Los sistemas de alcantarillado modernos están hechos de polietileno, polipropileno y sus derivados. Gracias a precios asequibles Por su facilidad de instalación, resistencia a las heladas y larga vida útil, han reemplazado durante mucho tiempo los sistemas de drenaje "tradicionales" de piedra, hormigón, madera y tuberías de diversos materiales.
El elemento principal de dicho sistema es una tubería de dos capas. La capa exterior es perfilada (corrugada), lo que permite que las tuberías soporten altas cargas del suelo, y la capa interior es lisa, para asegurar la menor resistencia al flujo de fluido.
Hoy en día, las tuberías de alcantarillado son fabricadas por varios fabricantes y cada uno de ellos garantiza la exclusividad de sus tuberías y la singularidad del perfil de la tubería. Pero, de hecho, con la selección correcta, las tuberías de diferentes fabricantes se diferencian sólo en el material de fabricación y en el método de medición del diámetro, es decir, en los matices.
Los principales parámetros para elegir tuberías son:
Rigidez del anillo
La rigidez del anillo es la carga externa máxima que una tubería puede soportar sin deformarse significativamente. Denotado como SN. Antiguamente se fabricaban tubos con rigidez anular SN2, SN4 y SN6, pero ahora ya no se fabrican y SN8 se considera la rigidez anular mínima. En la gran mayoría de proyectos se utilizan tuberías con esta rigidez. En caso de enterramientos muy profundos de tuberías o de determinadas características del terreno en el lugar que puedan provocar cargas elevadas sobre las tuberías, se utilizan tuberías con dureza SN16.
Método de medición del diámetro
Hay dos métodos para medir el diámetro de una tubería: medir el diámetro interno (denotado como DN/ID - diámetro interno) y medir el diámetro exterior (denotado como DN/OD - diámetro exterior). Cada fabricante elige un método que le resulte conveniente. Por lo tanto, es necesario observar detenidamente exactamente qué enfoque se indica en la documentación del proyecto.
Método de conexión
Básicamente, las tuberías se fabrican en dos versiones:
1. Con campana
Los tubos con casquillo integrado o soldado están completamente listos para su instalación y no requieren nada adicional. En un extremo del tubo hay un casquillo y en el otro extremo una junta tórica. Basta con insertar el tubo en el casquillo de otro tubo y la conexión estará lista.
2. Sin campana
Las tuberías sin casquillo se pueden soldar a tope (si se cuenta con el equipo y los especialistas adecuados) o conectar mediante un acoplamiento especial con dos juntas tóricas. Pero en este caso hay que recordar que los acoplamientos y anillos para ellos no son gratuitos y muchas veces cuestan. Gran dinero!
Secciones:
Politrón (Polytrón)
Fabricado en polipropileno copolímero en bloque. Medido por diámetro interno (DN/ID).
Rigidez del anillo: SN8 y SN16.
La superficie exterior es ondulada de color ladrillo. El interior es liso, de color gris claro.
La conexión es hembra.
corsis
Fabricado en polietileno (SN 8 y SN 16) y polipropileno (SN 16). Medido por diámetro exterior (DN/OD) y diámetro interior (DN/ID).
La superficie exterior es ondulada, negra. El interior es liso, gris claro o verde claro o azul claro.
Magnum (Mágnum)
Fabricado en polietileno (SN 8 y SN 10) y polipropileno (SN 16). Medido por diámetro exterior (DN/OD).
Rigidez del anillo: SN 8, SN 10 y SN 16.
La superficie exterior es ondulada, negra. El interior es liso, gris claro o amarillo claro o azul claro o negro.
Conexión: enchufe, acoplamiento o soldadura a tope.
Tamaños estándar de tuberías PROTEKTORFLEX ®Clasificación tubos de gravedad Producido tradicionalmente no de acuerdo con la relación dimensional estándar ( DEG), y por clase de rigidez del anillo ( SN). Diferencia fundamental DEG Y SN es eso DEG es la característica geométrica de la tubería (la relación entre el diámetro exterior de la tubería y el espesor de su pared), mientras que SN- esta es una característica mecánica.
Rigidez del anillo SN permite juzgar las propiedades de una tubería para resistir la presión del suelo y se define como la carga sobre la tubería (kN/m2), a la cual la tubería se comprime en un 3% de su diámetro. Magnitud SN Depende no solo del diámetro de la tubería y del espesor de su pared, sino también del módulo de elasticidad. mi material bajo compresión.
