Sistemas de saneamiento con tuberias plásticas estructuradas

Juan Vicente Pastor Martín

Ingeniero de Minas

Gerente del Mercado de Saneamiento de Uralita Sistemas de Tuberías

jvicente.pastor@uralita.com

Introducción El saneamiento de las aguas sobrantes, el desagüe de las aguas inmundas como antiguamente se decía, tiene un curioso antecedente en el grito de “¡agua va!” que precedía al vertido por la ventana de las sobrantes de una casa, poniendo perdido al poco advertido viandante que por allí pasaba. Fue en época de Carlos III cuando se prohiben estas costumbres y se comienzan a buscar formas alternativas menos “discrecionales” y más efectivas. Entre los objetivos fundamentales de los trabajos destinados a la Higiene Pública destacan por su importancia los siguientes: a) Disponer de una cantidad suficiente de agua potable y conducirla a sus múltiples puntos de utilización. b) Recoger, reunir, transportar y tratar todo residuo líquido y sólido de origen humano, animal o industrial. c) Evitar que estos productos residuales puedan contaminar, durante su transporte o vertido, las aguas subterráneas o de superficie, que en tal caso se convertirían en graves agentes de contaminación. d) Evacuar convenientemente las aguas de lluvia. Una larga experiencia ha demostrado que una atención a estos puntos realizada de forma adecuada, se traduce inmediatamente en una disminución importante de los índices de morbilidad y mortalidad. Ello puede preverse de forma casi matemática. No solamente la fiebre tifoidea o el cólera, sino buen número de otras enfermedades, se alejan de aquellas poblaciones cuyo saneamiento ha sido bien proyectado y correctamente realizado. Cuanto antecede pone de manifiesto la enorme importancia que en un sistema cualquiera de saneamiento tiene su calidad intrínseca, por lo cual tanto el proyecto como la ejecución y explotación del mismo son objeto de especialisima atención y severo control en los países más avanzados. En este sentido conviene destacar que el problema no se centra exclusivamente en la red general de saneamiento de una población cualquiera, ya que la experiencia ha demostrado que, frecuentemente, son responsables de la contaminación los saneamientos incorrectos o incompletos de grupos o bloques de viviendas e instalaciones industriales, que se integran en dicha red general.

Tuberías de saneamiento en España El desarrollo de las obras hidráulicas y concretamente el saneamiento de aguas de poblaciones, exige una serie de características demandadas por los ciudadanos de nuestro tiempo. Un sistema de saneamiento de aguas bien concebido y realizado, contribuye de forma fundamental a conseguir los indices de salubridad y la protección del medio ambiente frente a la contaminación, tal y como la sociedad está demandando en la actualidad. Por dicho motivo las tuberías de saneamiento han ido adquiriendo durante las últimas décadas un creciente interés en nuestro país. Ello ha dado lugar al desarrollo de nuevos sistemas de tuberías, en los que, tanto la composición y morfología de los tubos como el diseño de los diferentes componentes de la red, tienen por objetivo conseguir instalaciones más estancas, más duraderas y con menores costes de explotación y mantenimiento. Además, la creciente demanda de obras de saneamiento de los últimos años, como consecuencia, por una lado, de las exigencias comunitarias de dotar a las poblaciones de adecuadas instalaciones de depuración y de renovar sus redes de colectores, y por otro, del espectacular crecimiento de la obra nueva en el sector de la edificación, ha dado lugar a una enorme variedad de soluciones. Para dar una idea de esta diversidad, se relacionan a continuación los principales materiales que componen las tuberías de saneamiento que se utilizan hoy en España: Materiales No Plásticos

• Hormigón en masa • Hormigón armado • Fibrocemento • Gres vitrificado • Fundición dúctil

Materiales Plásticos

• PVC compacto • PVC corrugado • PVC de costillas radiales • PVC alveolar • PVC multi-capa • PVC helicoidal • PE (polietileno) liso • PE corrugado • PE helicoidal • PP (polipropileno) corrugado

Materiales Mixtos

• Poliéster RFV Filament Winding • Poliéster RFV centrifugado • Hormigón polímero

De todos estos estos materiales, no obstante, sólo unos pocos han ido implantadose a nivel nacional por su buena relación calidad/coste.

Así por ejemplo, el hormigón en masa, siendo muy barato, está cayendo en desuso por su baja calidad. Las tuberías de fibrocemento dejaron de fabricarse hace unos años, al prohibirse el uso del amianto. Las tuberías de gres o fundición, tienden a desaparecer por su alto coste. Las tuberías de PVC de costillas radiales (tipo “Ultra-rib”), alveoladas (tipo “Wavihol”), o multicapa, en manos sobre todo de multinacionales, han perdido presencia en España, al dejar en parte de fabricarse en nuestro país como consecuencia de la gran competencia existente. Por último hay tuberías que se limitan exclusivamente a aplicaciones especiales, como es el caso de las de PE compacto o PE helicoidal, muy caras y que se limitan a su aplicación en emisarios submarinos, o las de hormigón polímero solo usadas ocasionalmente en tuberías de hinca. Centrándonos por tanto en las tuberías que suponen el 85 a 90% de las que actualmente se instalan en España, tenemos las siguientes:

• Tuberías de hormigón armado. Todavía representan aproximadamente entre un 25 y un 30% de las que se instalan, aunque van perdiendo presencia a favor de las tuberías plásticas, por sus bajas cualidades en cuanto a resistencia química, capacidad hidráulica o estanqueidad, y por su alto coste de instalación. Además su exigencia en los proyectos va siendo mayor, de forma que de las 4 clases normalizadas (C-60, C-90, C-135 y C-180), ya casi no se proyecta por debajo de la clase C-135 o sea de 135 kN/m2 de resistencia al aplastamiento.

• Tuberías de PVC liso y compacto. Son las primeras tuberías plásticas que surgieron en su

día como alternativa al hormigón y al fibrocemento. Aún representan entre un 12 y un 15% de las tuberías que se instalan, por estar homologadas en ciertas ciudades y regiones de nuestro país. También están perdiendo presencia a favor de las tuberías plásticas estructuradas, debido a las limitaciones que tienen en cuanto a gama (no existe por encima de diámetro 600 mm), y en cuanto a rigidez, limitada a SN4 (4kN/m2 de rigidez anular) poe el excesivo coste que suponen rigideces mayores.

• Tuberías de PVC corrugado. De todas las tuberías de PVC estructuradas SN8, que

surgieron en los años 80, como consecuencia de la mejora que introducían en la rigidez del tubo y en la amplitud de la gama, sólo las de forma corrugada han sobrevivido en España, al haber podido mantener una alta calidad con un coste suficientemente competitivo. El desarrollo de estas tuberías en las 3 últimas décadas ha sido espectacular, y en la actualidad poseen la mayor gama de tuberías plásticas fabricadas en España (110 a 1.200 mm), así como el sistema más completo, que incluye una gran variedad de pozos de registro fabricados en el mismo material. Estas tuberías representan del orden de un 16 o 17% de las que se instalan en nuestro país.

