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TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en Colombia
PIPEBURSTINGPIPEBURSTING
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en Colombia
El problemaEl problema
Existe un deterioro general de líneas de agua potable, aguas servidas y de gas a nivel mundial
Las áreas urbanas están cada vez más congestionadas
Los sistemas existentes se encuentran instalados en vías públicas, aceras, edificios, ornamentos, etc.
A nivel mundial se estima que sean 32 millones de kilómetros en tuberías de agua potable y aguas servidas
Mas del 30 % ya cumplió su vida útil
Las pérdidas a nivel mundial en sistemas de aguas potables oscilan entre 10 a 50%, dependiendo del pais
Las comunidades se han tornado mucho mas exigentes
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en ColombiaEl mercado de renovación de tuberíasEl mercado de renovación de tuberías
•En EEUU cada dos minutos ocurre una ruptura mayor en sistemas de aguas potables
•Un estudio de EPA (2008) estima que en las próxima década y solo en USA:
• se requerirá invertir cerca de un trillón de USD (1012) para mantener los diferentes sistemas
• y de estos se necesitaran 335 billones de USD (109) solo en mantener los sistemas de agua potable
•En Colombia las pérdidas de agua promedio han sido estimadas en 45% 72 m3/s
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en ColombiaAlgunos Algunos métodosmétodos empleados empleados
Métodos/tecnologías sin zanjaMétodos/tecnologías sin zanja
RehabilitaciónRehabilitación Tubería nueva en ruta nueva
Tubería nueva en ruta nueva
Tubería nueva en ruta existente
Tubería nueva en ruta existente
Curado en sitioCurado en sitio
ExpandExpand
RiblineRibline
RotalocRotaloc
Perforación direccional
Perforación direccional
Micro-tunelesMicro-tuneles
PipejackingPipejacking
Auger boringAuger boring
PipeburstingPipebursting
Pipe reamingPipe reaming
PipejackingPipejacking
Sistema “GLC”Sistema “GLC”
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en Colombia
Que se conoce como Que se conoce como PIPEBURSTINGPIPEBURSTING
Es la técnica para reemplazar tuberías, sin hacer zanjas, mediante la cual se rompe la tubería en sitio, incrustando los restos en el terreno circundante mientras que, simultaneamente, se coloca una tubería nueva en el mismo sitio
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING
• Tipicamente un cabezal especial es colocado al frente de la tuberia a reemplazar
• Al desplazar el cabezal, de diametro superior al de la tuberia existente, este la rompe y los fragmentos son incrustados en el terreno circundante
• Al avanzar el cabezal, el espacio es ocupado por la tubería nueva
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Los beneficios…Los beneficios…
• Se instala una tubería nueva• Elimina cerca del 85% de las excavaciones (comparado
reemplazo a cielo abierto)• Se puede reemplazar tuberias de todo tipo de material• Emplea la misma ruta de la tubería existente• En la mayoria de los casos es factible mantener los gradientes
originales• Permite incrementar el tamaño de la tubería y por ende
aumentar la capacidad del sistema• Menos molestias a la comunidad• Menores riesgos a los servicios circundantes• Mucho mas rápido que los métodos alternos• Mas eficiente y a un menor costo total comparado con otros
métodos alternos*• Tecnología probada con mas de 25.000 Km instalados a nivel
mundial y crecimiento anual del 20% en tuberias de agua potable, aguas servidas y gas
(*): dependiendo del numero de conexiones laterales
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Rangos tipicosRangos tipicos
• Diámetros desde 2” hasta 36” • El 80% de los reemplazos han
sido por debajo de 16” aunque se ha logrado usar hasta en 48”
• Longitudes típicas rondan los 100 a 120 m, aunque se han alcanzado longitudes muy superiores
• El limite dependerá de:• la relación costo-beneficio• condiciones del terreno• servicios circundantes• capacidad de las unidades
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Clasificación del proyecto Clasificación del proyecto
ClaseProfundidad
(m)Diametro existente
Diametro final
(Medido en incrementos)
Longitud
(m)
ARutinario
p<4 4”-12” <1 0-100
B Moderadamente
dificil4<p<6 12”-20” <2 100-140
CDificil a muy dificil
P>6 20”-36” >=3 >140
Clasificación de proyectos por IPBA
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Desplazamientos del terrenoDesplazamientos del terreno
Diámetro herramienta de expansiónDiámetro nueva tubería
Línea de centro nueva tubería
Tubería existente
• Todo trabajo de Pipebursting implica desplazamiento de terrenos
• El terreno siempre expandirá en dirección al suelo con menor resistencia
• Los desplazamientos son función del tiempo y espacio
• El mayor desplazamiento ocurre durante el proceso de expansión y disminuye paulatinamente en el tiempo.
• Tiende a ser localizado y se disipa rápidamente con la distancia.
• Depende primordialmente de: (i) grado de expansión, (ii) tipo y grado de compactación de terreno y (iii) profundidad
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Condiciones del terreno Condiciones del terreno
Relleno original
Arcillas expansivas
Piedra suelta
Arenas
Arcillas densas compactadasMas
dificil
Mas fácil
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Siempre recordar que los incrementos en diámetros dependerán de las condiciones del terreno y del ancho de la zanja original.
