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Introduccin Un ambiente corrosivo o abrasivo puede causar el deterioro prematuro de algunos tipos de tuberas. En lugar de un reemplazo total, revestir interiormente la tubera existente con un material resistente puede ser un mtodo econmico para extender su vida til significativamente. La tubera de polietileno, debido a su resistencia a ambientes agresivos, es a menudo el producto elegido para revestir internamente las tuberas deterioradas. Esta nota tcnica describe las consideraciones de terreno y de instalacin que deben ser evaluadas antes de utilizar tuberas corrugadas de HDPE en estas aplicaciones.

Acceso al Tubo Existente El tubo existente puede estar abierto en sus dos extremos, como en una aplicacin de alcantarilla, o puede ser accesible slo a travs de una cmara de registro, como en una aplicacin de alcantarillado pluvial. Las aplicaciones con extremos abiertos son ms apropiadas para utilizar las tuberas Tigre-ADS, siempre y cuando no requieran que los tubos se curven para entrar en la tubera existente. Si el acceso slo puede hacerse a travs de una cmara de registro, las tuberas corrugadas Tigre-ADS pueden no ser aceptables ya que no pueden curvarse lo suficiente.

Dimetro del Tubo Existente Se debe comparar el dimetro interior de la tubera existente, con el mayor valor entre el dimetro exterior del tubo de HDPE y de su sistema de unin. Esto se puede lograr pasando una seccin corta del tubo corrugado de HDPE (unos 60 cm de largo) a travs de la tubera existente, como prueba. La tubera existente debe estar limpia y libre de sedimentos y escombros, con el fin de que stos no interfieran con la colocacin de la tubera de revestimiento. Las instalaciones de tuberas de revestimiento pueden estar sujetas a cambios de longitud por gradiente trmico de alrededor de 0,07 pulgadas por cada 100 pies de tubera por cambio en grado F. El diseo debe considerar estos posibles cambios dimensionales durante la instalacin. Para permitir la colocacin apropiada de la lechada o grout entre las tuberas, el tubo de revestimiento debe tener un dimetro exterior menor o igual al 90% del dimetro interior del tubo existente. El dimetro exterior de los productos Tigre-ADS se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1 Dimetros Exteriores de las Tuberas Tigre-ADS N-12

Dimetro Nominal Interior

mm (pulg.)

Dimetro Exterior

mm (pulg.)

Dimetro Nominal Interior

mm (pulg.)

Dimetro Exterior

mm (pulg.)

100 (4) 120 (4.8) 600 (24) 717 (28.3)

150 (6) 176 (6.9) 750 (30) 900 (35.5)

200 (8) 232 (9.1) 900 (36) 1054 (41.5)

250 (10) 290 (11.4) 1000 (40) 1148 (45.2)

300 (12) 367 (14.5) 1200 (48) 1367 (53.8)

375 (15) 445 (17.5) 1350 (54) 1549 (61.0)

450 (18) 545 (21.5) 1500 (60) 1712 (67.4)

NOTA TCNICA Revestimiento Interno (Sliplining) de Alcantarillas con Tuberas Corrugadas Tigre-ADS

NT 5.06Diciembre de 2010

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Longitud de la Instalacin Las uniones de tuberas corrugadas de HDPE Tigre-ADS no estn diseadas para resistir grandes fuerzas de traccin. Ms an, empujar el tubo de revestimiento a travs de la tubera existente puede daar las corrugaciones en los extremos del tubo, ya que chocan unos contra otros. El mtodo de instalacin incidir, en gran parte, en la longitud mxima que puede ser deslizada sin daar la tubera. El uso de largueros o algn sistema de patines, rodamientos u otro sistema deslizante, especialmente en el caso de una tubera existente con interior corrugado, ayudar a minimizar la resistencia entre las dos superficies. El sistema deslizante puede ser tan simple como un par de cuartones de 2x4 situados en la parte inferior interna de la tubera existente. Los proyectos con ms 30 m entre extremos de acceso se tratan en la Nota Tcnica 5.11: Grandes Longitudes de Revestimiento (Splining) con Tuberas Corrugadas Tigre-ADS.

Consideraciones Hidrulicas Los clculos para el diseo original pueden servir de referencia; sin embargo, es importante considerar los cambios en el uso del terreno que puedan haber modificado el flujo calculado para la alcantarilla. Una vez que se ha determinado el caudal, se puede establecer el tamao necesario de la tubera corrugada de HDPE. Si los clculos de diseo originales no estn disponibles, el ingeniero del proyecto debe realizar un estudio hidrulico riguroso. El tamao de una alcantarilla puede ser determinado en base a los atributos de las cuencas, la tormenta de diseo, carga hidrulica admisible, las condiciones de entrada de la alcantarilla y cualquier otro factor de diseo relacionado. En muchos casos, donde las alcantarillas son demasiado profundas como para hacer prctico su reemplazo, disminuir ligeramente la capacidad hidrulica puede ser una solucin aceptable, en vez realizar un reemplazo costoso. Normalmente, los sistemas de conduccin por gravedad estn diseados utilizando la ecuacin de Manning con un valor "n" conservador de 0.012 para polietileno de alta densidad. Normalmente, las alcantarillas existentes que necesitan revestimiento ya no tienen los valores n de Manning de diseo originales. El revestimiento con tuberas corrugadas de interior liso, Tigre-ADS N-12, puede muchas veces aumentar la capacidad de la alcantarilla deteriorada gracias a su baja rugosidad.