El marcado de una tubería para tender una línea de cable debe incluir el diámetro de la tubería. D, espesor de pared mi, rigidez del anillo SN, fuerza gravitacional última F 1MÁX, largo temperatura permitida t, en el que la rigidez del anillo se mantiene durante al menos toda la vida útil del cable.
Opciones D, mi, SN Y t Deben controlarse en el suministro de tuberías a las instalaciones en construcción. Significado F 1MÁX puede ser necesario más adelante, ya en la etapa de trabajo para apretar las tuberías en el canal de perforación, cuando el operador de la instalación HDD controlará la fuerza de tracción real F e interrumpir el proceso de tensado de la viga desde norte tuberías en caso F > 0,5 · norte · F 1MÁX para evitar roturas de tuberías.
Seleccionar el diámetro y el espesor de pared de la tubería.
La figura 1 muestra la tubería de diámetro exterior. D y espesor de pared mi, dentro del cual se tiende un cable con un diámetro exterior d. De acuerdo a documentos reglamentarios, al elegir el diámetro exterior de las tuberías, se debe seguir la siguiente regla:
Espesor de la pared de la tuberíamideterminado durante cálculos mecánicos basados en información básica sobre las condiciones de tendido de tuberías y se basa en el concepto de rigidez del anilloSN.
Figura 1. Tubería de polímero con cable: sin presión del suelo ( A), con presión del suelo ( b)
La relación entre el espesor de la pared y la rigidez del anillo se establece mediante la expresión:
Dónde mi- módulo de elasticidad del material de la tubería bajo compresión.
Espesor de la pared de la tuberíami (mm) dependiendo del diámetro de la tuberíaD (mm) y rigidez del anillo SN(kN/m2)
|
Diámetro externo tuberíaD , mm |
Rigidez del anilloSN , kN/m 2 | ||||||||
| 12 | 16 | 24 | 32 | 48 | 64 | 96 | |||
| Espesor de la pared de la tuberíami , mm | |||||||||
| 32* |
PROTECTORFLEX® ST, BK, NG |
- | - | 2 | 2,2 | 2,5 | 2,7 | 3,1 | |
| 40* | - | 2,2 | 2,5 | 2,8 | 3,1 | 3,4 | 3,9 | ||
| 50* | 2,5 | 2,8 | 3,1 | 3,4 | 3,9 | 4,3 | 4,8 | ||
| 63* | 3,2 | 3,5 | 4 | 4,3 | 4,9 | 5,4 | 6,1 | ||
| 75* | 3,8 | 4,2 | 4,7 | 5,2 | 5,9 | 6,4 | 7,2 | ||
| 90* | 4,6 | 5 | 5,7 | 6,2 | 7 | 7,7 | 8,7 | ||
| 110 | 5,6* | 6,1 | 6,9 | 7,6 | 8,6 | 9,4 | 10,6 | ||
| 125 | 6,3* | 6,9 | 7,9 | 8,6 | 9,8 | 10,7 | 12 | ||
| 140 | 7,1* | 7,8 | 8,8 | 9,6 | 10,9 | 11,9 | 13,5 | ||
| 160 | 8,1 | 8,9 | 10,1 | 11 | 12,5 | 13,6 | 15,4 | ||
| 180 | 9,1 | 10 | 11,3 | 12,4 | 14 | 15,3 | 17,3 | ||
| 200 |
PROTECTORFLEX® PRO, OMP |
10,1 | 11,1 | 12,6 | 13,8 | 15,6 | 17 | 19,3 | |
| 225 | 11,4 | 12,5 | 14,2 | 15,5 | 17,6 | 19,2 | 21,7 | ||
| 250 | 12,7 | 13,9 | 15,7 | 17,2 | 19,5 | 21,3 | 24,1 | ||
| 280 | 14,2 | 15,5 | 17,6 | 19,3 | 21,8 | 23,9 | 27 | ||
| 315 | 15,9* | 17,5 | 19,8 | 21,7 | 24,6 | 26,8 | 30,4 | ||
| 355 | 18 | 19,7 | 22,3 | 24,4 | 27,7 | 30,3* | 34,2* | ||
| 400 | 20,2 | 22,2 | 25,2 | 27,5 | 31,2 | 34,1 | 38,5 | ||
| 450 | 22,8 | 24,9 | 28,3 | 31 | 35,1 | 38,3 | 43,4 | ||
| 500 | 25,3 | 27,7 | 31,5 | 34,4 | 39 | 42,6 | 48,2 | ||
| 560 | 28,3 | 31 | 35,3 | 38,6 | 43,7 | 47,7 | 54 | ||
| 630 | 31,9 | 34,9 | 39,7 | 43,4 | 49,2 | 53,7 | - | ||
*Producido en diseño de una sola capa
Nota: El diámetro exterior de las tuberías PROTEKTORFLEX® PRO se indica sin tener en cuenta el espesor de la capa protectora.