Es importante porque es necesario conocer si habrá suficiente espacio para expandir tanto en profundidad como en ancho
Entendiendo el incremento en Entendiendo el incremento en diámetrosdiámetros……
Incrementos
Común De 0% a 25%
Retador De 25% a 50%
Experimental De 50% a 125%
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Profundidad Profundidad
• Un mínimo de 4 pies (1.20 m.) de profundidad cuando se aumenta en un tamaño.
• La regla general es un pie (33 cm) de cobertura por cada pulgada de expansión, calculada entre el diámetro exterior de la herramienta de expansión menos el diámetro interno de la tubería existente
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Profundidad Profundidad
• Que tan profundos serán las tanquillas de entrada y salida?
• Es factible la construcción de una tanquilla de entrada (longitud mín 2 ½ veces la profundidad?
• Requerimos mantener o modificar las tanquillas existente?
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Material de la tubería a romper Material de la tubería a romper
TUBERIAS FRACTURABLES•Arcilla•Concreto•Asbestos cemento
TUBERIAS NO FRACTURABLES•Hierro fundido-Hierro dulce•Acero al carbono•Acero galvanizado
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Usos de fluidos (lubricación) Usos de fluidos (lubricación)
Pequeños diámetros (6-10”) y buen suelo
Diámetros medios (12-16”)
Diámetros grandes (> 18”)
Suelos malos
Siempre
Quizás
Aspectos técnicos a considerar
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Distancia Distancia
• Energía estática• Incrementa la energía de halado inicial
• “Memoria” del terreno• Carrera contra el tiempo
• Fricción de la tubería• Lubricación
• Efecto tractor
• Longitud del hueco de entrada
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Consideraciones especialesConsideraciones especiales
• Requerimientos de desvíos
• Presencia de servicios cercanos
• Puntos reparados en el pasado (bloques de concreto)
• Colapsos en tubería existente
• Vibraciones: los sistemas neumáticos pueden crear vibraciones notables en las áreas adyacentes al trabajo
• Nivel freático
• Material de tubería de reemplazo: lo mas comúnmente usado PEAD y PEMD (min. SDR17) aunque se han empleado otros materiales (PVC, concreto reforzado, etc.)
• Curvaturas en rutas existentes
• Invasión de raíces
• Numero de tanquillas
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Como determinar la fuerza de Como determinar la fuerza de halado en Pipeburstinghalado en Pipebursting
F = π ( D² - d² ) 4800
Donde:
F es la fuerza de halado expresada en Tons
4800 es un factor determinado por los usuarios de la tecnología
D es el diámetro exterior de la herramienta de corte y expansión (mm)
d es el diámetro interior de la tubería a cambiar (mm)
Se aplica esta sencilla formula
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Tipos de equipos para PipeburstingTipos de equipos para Pipebursting
Sistema neumáticos (impacto)
Sistema hidráulicos estáticos y expansivos
Tipos de equipos
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING
• Evaluación previa del sitio
• Limpieza de la linea, si fuera requerido
• Inspección con CCTV, si fuera requerido
• LOCALIZAR, LOCALIZAR, LOCALIZAR (donde se excavaran las tanquillas de entrada y salida, asi como las de servicios
• Excavación de servicios para desvio(s) temporales
• Instalacion de desvio(s) temporales y conexiones a los clientes
TRABAJOS PREVIOS
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Se excavan las tanquillas sobre la tubería existente
(entrada y salida)
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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La tubería existente es cortada, drenada y sellada
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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La tanquilla de entrada se limpia y se prepara para colocar la unidad de halado hidraúlico
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se posiciona la unidad de halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en Colombia
Se posiciona la unidad de halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
TECMECO SASTECMECO SASDistribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en Colombia
Notar la plancha bajo la unidad de halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se coloca la plancha de soporte frontal
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se conectan las mangueras hidraúlicas y los cables de control a las unidades de potencia y a la de halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se colocan las barras de halado, utilizando el sistema automático de acople
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING
• Se pasan las barras de perforacion
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Barra saliendo en calicata de salida
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Herramientas para instalar la nueva tubería
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se inserta el cabezal de halado en la tubería de PEAD
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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La herramienta de expansión se desliza sobre la barra, se enrosca la barra de halado y se fija con grilletes el cabezal de halado con la tubería nueva
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se comienza el halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Notar como la tubería se posiciona dentro de la herramienta de expansión
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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La tuberia de PEAD se posiciona y comienza la ruptura de la tubería existente
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Mientras se va halado la nueva tubería se retiran las barras y se colocan en sus cacerinas
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Cuando el cabezal llega a la calicata de entrada, se remueve la plancha y se retira un poco la unidad de halado
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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Se coloca la caja final que permite el halado final para sacar el cabezal
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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La tubería llega a la tanquilla
El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING paso a paso …paso a paso …
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El proceso de PIPEBURSTING El proceso de PIPEBURSTING
• Conexiones a las tuberias existentes en las alcantarillas
• Conexiones de servicios
• Relleno y comptación de tanquillas
• Reparación de superficies en tanquillas
• Remoción de sistemas de desvios temporales
• Elaboración de postmortem y actualización catastral
TRABAJOS FINALES
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Distribuidor exclusivo en ColombiaDistribuidor exclusivo en ColombiaTLF 57-1-6386114Cra. 18 No. 86ª[email protected]