• Tuberías de PE y PP corrugado. Como consecuencia del éxito de las tuberías de PVC

corrugado, desde hace unos 6 a 8 años surgen nuevos fabricantes de tuberías similares pero fabricadas en materiales que permiten abaratar los precios muy considerablemente. Ello se consigue a partir de tuberías corrugadas SN 8 mucho más ligeras, pero fabricadas en polietileno y en polipropileno, materiales que como veremos requieren de valores más altos de su rigidez nominal (rigidez mínima inicial), para impedir aplastamientos importantes a corto y medio plazo. Varios de sus fabricantes cubren diámetros hasta 800 mm, y se prevé que sigan ampliando la gama en un futuro próximo. Cubren entre un 23 y un 25% de las tuberías que actualmente se instalan.

• Tuberías de PRFV (poliéster reforzado con fibra de vidrio). Son tuberías que, debido a su

precio comparativamente alto, generalmente se demandan cuando las condiciones de la instalación deben cumplir determinados requisitos de resistencia química, altas velocidades (pendientes) o alta rigidez, o en diámetros altos, ya que son las únicas, junto con el hormigón, en diámetros superiores a 1.200 mm. Representan entre un 10 y un 12% de las que se instalan hoy en día.

Origen de las tuberías estructuradas Hasta mediados de los años 70 en España, sólo existían tuberías de saneamiento en materiales tradicionales tales como hormigón y fibrocemento fundamentalmente, aunque también en fundición, gres o acero. En los años 70 comienzan a fabricarse tuberías de PVC compactas y de paredes lisas, comúnmente llamadas “de color teja”. Son tuberías de rigidez SN4 (rigidez anular mínima de 4 kN/m2), que estaban enfocadas a los diámetros más bajos de la serie (DN 160 a DN 400), y fundamentalmente para tubos de acometida. Su desarrollo desde entonces ha sido muy escaso por su limitación en coste, tanto para conseguir mayores diámetros (en la actualidad sólo se fabrican hasta DN 600), como espesores más elevados necesarios para incrementar la rigidez de estos tubos. Más adelante veremos la importancia de la rigidez en las tuberías plásticas, en las que, debido a su relajación en el tiempo, necesitan calcularse tanto a corto como a largo plazo (50 años), por lo que es muy importante partir de rigideces elevadas a corto plazo. La tubería compacta de PVC, supone sin embargo un gran salto para las canalizaciones de saneamiento debido a sus propiedades. Por su bajo peso, de cara a la ejecución de las obras, su fácil manejo durante su manipulación y montaje resulta idoneo para el coste y seguridad de la instalación. De cara a la explotación de la red, posee cualidades que no tienen los materiales tradicionales y que se traducen en una mayor vida de las conducciones y en menores costes de explotación y mantenimiento. Dichas cualidades son su resistencia química, su resistencia a la abrasión, su capacidad hidráulica, la ausencia de incrustaciones y deposiciones, y su excelente estanqueidad. Otra tubería con cierto desarrollo en saneamiento fue la de polietileno “liso” o convencional. No obstante su gran limitación, según las normas, no es tanto su bajo módulo de elásticidad de 800 N/mm2 a corto plazo sino el de 150 N/mm2 a largo plazo, lo que obligaría en saneamiento (grandes diámetros e importantes profundidades de enterramiento) a diseñar tubos con espesores muy importantes para asegurar una resistencia mecánica adecuada a largo plazo. Por ello estas tuberías no se untilizan apenas en saneamiento. A partir de los años 80 empezaron a surgir en España las nuevas tecnologías de tuberías estructuradas de PVC, que consiguen diseños optimizados en cuanto aprovechamiento de los materiales en relación con las prestaciones requeridas. Así fueron apareciendo tuberías que, debido a la estructura de su pared, permitían incrementar la rigidez anular del tubo sin aumentar el coste del mismo, y permitiendo así mismo la fabricación de diámetros mayores. Por el valor del coeficiente de fluencia a 50 años del PVC (relación entre módulos de elasticidad inicial y final del material), que es de aproximadamente de 2 en dicho material, el criterio de trasladar la exigencia de rigidez de 4kN/m2 a los 50 años (como en las normas de tubos de presión), era posible con estos nuevos diseños. Nacían así las tuberías plásticas SN8. En la siguiente figura se representan las estructuras de pared más habituales de los tubos de PVC SN8.

Tipo I, multicapa: consiste en fabricar por coextrusión las capas exterior e interior de material compacto normal, y entre dichas capas disponer de material aligerado o “espumado”, de forma que abaratándose el conjunto del tubo, se pueden conseguir rigideces SN8 del mismo nivel de coste que los tubos compactos SN4.

Tipo II, alveolada: tipo “Wavihol”, que se aligera y por tanto se abarata al dejar huecos longitudinales en el espesor del tubo.

Tipo III, helicoidal en celda. Tipo IV, helicoidal pegada: tipo “Rib-loc”, tubería muy barata que por su baja rigidez

necesita ser hormigonada. En este caso en lugar de conseguirse una mayor rigidez, la estructura del tubo consigue bajar el coste.

Tipo V, corrugada de simple pared: Igual concepto que el anterior, aunque no se usa en saneamiento por no ser lisa su capa interior, y si es muy usada en drenaje.

Tipo VI, con costillas radiales: tipo “Ultra rib” Tipo VII, corrugada de doble pared: tipo “Sanecor” con mucho, la más utilizada en nuestro

país.

Diferentes tipos de pared estructurada Detalle de la pared de las tuberías corrugadas El éxito obtenido por las tuberías de PVC corrugadas de doble pared, provocó que numerosos fabricantes inviertieran en la fabricación de tuberías corrugadas de doble pared. Esto ha venido ocurriendo en los últimos 8 años, de forma que este tipo de tuberías se fabrican actualmente en 3 tipos de materiales: PVC no plastificado (U-PVC), polietileno de alta densidad (PEAD), y polipropileno copolímero bloque (PPB). Este último es un polímero constituído por cadenas de polipropileno a las que se les inserta bloques de etileno para mejorar las características mecánicas del material. Como veremos más adelante, las tuberías de PE y PP por sus altos coeficientes de fluencia, requieren no obstante de rigideces nominales mayores de SN8, ya que de hecho con dicha rigidez tan sólo a los pocos meses de ser instaladas, resultan tener una rigidez inferior a los tubos SN4 de PVC.

Ventajas de las tuberías plásticas estructuradas Las características ventajosas de este tipo de tuberías son: Costes de instalación Las tuberías plásticas son en general muy ligeras, pero en el caso de las estructuradas aún lo son más. Esta característica redunda en costes de manipulación y montaje muy bajos, así como en una mayor seguridad del personal que realiza la instalación. Por el mismo motivo, los costes de reparación suponen así mismo un ahorro considerable.