Hay dos formas principales de colocar tuberías en el suelo: colocándolas en una zanja previamente preparada (Figura 2 A) o introducir tuberías en el suelo en un canal preparado, lo que suele realizarse mediante perforación direccional horizontal (Figura 2 b). En ambos casos, el cálculo de la tubería se basa en el concepto de rigidez del anillo. SN, a partir del cual es posible determinar no sólo el espesor de la pared de la tubería, sino también la fuerza máxima de tracción de la tubería cuando se introduce en el canal de perforación.
Figura 2. Métodos de instalación básicos tubos de polímero: trinchera ( A), método HDD ( b)
Selección de rigidez anular de tuberías.
La presión vertical del suelo (y el transporte) sobre la tubería es una fuerza aplicada a la tubería y tiende a causar su ovalidad; sin embargo, el "retroceso del suelo" resultante ubicado en los lados de la tubería tiende a devolverle la forma de la sección transversal. del tubo a la ronda original. El suelo denso en los lados de la tubería es un factor que aumenta su resistencia mecánica.
Dónde q Y SN ya se miden en kN/m2, y MI" S- factor de rigidez del suelo, que se denomina módulo secante del suelo (MPa).
Módulo secante del suelo MI" S Depende del tipo de suelo con el que se llena la tubería y del grado de compactación. Como regla general, se utiliza arena para estos fines y luego se recomienda utilizar los datos de la tabla.
|
Profundidad de relleno h, metro |
El estado de la arena con la que se llena la tubería. | ||
| Sin compactar |
Comprimido a mano |
Comprimido mecánicamente |
|
| Módulo secante del suelo MI" s, MPa | |||
| 1 | 0,5 | 1,2 | 1,5 |
| 2 | 0,5 | 1,3 | 1,8 |
| 3 | 0,6 | 1,5 | 2,1 |
| 4 | 0,7 | 1,7 | 2,4 |
| 5 | 0,8 | 1,9 | 2,7 |
| 6 | 1,0 | 2,1 | 3,0 |
La carga vertical sobre la tubería (kN/m2) consta de tres componentes:
Dónde q
r- carga por el peso del suelo (kN/m 2 ); q
EN- carga de vehículos (kN/m 2 );
Carga desde el suelo en el caso más desfavorable, cuando toda la columna de suelo en altura presiona la tubería. NORTE,
Dónde ρ
r- peso específico del suelo (normalmente no más de 2 t/m 3 ); gramos = 9,81 m/s2 - aceleración caida libre; h- profundidad de la tubería subterránea (m). La carga de tráfico se puede definir como Resultados del cálculo de la profundidad máxima de las tuberías. norte se dan en la siguiente tabla. Se puede observar que al tender tuberías en zanjas es peligroso utilizar tuberías con una rigidez anular inferior a 8 y no es necesario utilizar tuberías con SN más de 64. Limitar la profundidad
| SN, kN/m 2 | Módulo secante del suelo MI" s , MPa | ||||||
| 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | |
| Profundidad máxima de colocación h, metro | |||||||
| 4 | 0,4 / - | 0,8/- | 1,3/- | 1,7/- | 2,1/- | 2,5/- | 2,9/- |
| 6 | 0,7 / - | 1,1/- | 1,5/- | 1,9/- | 2,3/- | 2,7/- | 3,1/- |
| 8 | 0,9/- | 1,3/- | 1,7/- | 2,1/- | 2,5/- | 2,9/- | 3,3/- |
| 12 | 1,3/- | 1,7/- | 2,1/- | 2,5/- | 2,9/- | 3,4/- | 3,8/- |
| 16 | 1,7/- | 2,2/- | 2,6/- | 3,0/- | 3,4/- | 3,8/1,7 | 4,2/2,4 |
| 24 | 2,6/- | 3,0/- | 3,4/0,7 | 3,8/1,8 | 4,3/2,5 | 4,7/3,0 | 5,1/3,6 |
| 32 | 3,5/0,9 | 3,9/1,9 | 4,3/2,5 | 4,7/3,1 | 5,1/3,7 | 5,5/4,2 | 5,9/4,7 |
| 48 | 5,2/3,8 | 5,6/4,3 | 6,1/4,8 | 6,5/5,3 | 6,9/5,8 | 7,3/6,2 | 7,7/6,7 |
| 64 | 7,0/5,9 | 7,4/6,4 | 7,8/6,8 | 8,2/7,3 | 8,6/7,7 | 9,0/8,2 | 9,4/8,6 |
Selección de fuerzas gravitacionales últimas.
