Tuberías Hincadas, Aéreas y Autoportantes: Cuestión de Diseño

Veremos dos tipos de tubería: tuberías hincadas, aéreas y autoportantes y estudiaremos los tipos de juntas en las que cada material emplea la que mejor se adapta a sus cualidades. Incluso dentro del mismo material, las juntas pueden variar de tipología. Debemos tener en cuenta ya no sólo el momento de la instalación sino también el tipo de material usado en cada una de ellas.

Tuberías Hincadas

Este tipo de instalación, junto con los autoportantes y las zanjas inducidas en terraplén se verán en un apartado especial de este capítulo referido a instalaciones no convencionales, pero por claridad de la exposición sobre los sistemas de instalación, se dará una pincelada en estos subapartados.

La tubería hincada, en concreto, suele emplearse en zonas donde es imposible abrir una zanja por interferencia con servicios existentes, ferrocarriles, carreteras…

Pueden hincarse tuberías pequeñas, con sistemas automáticos de excavación y extracción de las tierras con tornillo por el propio tubo, o tuberías mayores que permiten trabajar en el frente de ataque y extraer las tierras, con tornillo por otro tubo concéntrico, mediante carretillas, cintas transportadores o vagonetas.

También existen sistemas más sofisticados con formación de lodos del propio terreno y extracción mediante bombeo.

En los sistemas de perforación dirigida se emplea generalmente PEAD, que permite la tracción al ser el tubo soldado.

Las hincas por empuje estático o dinámico requieren de tubería resistente a los impactos o a la fuerte compresión. Cuando la tubería es de empuje estático los materiales empleados serán principalmente tuberías de hormigón armado o de hormigón polímero. En ese caso, ell sistema de avance es similar al de la lombriz, accionando alternativamente las sucesivas estaciones de gatos.

En cualquier hinca debe llevarse una topografía muy cuidada en el frente con guía por rayo láser si es recta y sistemas de posicionamiento si tiene otro tipo de ditrectriz.

Tuberías Aéreas y Autoportantes

Excepcionalmente, a veces una conducción debe colocarse fuera del terreno, colgada, apoyada o salvando un vano, en este último caso decimos que es autoportante.

Cuando las luces son pequeñas, por ejemplo apoyos tubo a tubo, no es preciso adoptar grandes precauciones, simplemente proteger la tubería de la intemperie si es un material que puede corroerse, prevenir los riesgos de helada si la climatología hace esperar que el agua se congele, y permitir los desplazamientos por dilatación y contracción debidos a variaciones de temperatura. Dentro de las galerías de servicio se pueden encontrar todo tipo de conducciones colgadas y en algunos casos sobre apoyos en la solera.

Cuando las luces son grandes, a partir de 10 ó 12 m una de las opciones es el autoportante, donde aparte de los problemas anteriores, hay que estudiar con cuidado la zona de apoyos ya que se producen fuertes esfuerzos ovalizantes sobre ellos.

Los autoportantes grandes son casi siempre de acero, y cuando la luz es menor de hormigón armado con camisa de chapa o fundición.

En autoportantes de acero, es preciso disponer fuelles de compensación, para absorber las deformaciones por variación de temperaturas, y en algunos casos anillos de rigidez sobre los apoyos, para resistir los esfuerzos ovalizantes. La tubería debe ir protegida por una buena pintura, que debe mantenerse periódicamente.

En autoportantes de hormigón armado con camisa de chapa, suelen emplearse juntas elásticas, capaces de absorber los desplazamientos por incremento de temperatura, y en algunos casos son innecesarios los fuelles de compensación. Es preciso disponer anillos de rigidez en las zonas de apoyo y rigidizar provisionalmente los tubos en las zonas de sujeción, o apoyo provisional durante el montaje. No es necesario proteger la tubería frente a corrosión, ya que el hormigón es una protección excelente, y no tiene mantenimiento.

Los autoportantes en fundición suelen colocarse con apoyos en cada extremo del tubo.

Siempre que exista el riesgo de que el agua se congele en el tubo, hay que asegurar que circule constantemente, aunque sea un caudal muy pequeño, es suficiente dejar una pequeña salida de purga abierta para evitar la congelación.

Este texto es un minúsculo fragmento del tema 16 (Aplicación al diseño de Conducciones) de nuestra Especialización Universitaria sobre Tecnologías de Depuración, Tratamiento y Gestión de Empresas de Agua.