Estanqueidad de las uniones La necesidad de que en la red de saneamiento no exista ninguna fuga que pueda actuar como elemento contaminante de los medios naturales, es una exigencia fundamental. Asimismo debe evitarse la filtración de aguas exteriores al interior de las conducciones, que, de ser importante, podría afectar al normal funcionamiento de las redes y estaciones depuradoras. Por todo ello debe exigirse la perfecta estanqueidad de las conducciones, especialmente en lo que se refiere a juntas, acometidas, etc., que representan los puntos críticos” para el cumplimiento de este requisito fundamental. A este respecto son especialmente recomendables los sistemas de juntas prefabricadas, cuya estanqueidad puede garantizarla el control del fabricante, frente a los de las juntas realizadas “in situ” cuya garantía de ejecución exige un control en obra muy estricto y difícil de llevar a cabo en la práctica. En cualquier caso, es indispensable realizar ensayos hidráulicos de presión (hasta 1 atmósfera) a fin de comprobar la adecuada estanqueidad del sistema. La estanqueidad de una tubería flexible, como es el caso de las tuberías plásticas, puede ser de mayor calidad que la que se consigue en tuberías rígidas, toda vez que que el elemento flexible colabora por su deformabilidad a un mejor cierre de la unión. No obstante, dicha estanqueidad dependerá del tipo de unión que se diseñe. Es frecuente que, de cara a un mayor ahorro en los costes, la junta no sea de calidad y no se consiga por tanto la adecuada estanqueidad. Por ser esta una cualidad esencial de las conducciones, detallamos más adelante los tipos de uniones más utilizadas en tuberías estructuradas, resaltando las de mayor calidad. Resistencia a cargas externas Los elementos de la red de saneamiento deben tener una resistencia mecánica adecuada, especialmente frente a cargas de aplastamiento (terreno, tráfico, sobrecargas fijas, etc.), que garantice la integridad física del sistema a corto y largo plazo. Este es un concepto crítico en las conducciones de saneamiento a base de tuberías plásticas estructuradas, y merece un tratamiento profundo. Más adelante se desarrolla exhaustivamente. Resistencia a la corrosión El material de las conducciones no debe oxidarse por corrosión aerobia ni sufrir corrosión anaerobia provocada por los componentes y microorganismos de las aguas circulantes y de los terrenos circundantes. Las tuberías deben ser resistentes a la acción electroquímica, es decir, frente a las corrientes de corrosión que se crean cuando en dos puntos de la superficie de la conducción el estado de la pared es diferente, o cuando el terreno que envuelve a la tubería presenta concentraciones diferentes en oxígeno o en sales a lo largo del trazado (lo que ocurre normalmente). Las corrientes de corrosión sólo pasan por los tubos cuyo material es más conductor que el terreno, y le corroen de la misma manera que lo hacen las corrientes vagabundas que nacen en las proximidades de las instalaciones eléctricas. En los casos de efluentes o terrenos especialmente agresivos deberán utilizarse conducciones de materiales resistentes a dicha agresión y/o sistemas especiales de protección o revestimientos suficientemente gruesos, estables y resistentes. Las tuberías plásticas en general son completamente inertes a los efectos de la corrosión. Resistencia química Las características específicas de las aguas residuales determinan la necesidad de que las conducciones de saneamiento tengan muy buen comportamiento frente al pH y componentes químicos presentes, en forma continuada o eventual, en los caudales circulantes.

Esta es una de las características más sobresalientes de las tuberías plásticas estructuradas, cualquiera que sea su material, ya que tanto el PVC, como el PE o el PP, poseen resistencias muy altas a la mayoría de los productos presentes en las aguas residuales. Si bien el PE y especialmente el PP son más resistentes que el PVC a altas temperaturas, el PVC es más resistente que los anteriores ante ataques de grasas y aceites minerales, o ante combustibles, tan frecuentes en las aguas urbanas tanto residuales como pluviales. Resistencia a la abrasión Las conducciones deben ser resistentes a la abrasión a que serán sometidas por las partículas sólidas arrastradas por el efluente. Esto es particularmente importante en conductos utilizados en sistemas de saneamiento unitario y en la red de pluviales de los sistemas separativos. Los menores valores de rugosidad interna de las tuberías plásticas repercuten, lógicamente, de forma favorable en su comportamiento ante la abrasión. Capacidad hidráulica Esta es una propiedad estrechamente relacionada con la necesidad de conducir las aguas residuales rápidamente y sin estancamiento. En las redes de saneamiento de agua intervienen factores no presentes en las conducciones de aguas limpias, tales como depósitos sobre el fondo y paredes de los conductos, pozos de registro, mayor números de juntas, etc. Por ello, en la rugosidad uniforme equivalente, K, de las tuberías (Prandtl-Colebrook) se incorporan estos efectos asignando distintos valores a la conducción según el tipo de fluido que circule por ella (aguas limpias, pluviales, negras, industriales, ...). También se tiene en cuenta el efecto, sobre dicha rugosidad equivalente, del uso y conservación de la conducción. Se indican a continuación los valores comúnmente utilizados en conducciones de aguas residuales.

Los valores inferiores de la tabla son especialmente aplicables a tuberías nuevas o con buen sistema de conservación, con tramos rectos y largos entre pozos de registro, a colectores principales y a emisarios. Los valores superiores, en caso contrario. En el caso de las tuberías estructuradas hay que tener en cuenta 2 factores. Por un lado, al estar formadas normalmente por 2 capas, una estructurada exterior y otra lisa interior, es importante la calidad de conformación de dichas capas. Es frecuente que la capa interior no se presente lisa del todo, sino que tenga unas ciertas ondulaciones más o menos pronunciadas como consecuencia del propio sistema de fabricación. Estas ondulaciones si son acusadas pueden mermar considerablemente la capacidad hidráulica de la tubería.

Por otro lado, en las tuberías plásticas, el diámetro nominal corresponde en casi todos los casos al diámetro exterior del tubo. Esto significa que el diámetro interior, y por tanto la capacidad hidráulica dependerá del espesor que cada fabricante asigne a su tubería. En el caso de las tuberías estructuradas, este espesor puede ser muy considerable. Por la importancia que este factor tiene como elemento diferenciador de las distintas tuberías de este tipo, se desarrolla con detalle más adelante. Flexibilidad de la conducción Con frecuencia las conducciones de una red se ven sometidas a esfuerzos y deformaciones producidos por asentamientos diferenciales del terreno, lo cual no debe ser causa de roturas o cualquier tipo de fugas. Esto exige una flexibilidad de la conducción tal que le permita adaptarse a las deformaciones, y una resistencia a la flexión longitudinal de los elementos que la componen, capaz de absorber los esfuerzos locales que se produzcan. Una conducción de uniones elásticas puede adaptarse fácilmente a estas deformaciones, por lo que en la práctica se descarga y hace mínimos los esfuerzos locales, en tanto que en un sistema de juntas rígidas, incapaz de adaptarse a las mismas deformaciones, aparecen enormes esfuerzos que pueden ser causa de roturas y consecuentes fugas. Mantenimiento de la instalación El buen comportamiento funcional de una conducción de saneamiento depende, en gran parte, de la facilidad de conservación que permita a lo largo de su vida útil. Esta propiedad está especialmente condicionada por la facilidad de montaje y reposición que permita el sistema de tubería instalado.