Al instalar el método HDD, las tuberías están sujetas a dos tipos de influencias: en primer lugar, las fuerzas de tracción longitudinales F, que surgen cuando la tubería se introduce en el canal de perforación; en segundo lugar, la presión vertical del suelo y el transporte ya durante el funcionamiento de la tubería. La elección de la rigidez del anillo y del espesor de la pared está determinada principalmente por las fuerzas de tracción.
Fuerza de tensión de la tubería F crea fuerzas de fricción que surgen debido al peso de la tubería bajo la influencia del suelo apilado sobre la tubería debido a una mala fijación de las paredes del canal de perforación con fluido de perforación (bentonita) o incluso a la total imposibilidad de fijación (arenas movedizas, escenario severo) .
Dónde qr- peso del suelo en kN/m2; DEKV- diámetro equivalente de la sarta de tubos extraída; µ - coeficiente de fricción de la tubería de polímero sobre el suelo (normalmente igual a 0,2).
Comprobación de la admisibilidad de las fuerzas de tracción. F que surge al apretar la tubería (pl red de tuberías) en el canal de perforación, se realiza de la siguiente manera
donde 0,5 es el factor de seguridad; norte- número de tubos en la sarta (uno o cuatro); F1MÁX es la fuerza de tracción última de cada tubo (kN), que se puede encontrar como
Dónde D Y mi- diámetro exterior y pared de la tubería (en mm); σ - límite elástico del material de la tubería (MPa).
Fuerzas gravitacionales finales F1MÁX se dan en la siguiente tabla
Fuerza de tracción última de la tuberíaF 1MÁX (kN) dependiendo de diámetro de la tubería D (mm) y rigidez del anilloSN(kN/m 2 )
|
Diámetro externo tubería D, mm |
Rigidez del anillo SN, kN/m 2 | ||||||||||||||
| 4 | 6 | 8 | 12 | 16 | 24 | 32 | 48 | 64 | 96 | 128 | 192 | 256 | |||
| Ganancia de gravedad máxima F 1MÁX , kN | |||||||||||||||
| 32 |
PROTECTORFLEX® ST, BK, NG |
2,3 | 2,6 | 2,9 | 3,2 | 3,5 | 4,0 | 4,3 | 4,9 | 5,3 | 5,9 | 6,4 | 7,1 | 7,6 | |
| 40 | 3,6 | 4,1 | 4,5 | 5,1 | 5,5 | 6,2 | 6,8 | 7,6 | 8,2 | 9,2 | 10 | 11 | 12 | ||
| 50 | 5,7 | 6,4 | 7,0 | 7,9 | 8,6 | 9,7 | 11 | 12 | 13 | 14 | 16 | 17 | 19 | ||
| 63 | 9 | 10 | 11 | 13 | 14 | 15 | 17 | 19 | 20 | 23 | 25 | 27 | 29 | ||
| 75 | 13 | 14 | 16 | 18 | 19 | 22 | 24 | 27 | 29 | 32 | 35 | 39 | 42 | ||
| 90 | 18 | 21 | 23 | 26 | 28 | 32 | 34 | 38 | 42 | 47 | 50 | 56 | 60 | ||
| 110 | 27 | 31 | 34 | 38 | 42 | 47 | 51 | 57 | 62 | 70 | 75 | 83 | 90 | ||
| 125 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 | 75 | 80 | 90 | 95 | 105 | 115 | ||
| 140 | 45 | 50 | 55 | 62 | 68 | 75 | 83 | 93 | 100 | 115 | 125 | 135 | 145 | ||
| 160 | 60 | 65 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 145 | 160 | 175 | 190 | ||
| 180 | 75 | 85 | 95 | 105 | 115 | 125 | 135 | 155 | 170 | 185 | 200 | 225 | 240 | ||
| 200 |
PROTECTORFLEX® PRO |
90 | 100 | 115 | 125 | 140 | 155 | 170 | 190 | 205 | 230 | 250 | 275 | 295 | |
