva tubería con el aceite del sistema hidráulico, etc.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Actualmente el mercado contempla topos de hasta 160mm, por lo que cubre un amplio rango de acometidas urbanas, pudiendo también construirse sin otras zanjas que las correspondientes a los fosos, por lo que son un complemento ideal para contemplar las obras sin zanja en todo el espectro de la red.

Conclusión:

Conocemos todos los sistemas TSZ y sus ventajas de todo tipo, y sabemos aplicarlos. Sin embargo, nos empeñamos en mirarlas como tecnologías para aplicaciones puntuales, perdiendo enormes cantidades de recursos económicos al ejecutar con obras convencionales, y generando unos costes sociales y medioambientales difíciles de explicar en una Sociedad que está continuamente hablando, precisamente, de la necesidad de ir en sentido contrario. Este factor de discriminación hacia las TSZ, solo puede basarse en el desconocimiento, la comodidad (los proyectos con estas tecnologías necesitan trabajos previos y análisis pormenorizados) y, sobretodo, que se trabaja con dinero público (cuando el dinero no es de uno, es “muy fácil” persistir en lo que nunca se haría de ser propio). Quien invierte ese dinero es la Administración pública, sobre todo a nivel local, y por tanto, es a ella a quien compete regular las cosas para favorecer su desarrollo e implantación general, a través de criterios firmes y exigibles, a través de implementación de recursos que hagan proliferar a más empresas constructoras hacia este tipo de sistemas (se necesita más competencia, para que se desarrollen más las técnicas, y se llegue a precios más competitivos) y se genere un nicho de mercado continuo, cuyo factor troncal venga asegurado por el lado formativo de operarios cualificados. En definitiva, intentar aplicar el sentido común ante el uso del dinero público y su inversión en factores de construcción que nos benefician a todos.

Tecnologías Sin Zanja. Sentido común

Y el sentido común nos debiera hacer mover, urgentemente, a criterios constructivos precisos que hagan que nuestras nuevas redes de abastecimiento de agua potable a presión (rehabilitadas y renovadas), contemplen la creación de accesos (foto 43), para poder tener a futuro (sin mayores costes ni afecciones a los suministros) puntos por los que poder introducir los sistemas necesarios para estudiar el estado interior de nuestras tuberías, poder limpiarlas o escariarlas, poder introducir elementos de detección interna – en carga- de fugas, y poder ejecutar las rehabilitaciones que puedan ser necesarias en cualquier momento, de modo parcial o total.

www.elizondoasesordeagua.com

Deja un Comentario

Comparte con tus amigos










Enviar