Rigidez de las tuberías plásticas Por ser esta una característica diferencia muy importante, se trata aquí de forma exhaustiva. Importancia de la rigidez en tuberías plásticas Como hemos visto antes, la flexibilidad de las tuberías plásticas es un factor positivo, por la capacidad que les confiere de poder adaptarse a los asentamientos del terreno. Sin embargo, más importante aún puede ser el hecho de que la tubería debe ser capaz de soportar las cargas externas durante toda la vida útil de la conducción. Dichas cargas no sólo gravitan sobre el tubo, sino también sobre el terreno que lo envuelve, por lo que es esencial que la instalación de las tuberías se haga correctamente. Ahora bien, ¿puede controlarse adecuadamente la instalación? Normalmente no. En cambio la calidad de la tubería si es fácilmente controlable, ya que sus características están sometidas a ensayos normlizados. En la práctica, dependiendo de las condiciones del terreno que rodea a una tubería, mayor o menor relevancia tendrá la capacidad de dicha tubería para resistir las cargas externas. Las condiciones del terreno dependerán no sólo de la capacidad portante del terreno natural, sino fundamentalmente de cómo se haya realizado la instalación del tubo, es decir de las dimensiones de la zanja y del tipo de relleno y su compactación. Lo anterior puede cuantificarse a partir de la fórmula de la deformación de un tubo enterrado:

Dicha deformación, que se mide como % de deflexión del diámetro del tubo, es función directa de las cargas que recibe el mismo, a las cuales se oponen 2 factores:

1 Es: módulo de elasticidad del terreno, que depende del terreno natural, de la zanja, y del tipo de relleno y su compactación, o sea de la calidad de la instalación.

2 RCE: rigidez circunferencial específica del tubo, que se define como:

en donde:

Ec = módulo de elasticidad del material I = momento de inercia de la pared del tubo dm = diámetro medio del tubo,

En la fórmula de la deformación vemos que, si la componente del terreno es suficientemente alta (valor alto de Es), la rigidez del tubo no requiere valores elevados. Si por el contrario el módulo de elasticidad del suelo Es no es suficientemente alto, la deformación del tubo depende en gran parte de la rigidez del mismo. Por otro lado, al utilizar tuberías de material plástico, los documentos técnicos de instalación más frecuentes (en España el pliego del MOPU o la norma UNE 53.331, entre otros), limitan la deformación de las tuberías plásticas a un valor del 5% de su diámetro a 50 años. El motivo de utilizar un horizonte temporal de 50 años, está ligado con la conocida característica de los elementos plásticos de sufrir una caída de su módulo de elasticidad con el tiempo, cuando dichos elementos están sometidos a esfuerzos mecánicos. En el caso de las tuberías que deben soportar presión interior, las normas de producto correspondientes exigen que el tubo resista la presión de trabajo prevista trancurridos 50 años desde su puesta en funcionamiento. Para ello la presión nominal de la tubería PN debe ser igual o superior a la presión de trabajo a 50 años Pt50 más unos coeficientes de seguridad que dichas normas establecen. Esto obliga a los fabricantes a diseñar tuberías que inicialmente resisten presiones P0 muy superiores a las necesarias, para que a largo plazo se mantengan las presiones previstas. En el caso de tuberías enterradas sin presión, las cargas actuantes se deben sólo a factores externos tales como el peso del terreno que hay encima, las fuerzas dinámicas del tráfico de vehículos, la carga estática de elementos puntuales sobre la superficie, etc. Como hemos visto antes, al esfuerzo que suponen dichas cargas, se oponen los valores resistentes del propio terreno y la rigidez del tubo. Si se prevé que las condiciones del terreno tras la instalación no serán suficientemente buenas como para alcanzar altos valores de Es,o lo que es lo mismo, si no se va a poder garantizar adecuadamente la instalación (calidad del relleno y grado de compactación), entonces habrá que garantizar una rigidez inicial del tubo RCE0 suficientemente alta, como para que la rigidez a largo plazo RCE50 se mantenga en valores aceptables. Se define como coeficiente de fluencia de un determinado elemento plástico p a un tiempo t, como:

Cf = Ep0 / Ept Es decir, como la relación entre el módulo de elasticidad inicial del plástico p, Ep0 y el módulo de dicho plástico p a un tiempo t, Ept. El valor del coeficiente de fluencia en el tiempo t que se quiera considerar (2 años, 50 años, etc.), determinará el valor inicial de la rigidez del tubo plástico, que por tanto dependerá del tipo de plástico. Como veremos más abajo, los coeficientes de fluencia pueden varíar mucho dependiendo del tipo de plástico que consideremos. Valores de la rigidez en tuberías estructuradas Veamos a continuación como incide el concepto de la rigidez en el caso de las tuberías plásticas estructuradas. En la normativa actual de este tipo tuberías (EN 13.476) existen 4 clases de rigidez nominal: SN2, SN4, SN8 y SN16, que equivalen a valores mínimos de la rigidez circunferencial específica inicial (o rigidez anular inicial) del tubo de 2, 4, 8 y 16 kN/m2. La clase SN2, por ser de muy baja rigidez, sólo se permite en diámetros nominales DN600 o superiores, y no se usa en la práctica. En proyectos de saneamiento con tuberías enterradas bajo tráfico, la clase de rigidez más habitual en estas tuberías es la SN8, si bien la elección deberá tener en cuenta el tipo de material plástico de la tubería en proyecto. En efecto, este tipo de tuberías se fabrican habitualmente en tres tipos de materiales: PVC no plastificado (PVC-U), polietileno de alta densidad (PEAD), y polipropileno copolímero bloque (PP-B). Este último es un polímero constituído por cadenas de polipropileno a las que se les inserta bloques de etileno para mejorar las características mecánicas del material. En adelante hablaremos de PVC, PE y PP para denominar a estos materiales. Aunque las tuberías fabricadas en estos tres tipos de material puedan tener la misma rigidez nominal, por ejemplo SN8, las deformaciones que experimentan cada una de ellas pueden ser muy diferentes, como luego veremos. Los tres materiales considerados tienen valores diferentes del módulo de elasticidad, de forma que mientras que en las poliolefinas (PE y PP) dicho valor es muy similar, en el PVC es del orden de 4 veces. Si volvemos a la fórmula de la rigidez circunferencial específica (RCE) de un tubo plástico,

se observa que, mientras que el valor de Ec es intrínseco del material, el diámetro medio del tubo y la geometría de la pared (momento de inercia) son parámetros geométricos y dependen por tanto del diseño de los diferentes fabricantes. Cuanto mayor sea el espesor geométrico de la pared del tubo mayor valor del momento de inercia y mayor valor de la rigidez. Así mismo cuanto menor sea el diámetro del tubo, mayor valor también de la rigidez. En los tubos lisos y compactos la limitación del espesor por cuestiones económicas, es la responsable de que no existan tuberías con rigidez superior a 4 kN/m2 (caso del PVC SN4). Los tubos con rigidez superior sólo son viables económicamente mediante paredes estructuradas que permiten aumentar el espesor geométrico sin que ello suponga un excesivo consumo de