Requisitos Estructurales Las alcantarillas con fallas que necesitan revestimiento pueden eventualmente deteriorarse al punto de convertirse en un ducto sin ninguna capacidad estructural. Por esta razn, es importante revestir la alcantarilla con una tubera capaz de manejar las cargas, en funcin de su instalacin, suponiendo que no existe reduccin de la carga por parte de la tubera existente. Las cargas para tneles de carreteras y pavimentos se basan en una estructura de carga continua, para una determinada altura de recubrimiento ms carga de trfico tipo AASHTO HS-25. Los vacos entre la tubera existente y el suelo que la rodean deben ser rellenados con grout o lechada a presin para asegurar la integridad estructural del sistema y su resistencia a los efectos trmicos. Para obtener ms informacin sobre determinacin de la capacidad estructural de los tubos de polietileno de alta densidad, consulte la seccin Estructuras del Manual de Ingeniera.

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Instalacin de Tuberas Corrugadas de HDPE en

Alcantarillas Existentes Antes de insertar la tubera corrugada de polietileno de alta densidad en una alcantarilla existente para su revestimiento, es fundamental inspeccionar esta ltima para identificar cualquier objeto u obstruccin que pueda encontrarse a lo largo de la alcantarilla a revestir. De no hacerlo, se puede generar un revestimiento daado.

Fuerzas de Insercin Una vez que la alcantarilla est limpia, puede insertarse el nuevo tubo. Es importante determinar la fuerza de insercin mxima que se puede aplicar al tubo; esto evitar que el perfil de la pared de la tubera se pandee en direccin axial por una fuerza de insercin excesiva.

Existen casos en que la tubera nueva es suficientemente ms pequea que la alcantarilla existente como para construir mecanismos que transporten el tubo nuevo a lo largo de la alcantarilla existente sin deslizarla por su parte inferior. Aunque esta tcnica es ideal para la construccin, en la realidad muchas veces no hay suficiente espacio para realizarla.

Grouting Cuando se reviste una alcantarilla existente con una tubera corrugada de HDPE, se recomienda rellenar el espacio vaco entre stas con un material de grouting o lechada. El material de la lechada es a menudo un material controlado de baja resistencia o relleno de densidad controlada (CLSM-CDF, Controlled Low Strength Material, Controlled Density Fill). Un material de relleno fluido o CLSM ayudar a proporcionar un apoyo uniforme a los lados de la tubera, mantener consistente la densidad del suelo, proporcionar apoyo lateral a la tubera, y eliminar las cargas puntuales. Para obtener ms informacin sobre la mezcla de relleno fluido, consulte la Nota Tcnica 5.02: Relleno Fluido para Tuberas Termoplsticas.

Es comn que las alcantarillas de metal envejecido tengan su parte inferior deteriorada o completamente destruida. Esto permite que los lquidos transportados a travs de la alcantarilla produzcan un espacio vaco por debajo de la tubera, generando una situacin no deseada en el diseo. En estos casos, el material de la lechada o grouting ayuda a tapar y rellenar cualquier grieta u orificio en la alcantarilla existente, as como estabilizar estructuralmente el sistema frente a presiones trmicas, hidrostticas, cargas puntuales, adems de funcionar como barrera contra el agua.

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Para asegurar el alineamiento apropiado y prevenir la separacin de las uniones la tubera de revestimiento debe estar anclada para evitar la flotacin al colocar la lechada o grout de relleno. Colocar la lechada en capas lo suficientemente delgadas como para que la tubera no flote, contribuye enormemente. Se debe permitir el curado o endurecimiento de cada capa antes del vertido de la siguiente. Los contratistas pueden tener otras tcnicas que tambin eviten la flotacin, como el uso de peso muerto al interior del tubo, por ejemplo. Independientemente del mtodo utilizado, es importante evitar la aplicacin de cargas puntuales a la tubera. Para obtener ms informacin sobre los mtodos de flotacin y anclaje, consulte la Nota Tcnica: Flotacin de Tuberas. Cuando la tubera de polietileno de alta densidad, o cualquier tubo flexible, se utiliza como revestimiento, es muy importante no utilizar una presin excesiva en la lechada o grout. La mayora de las veces es la unin y no la resistencia de la pared, lo que limitar la mxima presin permitida para la lechada de relleno. Incluyendo un factor de seguridad, la presin mxima recomendada para la lechada en el caso de tuberas Tigre-ADS con uniones hermticas al agua (WT), es de 5 psi. Este valor puede variar segn las condiciones especficas del sitio y los productos especficos utilizados. Debido al mtodo de aplicacin de la lechada, se recomienda utilizar tuberas WT para las aplicaciones de revestimiento. Durante la inyeccin del relleno, se deben utilizar indicadores para monitorear la presin ejercida por la lechada o grout al sistema de tuberas. En algunas aplicaciones, la presin hidrosttica puede aumentar la presin de la lechada sobre la tubera. Presin adicional producto de la pendiente y/o el dimetro de la tubera, cambios de elevacin entre la tubera y el sistema de medicin u otras condiciones, deben considerarse durante el diseo. La suma de todas las presiones que se ejerzan sobre la tubera no debe exceder la presin mxima recomendada para la aplicacin.