material. De hecho en los tubos fabricados con material plástico de bajo valor inicial de Ec (poliolefinas), la rigidez inicial se consigue mediante una combinación de mayor altura de estructura (corruga, generamente) y menor valor del diámetro medio. En realidad, en los tubos con diámetro nominal según la llamada serie OD, en la que el diámetro nominal es igual al diámetro exterior del tubo, esto se consigue simultaneamente, puesto que cuando mayor sea el espesor de la pared, menor será el diámetro interior, y por tanto el diámetro medio. Esto último implica sin embargo una menor capacidad hidráulica por lo que habrá que analizar en cada caso el valor del diámetro interior para los tubos de la serie OD, como veremos más adelante. Por otro lado, como ya hemos dicho, la rigidez nominal de un tubo plástico se corresponde con la rigidez mínima inicial. Este valor es sólo el correspondiente al momento inicial del tubo antes de ser sometido a esfuerzos, es decir es el valor de la rigidez cuando el tubo es colocado en la zanja. Una vez que el tubo es enterrado, la rigidez del tubo disminuye a medida que transcurre el tiempo. Esta pérdida de rigidez es más rápida cuanto mayor sea el valor de las cargas actuantes. El efecto anterior es debido al comportamiento de fluencia de los materiales plásticos cuando están sometidos a esfuerzos, que no es otra cosa que la propia deformación a nivel molecular de los polímeros que constituyen el material. Como hemos visto la fluencia da lugar a una caída del módulo de elasticidad con el tiempo, lo cual a su vez se traduce en una pérdida de la capacidad resistente del material plástico. Dicha pérdida de resistencia viene dada por el coeficiente de fluencia definido más arriba. Además, la caída del módulo de elasticidad no es lineal con el tiempo, sino que sigue unas curvas llamadas de regresión, características de cada tipo de plástico, que en general, representan pérdidas muy bruscas al principio (entre las 0 y las 2.000 horas) y más suaves a medida que transcurre el tiempo, de forma que el valor del módulo de elasticidad se considera casi estable a los 50 años. Para valorar lo anterior, disponemos de 2 fuentes: 1.- La norma alemana DIN 16961-2 de 2.000: Thermoplasic pipes and fittings with profiler outer and smooth inner surfaces (Tuberías y accesorios termoplásticos con superficies perfilada exterior y lisa interior). 2.- La norma europea EN 13476 recientemente aprobada: Plastic piping systems for non-pressure underground drainage and sewerage – Structured-wall piping systems of unplasticized poly(vinyl chloride)(PVC-U), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) (Sistemas de tuberías plásticas para saneamiento y drenaje subterráneo sin presión – Sistemas de tuberías de pared estructurada de poli(cloruro de vinilo) no plastificado (PVC-U), polipropileno (PP) y polietileno (PE). 1.- De acuerdo con la norma alemana DIN 16961, la gráfica siguiente representa la caída de módulo de elasticidad para los tres materiales considerados, cuando son sometidos a los esfuerzos habituales de una tubería enterrada bajo cargas.

1 min 24 hrs 2.000 hrs 50 años

PVC 3600 3000 2300 1750

PE 800 380 250 150

PP 800 360 210 120

Comparativo de los módulos de elasticidad con el tiempo según DIN 16961-2

Como vemos, las caídas del módulo de elasticidad son importantes ya a las 2000 horas (unos 2,7 meses), pero especialmente en el caso del PE o el PP. De hecho, los coeficientes de fluencia tienen a medio y largo plazo los siguientes valores: 2,7 meses 50 años PVC 1,5 2,0 PE 3,3 5,3 PP 3,8 6,5 Si volvemos a la fórmula de la rigidez, en la que el único parámetro que varía con el tiempo es el valor de Ec, la caída de la rigidez es función sólo de de la variación que sufre el módulo de elasticidad, es decir función del material con el que se fabrica el tubo. Partiendo de una misma rigidez nominal, por ejemplo SN8 que como hemos visto se corresponde con una rigidez inicial mínima de 8 kN/m2, en el gráfico siguiente se representan los valores de dicha rigidez en el tiempo, correspondientes a los valores del módulo de elasticidad de la norma DIN 16961-2. Como podemos observar, existen diferencias muy acusadas de rigidez a medio y largo plazo para los materiales habituales. Junto con las tuberías estructuradas SN8, se ha representado también la pérdida de rigidez del tubo liso y compacto de PVC SN4, para visualizar aún mejor la importancia que el coeficiente de fluencia tiene a la hora de valorar las posibles deformaciones de las tuberías.

Inicial 24 horas 2.000 horas 50 años

PVC SN4 4,0 3,3 2,7 2,0

PVC SN8 8,0 6,7 5,3 4,0

PE SN8 8,0 3,8 2,4 1,5

PP SN8 8,0 3,6 2,1 1,2

Comparativo de la rigidez con el tiempo según DIN 16961-2

De los valores anteriores, deducimos que, tan sólo a las 2.000 horas (2,7 meses) de ser instaladas, la rigidez real de las tuberías en los 3 materiales comparados ha disminuído en los siguientes porcentajes: PVC: - 33,4 % PE: - 69,7 % PP: - 73,6 % 2.- Consideremos ahora la reciente norma EN 13.476, que se encuentra en fase de trasposición a norma UNE. Esta norma exige determinados coeficientes de fluencia máximos a 2 años según el material:

2 Para PVC: Cf ≤ 2,5 a 2 años. 3 Para PE: Cf ≤ 4 a 2 años 4 Para PP: Cf ≤ 4 a 2 años

Esto quiere decir que a partir de un cierto valor inicial de módulo de elasticidad, podemos establecer el valor del mismo a 2 años, según la norma anterior. Para establecer el valor inicial, hay que aclarar que el módulo de elasticidad de cada material

puede mejorarse con determinados aditivos. Hay que tener en cuenta que el valor que maneja la norma DIN 16961-2, no es el del material plástico puro, sino que se refiere al material con el que se fabrican estas tuberías, incluyendo sus aditivos. Según los distintos fabricantes, el módulo de elasticidad se ha ido mejorando de forma que los valores que se indican son los siguientes: PVC: 3.600 Mpa (no varía) PE: 900 Mpa (mejora de un 12%) PP: 1.200 Mpa (mejora de un 50%) Por otro lado en el caso del tubo de PVC SN8 fabricado por la empresa Uralita, llamado Sanecor, se conoce el coeficiente de fluencia a 2 años, ensayado con regularidad por el Instituto Eduardo Torroja, cuyo valor oscila en torno a Cf = 1,7. A partir de estos valores valores dados por los fabricantes y de los coeficientes de fluencia de la norma EN 13.476, podemos reconstruir la gráfica comparativa de la evolución del módulo de elasticidad, como sigue:

1 min 2 años

PVC 3600 2.118

PE 900 225

PP 1200 300

Comparativo de los módulos de elasticidad con el tiempo según EN 13.476, y valores de los fabricantes

Así mismo, las caídas de rigidez para el caso de tuberías SN8, se representan en la siguiente gráfica:

1 min 2 años

PVC SN4 4,0 2,3

PVC SN8 8,0 4,7

PE SN8 8,0 2,0

PP SN8 8,0 2,0

Comparativo de la rigidez con el tiempo según EN 13.476

Elección de la clase de rigidez adecuada De todo el estudio comparativo anterior, podemos concluir en que, aunque la norma EN 13.476, establece diferentes clases de rigidez nominal, cada proyecto debe elegir la clase más edecuada según el material que se esté considerando. Teniendo en cuenta la incertidumbre que supone la calidad de la instalación, un criterio que nos llevaría a estar del lado de la seguridad sería exigir a la tubería una rigidez de 4 kN/m2 a largo plazo, valor que se indica en varios documentos como rigidez inicial de las tuberías de PVC (pliego del MOPU, norma UNE 1.401), pero siempre y cuando la instalación se realice de acuerdo con la normativa correspondiente, algo que, por desgracia no se cumple normalmente. Este criterio es seguido en la actualidad por determinadas compañías de aguas y ayuntamientos de relive. Siguiendo dicho criterio, veamos cual debe ser la rigidez nominal de cada tipo de tubería, según las 2 normas antes consideradas. 1.- Para la norma DIN 16961-2, igual que para otros documentos (Pliego del MOPU, UNE 53.331, normas de tuberías plásticas de presión), el horizonte de largo plazo se situa a los 50 años. Para que a 50 años la rigidez sea de 4 kN/m2, la rigidez inicial deberá tener los siguientes valores según el material y de acuerdo con los coeficientes de fluencia de la norma DIN 16961-2: PVC: 8 kN/m2 PE: 21 kN/m2 PP: 26 kN/m2 2.- Para la nueva norma 13.476, el horizonte a largo plazo es de 2 años, siguiendo un criterio frecuente que considera que a los 2 años el terreno que rodea a la tubería ha alcanzado un grado

de consolidación suficientemente alto como para evitar deformaciones posteriores de la tubería. Para que a los 2 años la rigidez sea de 4 kN/m2, la rigidez inicial deberá tener los siguientes valores según el material y de acuerdo con los coeficientes de fluencia reales, o en su defecto, los exigidos por la norma EN 13.476: PVC: 8 kN/m2 PE: 16 kN/m2 PP: 16 kN/m2 Puesto que la norma actual no contempla rigideces tan altas como las resultantes en el punto 1.-, podemos concluir que al proyectar con tuberías plásticas estructuradas, si se elige una tubería de PVC, la rigidez nominal debe ser SN8, mientras que si se elige una tubería de PE o de PP, la rigidez nominal no debe bajar nunca de SN16.

Sistemas de unión La normativa actual no exige uniones determinadas para las tuberías plásticas estructuradas, limitándose a indicar que el sistema de unión debe mantener la estanqueidad adecuada. Para ello se realizan los ensayos de estanqueidad de acuerdo con la norma: UNE EN1277. Tipos de unión. A continuación se describen los tipos de unión más utilizados: 1.- Copa estructurada: Ventajas:

- Rigidez de la copa igual que la del tubo - Mayor robustez y calidad. - Geometría de la copa buena y controlada. - Buena estanquidad

Inconvenientes: - Mayor dificultad de fabricación - Mayor coste

2.- Copa lisa:

Ventajas: - Facilidad de fabricación. - Menor coste

Inconvenientes: - Rigidez de la copa inferior a la del tubo - Estanquidad más complicada.

- Espesores difíciles de conseguir. - Posibilidad de puntos débiles críticos. - Menor velocidad de fabricación.

3.- Copa soldada: Ventajas: - Rigidez de la copa puede ser igual que la del tubo. - Geometría de la copa buena y controlada.

Inconvenientes:

- Soldadura compleja (sobre todo en grandes diámetros). - Estanquidad cuestionada por la soldadura. - Sistema de producción discontinuo. - Velocidad producción limitada por sistema soldadura.

4.- Manguito de unión: Ventajas: - Bajo coste - Alto rendimiento de fabricación Inconvenientes:

- Menor estanquidad. - Se duplica el riesgo de fugas en obra al disponer de 2 juntas - Rigidez del manguito inferior a la del tubo. - Suministro no integrado [tubo + manguito + 2 juntas] - Necesidad de stock de seguridad de manguitos.

Podemos resumir las características de los diferentes tipos de unión en que, la copa abocardada en el cuerpo del tubo es la que ofrece mayor garantía tanto a estanqueidad como a resistencia mecánica, aunque también es la más cara. Si la copa es lisa adolece de menor rigidez y peor control dimensional y por tanto estanqueidad. Si la copa va soldada en el extremo del tubo, tiene un buen control dimensional y buena rigidez aunque con los inconvenientes der la soldadura, sobre todo un peor control de la estanqueidad. Por último el manguito suelto, siendo el más barato, es el que peor estanqueidad ofrece, además del inconveniente logístico por suministrarse suelto. Importancia de la junta elastomérica. Otro aspecto muy importante que afecta a la estanqueidad de la unión es la junta elastomérica. Este elemento no se cuida normalmente aunque resulta fundamental para garantizar la estanqueidad de la instalación, consistiendo en general en simples juntas de goma pseudo-tóricas. La junta debe ser capaz de cumplir sobradamente con los ensayos de estanqueidad de la norma UNE EN 1277, que obliga a mantener la estanqueidad en condiciones de presión interior (0,5 Atm), y de depresión interior (-0,3 Atm), y con deflexión diferencial del tubo respecto a la copa o manguito (mayor deflexión en el primero), o con una desviación angular determinada según el diámetro. Además la junta debe ser capaz de resistir el montaje sin desplazarse, para lo cual su forma y alojamiento es fundamental. La figura siguiente representa la junta del tubo Sanecor de la empresa Uralita.

Ejemplo de junta de unión bilabiada. Como puede observarse, la junta en este caso es de doble labio, lo cual tiene dos funciones. Por un lado impedir que la junta se desplace durante el montaje del tubo, lo que se consigue con el primer labio (en el sentido del montaje). Por otro lado, el labio que soportará los esfuerzos más importantes es el segundo (tacón), quedando liberado el primero de la fatiga que experimenta el elastómero con el tiempo.

Capacidad hidráulica en tuberías estructuradas.

La nueva normativa de tuberías plásticas estructuradas (EN 13.476), contempla 2 series de diámetros nominales diferentes: 1.- Serie OD en la que los diámetros nominales coinciden con los diámetros exteriores (más unas tolerancias), tal y como tradicionalmente ha sido la pauta normal en tuberías plásticas con o sin presión interior. 2.- Serie ID en la que los diámetros nominales coinciden con los diámetros interiores (más unas tolerancias), tal y como ocurre habitualmente en tuberías de materiales no plásticos (hormigón, gres, fundición, fibrocemento en el pasado) y sólo en unos pocos casos en materiales plásticos (tuberías de poliéster, y por ejemplo los diámetros DN 500 a DN 1200 de la tubería Sanecor de Uralita). En España, por ahora, la mayoría de los fabricantes de tuberías plásticas estructuradas, sólo fabrican con la serie OD. De hecho la tubería de PVC corrugada de doble pared Sanecor de Uralita, cuando salió a finales de los años 80, sólo incluía diámetros en la serie ID. A primeros de esta década sin embargo, Sanecor cambió el concepto a la serie OD en los diámetros bajos, como consecuencia de la incompatibilidad que existía con los accesorios (cambios de dirección, cambios de diámetro, derivaciones, etc.) y piezas para acometida existentes en el mercado. La tubería Sanecor ha quedado con el concepto ID en los diámetros medios y altos (DN 500 a DN 1200), donde la función de los accesorios (de alto coste en estos diámetros), es sustituída por los pozos de registro. Dentro de la serie OD, puesto que el diámetro interior depende del espesor del tubo, cada fabricante tiene, para cada diámetro, una medida interior diferente, y por tanto proporciona caudales diferentes, a igualdad de pendiente y de rugosidad interior. En la siguiente tabla se detallan los diferentes diámetros interiores proporcionados por los fabricantes de mayor presencia en España, todos ellos fabricantes de tubos corrugados.

PVC PP PE

DN Sanecor Fabricante

A Fabricante

B Fabricante

C Fabricante

D Fabricante

E Fabricante

F Fabricante

G Fabricante

H

160 145,0 139,6 139,6 140,3 139,0 135,0 138,0 137,0 134,0200 181,0 174,0 174,4 175,3 176,0 170,0 176,0 172,0 167,0250 226,0 218,8 218,4 217,4 218,0 210,0 216,0 218,0 209,0315 285,0 273,0 274,8 274,4 276,0 267,0 271,0 272,0 263,0400 362,0 348,2 348,6 347,6 348,0 340,0 343,0 347,0 335,0500 485,0 433,4 437,2 436,6 435,0 425,0 427,0 433,0 418,0600 590,0 545,2 549,4 NO 550,0 535,0 535,0 535,0 527,0800 775,0 692,8 692,6 NO NO 675,0 678,0 678,0 669,0

1000 970,0 867,8 NO NO NO 845,0 837,0 852,0 837,0

1200 1103,0 NO NO NO NO NO 1005,0 NO NO

Diámetros interiores de diferentes tuberías estructuradas SN8

Como vemos, de los 3 materiales presentes, el PVC es el que mayor diámetro interno posee en todos los diámetros, en especial a partir de DN500 en que la serie es ID en lugar de OD. Además los valores de los tubos de PP son mayores en general que los de los tubos de PE.

La explicación de lo anterior la encontramos en la formula ya estudiada de la rigidez RCE de un tubo, en la que:

3dm

IEcRCE

Para los tubos de PVC el módulo de elasticidad Ec es suficientemente alto como para no requerir alturas excesivas de la estructura o corruga (o sea valores altos de I), que mermen demasiado el diámetro interior. En los tubos fabricados en PP o PE, los bajos valores de Ec, obligan a conseguir la rigidez de 8 kN/m2 (caso de los tubos SN8 de la tabla), a base de valores altos de I, es decir de alturas de corruga grandes, o valores bajos de dm o ambas cosas a la vez. Esto último es lo que se consigue en realidad ya que cuanto mayor sea la altura de corruga, mayor será el espesor geométrico del tubo, y menor el diámetro medio. Como al bajar el diámetro medio, baja también el diámetro interior, podemos concluir que a mayor rigidez requerida menor capacidad hidráulica del tubo, para el mismo material (mismo valor de Ec), o, igualmente, para menor valor de Ec, menor capacidad hidráulica. En efecto, las gráficas siguientes representan los caudales que arrojan los tubos estructurados del cuadro anterior, para un mismo valor de la pendiente (1%) y para la misma rugosidad interior (los 3 plásticos considerados apenas se diferencian en este valor). DN 315 DN 400 DN 500 DN 600

500

550

600

650

700

750

800

850

900

UR

AL

ITA

P

VC

Fab

rica

nte

A

PP

Fa

bri

can

te B

P

P

Fa

bric

an

te C

P

P

Fa

bri

cant

e D

P

P

Fa

bric

an

te E

P

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Fab

rica

nte

F

PE

Fa

bric

ante

G

PE

Fab

rica

nte

H

PP

/PE

caudal(l/s)

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

1.600

UR

ALI

TA

P

VC

Fa

bric

an

te A

P

P

Fa

bri

can

te B

P

P

Fa

bri

cant

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P

P

Fa

bric

an

te D

P

P

Fa

bri

cant

e E

P

E

Fa

bri

cant

e F

P

E

Fab

rica

nte

G

PE

Fa

bri

cant

e H

P

P/P

E

caudal(l/s)

DN 800 DN 1000

Accesorios del sistema - Pozos de registro En los saneamientos sin presión a base de tuberías plásticas estructuradas, los demás componentes habituales en las redes de saneamiento deben de estar adaptados a este tipo de tuberías, al objeto de mantener la estabilidad mecánica del sistema, garantizar una óptma estanqueidad de la instalación y facilitar el mantenimieno de la red. Un determinado tipo de tubería estructurada (determinado material y determinada estructura), deberá contar por tanto con soluciones suficientes de dichos componentes. Los principales accesorios de la red, pueden clasificarse en:

1 Piezas especiales de la conducción tales como codos, derivaciones, manguitos, tapones, etc.

2 Elementos para las acometidas a la red, que pueden ser de diversos tipos. 3 Arquetas y pozos de registro e inspección, de resalte, etc.

Piezas especiales Los distintos materiales y diámetros de este tipo de tuberías deben contar con una gama completa de piezas especiales, al menos hasta diámetro DN 500, ya que si bien hay administraciones y servicios de agua que sólo utilizan las arquetas y pozos de registro para estas funciones, en otros casos las piezas son usadas con bastante frecuencia en dichos diámetros. Los tipos de piezas más usuales son los que se representan a continuación:

Codos de 45º y 90º:

Ampliaciones de diámetro:

Derivaciones a 45º y 90º de igual o distinto diámetro:

Tapones:

Manguitos de unión para extremos macho – macho:

Manguitos pasantes, para el montaje de carretes de reparación:

Elementos para acometidas Existen diferentes soluciones para resolver las acometidas a colectores de este tipo de material, pero deben elegirse aquellas que posean un montaje sencillo, garanticen una buena estanqueidad, y supongan un coste razonable. Los tipos de acometidas más usuales son los que se representan a continuación:

Acometidas mediante clips mecánicos:

Acometidas mediante piezas injerto (pegadas):

Acometidas mediante clips elastoméricos: es la solución más sencilla y barata, y siempre que su diseño sea el apropiado, ofrece una buena estanqueidad. A continuación se muestra la secuencia del montaje:

Pozos de registro

Existen diferentes tipos de pozos, en material plástico, que se adaptan en mayor o menor medida a algunos tipos de tuberías plásticas estructuradas. Básicamente podemos resumirlos en 3:

Pozos de polietileno prefabricados por rotomoldeo de una sola pieza, que se utilizan como un encofrado perdido y necesitan por tanto ser hormigonados.

Pozos en PVC, PE o PP de varios módulos, con entradas y salidas prefabricadas.

Pozos de PVC fabricados en el mismo material y rigidez que la tubería, en los que las

entradas y salidas se realizan in situ (pozos Saneco). Detallamos a continuación estos últimos ya que por su robustez, facilidad de instalación y garantía de estanqueidad, son los más difundidos en España. El esquema general de este tipo de pozo es el siguiente:

Los elementos que componen el pozo son los siguientes: 1.- El cuerpo de pozo es un segmento de tubería de rigidez SN8, del diámetro requerido, con los pates ya montados. Se trata por tanto de un elemento suficientemente robusto como para no necesitar ser hormigonado exteriormente. La gama de diámetros de pozo disponible es: DN 800, DN 1000 y DN 1200, que son las más habituales en España. 2.- Los pates ya instalados en el cuerpo del pozo son de acero, y están revestidos de polipropileno para asegurar la estanqueidad frente a entradas de agua del nivel freático. Van montados en la cresta de la corruga con una separación constante de cómo máximo 30 cm. 3.- El cono de reducción a 600 mm es asimétrico para los pozos de 1.000 y 1.200 mm (simétrico en el pozo de inspección de 800 mm). Está fabricado por rotomoldeo en polietileno de alta densidad con nervaduras que aseguran una alta rigidez a largo plazo. Se suministra con 2 pates montados en la fábrica. El cono queda encajado en el extremo superior del cuerpo, siendo muy sencilla su colocación. 4.- Opcionalmente, puede instalarse una junta de estanqueidad entre cono reductor y cuerpo del pozo, para asegurar la estanqueidad en caso de niveles freáticos altos.

5.- Los entronques del colector o posibles acometidas al cuerpo del pozo, se realizan mediante clips elastoméricos que se montan tras realizar los taladros correspondientes in situ. Esta ventaja permite realizar dichos entronques donde realmente se necesitan, sin necesidad que 6.- Opcionalmente se suministra una base de polietileno de alta densidad, que puede ser o bien ciega cuando hace de fondo del pozo, o bien con registro para acceder al colector a través de su clave, en el caso de colectores de gran diámetro. Conexión al colector según el diámetro Según sea el diámetro del pozo, el entronque directo al cuerpo del mismo viene limitado a un diámetro máximo de colector de acuerdo con el siguiente esquema: DN pozo DN máximo de colector 800 400 1000 500 1200 600 Entronque directo de colectores en el cuerpo del pozo En los pozos DN1000 y DN1200, existen 2 soluciones diferentes para los colectores de diámetros superiores a los anteriores: 1.- Base de registro: El fondo del cuerpo del pozo termina en una base abierta, para conectarse al colector por la clave del mismo. El diámetro máximo de la abertura es función del DN del colector: DN colector DN máximo de la abertura 600 315 800 400 1000 500 1200 600 2.- Pieza de entronque: El fondo del cuerpo del pozo se une a una pieza en Te que conecta a su vez con el colector a ambos lados, manteniendose el diámetro del pozo en toda la altura. Las combinaciones son las siguientes: DN pozo DN colector

1000 600 1200 800 1200 1000 1200 1200 Conexión con base de registro Conexión con pieza de entronque

Acabado del fondo del pozo En el el caso de colectores que entroncan directamente en el cuerpo del pozo, la base plástica es opcional siempre que no exista, o no se prevea, un nivel freático por encima del fondo del pozo. Si existe agua será necesario montar la base plástica con su junta de estanqueidad a efectos de evitar la entrada de agua por el fondo. Tenemos por tanto 2 casos: 1.- Si no se usa la base plástica para evitar el coste que supone, habrá que fabricarla de hormigón. Se construye una solera de determinadas dimensiones según sea el diámetro del pozo, con una profundidad que permita encastrar las 2 corrugas inferiores del cuerpo del pozo, y que deje además un fondo libre por debajo del mismo de unos 10 cm. En la práctica, un procedimiento frecuente es realizar primero las conexiones en el pozo, dejarlo calzado y hormigonar después por abajo hasta la altura necesaria. 2.- Si el pozo se instala con su base plástica, se prepara también una solera de hormigón de limpieza, aunque ahora sólo a efectos de fijar el fondo del pozo ya que la estanqueidad queda garantizada por la base plástica que incorpora una junta de estanqueidad. En este caso el pozo debe hormigonarse siempre por dentro hasta la generatriz inferior del colector, para lastrar el pozo frente a empujes verticales del nivel freático. Por último se recomienda que el acabado interior del fondo se realice como en la fig.siguiente, para que la pérdida de carga sea mínima en el pozo.

Acabado interior para el fondo del pozo Relleno de la zanja Respecto al relleno y compactación en torno al pozo, lo ideal es tratarlo de la misma forma que la tubería, si bien es cierto que la exigencia aquí es menor por la componente de las cargas, siendo necesario no obstante que el relleno no contenga bolos o piedras que puedan dañar al cuerpo o al cono del pozo. Así mismo en el caso de utilizar la base plástica estanca, el fondo de zanja debe ser saneado igual que el caso de los tubos.

Compactación del relleno de la zanja Acabado de la coronación del pozo El cono plástico del pozo de registro no debe soportar las cargas verticales directamente. Si por el tipo de superficie final no estuviera previsto, será preciso realizar una pequeña losa de hormigón alrededor de la boca del cono que, a través del cerco de la tapa de registro, reparta las cargas (de tráfico fundamentalmente), que puedan existir sobre la vertical del pozo. Lógicamente, el cerco no debe reposar tampoco sobre el borde del cono plástico. Hay que tener en cuenta que en caso de tráfico pesado, la superficie del cono sería la que recibe las mayores cargas, por la poca profundidad a la que se encuentra.

Si es necesario, puede ajustarse la altura del cono recortando los aros de su parte cilíndrica o, si el error en las cotas es muy grande, recortando incluso las corrugas del cuerpo del pozo (cada una mide 10 cm. aprox.). Acabado de la coronación del pozo de registro Pozos de resalte Por último indicar que, con este sistema, pueden también fabricarse pozos de resalte para aquellos casos en que la traza del colector siga pendientes muy pronunciadas. Como el colector no debe tener en general pendientes superiores a 2º, deberán disponerse pozos de resalte a lo largo de la traza que minimicen dicho ángulo. Entre las siguientes figuras se muestra un ejemplo de pozo de resalte en el que la entrada del colector superior es desviada hacia la base para evitar la caida del agua desde arriba.

Pozos de resalte con el sistema de pozos Sanecor