| 225 | 115 | 130 | 140 | 160 | 175 | 195 | 215 | 240 | 260 | 290 | 315 | 350 | 375 | ||
| 250 | 140 | 160 | 175 | 200 | 215 | 245 | 265 | 300 | 320 | 360 | 390 | 430 | 465 | ||
| 280 | 180 | 200 | 220 | 250 | 270 | 305 | 330 | 370 | 400 | 450 | 485 | 540 | 580 | ||
| 315 | 225 | 255 | 280 | 315 | 345 | 385 | 420 | 470 | 510 | 570 | 615 | 685 | 735 | ||
| 355 | 285 | 325 | 355 | 400 | 435 | 490 | 535 | 600 | 650 | 725 | 780 | 870 | 935 | ||
| 400 | 365 | 410 | 450 | 510 | 550 | 625 | 675 | 760 | 820 | 920 | 990 | 1100 | 1180 | ||
| 450 | 460 | 520 | 570 | 640 | 700 | 790 | 855 | 960 | 1040 | 1160 | 1260 | 1400 | 1500 | ||
| 500 | 570 | 640 | 700 | 790 | 865 | 975 | 1060 | 1190 | 1290 | 1440 | 1550 | 1720 | 1850 | ||
| 560 | 710 | 805 | 880 | 990 | 1080 | 1220 | 1330 | 1490 | 1610 | 1800 | 1950 | 2160 | 2320 | ||
| 630 | 900 | 1020 | 1110 | 1260 | 1370 | 1550 | 1680 | 1880 | 2040 | 2280 | 2460 | 2730 | 2940 | ||
Nota. Al apretar una tubería de polímero en el suelo, se recomienda limitar la fuerza de tracción a un nivel seguro de 0,5 F 1MÁX .
La longitud máxima de tubería que aún se puede introducir en el canal de perforación sin riesgo de estiramiento inaceptable o incluso rotura.
Recomendaciones para la selección.F" coeficiente dependiendo del escenario de perforaciónLa siguiente tabla muestra estimaciones de la longitud máxima del canal de perforación. l disco duro dependiendo del número de tuberías y del escenario de perforación.
Estimaciones de la longitud máxima del canal de perforación. l disco duro(metro) dependiendo del número de tuberías norte
| SN, kN/m2 | norte = 1 | norte = 4 | ||||
| Escenario de perforación de canales | ||||||
| Pesado | Promedio | Fácil | Pesado | Promedio | Fácil | |
| Longitud máxima del canal de perforación l disco duro , metro | ||||||
| 4 | 38 | 190 | 303 | 26 | 131 | 209 |
| 6 | 43 | 214 | 342 | 29 | 147 | 236 |
| 8 | 47 | 235 | 375 | 32 | 162 | 258 |
| 12 | 53 | 264 | 423 | 36 | 182 | 291 |
| 16 | 58 | 289 | 462 | 40 | 199 | 318 |
| 24 | 65 | 324 | 518 | 45 | 223 | 357 |
| 32 | 70 | 352 | 564 | 49 | 243 | 388 |
| 48 | 79 | 396 | 633 | 55 | 273 | 436 |
| 64 | 86 | 428 | 685 | 59 | 295 | 472 |
| 96 | 96 | 479 | 766 | 66 | 330 | 528 |
| 128 | 103 | 517 | 828 | 71 | 356 | 570 |
| 192 | 115 | 574 | 918 | 79 | 395 | 632 |
| 256 | 123 | 617 | 987 | 85 | 425 | 680 |
Este indicador se indica en características debajo de cada producto en el sitio.
Rigidez anular de tubos de PE 100 y PE 80
Este indicador se indica encaracterísticasdebajo de cada producto en el sitio mi.
| Clase de polietileno | Relación dimensional estándar |
||||||
| DEG41 | DEG33 | DEG26 | DEG21 | DEG 17, 17,6 | DEG 13,6 | DEG11 |
|
| Rigidez del anillo (SN), kN/m 2 |
|||||||
Tuberías de PVC y Tuberías KORSIS para alcantarillado
También tienen rigidez de anillo. Este parámetro es igual a 4. kN/m2, para es igual a 8 kN/m2.
Rigidez anular de la tubería ( SN) – este es uno de los indicadores físicos y mecánicos de la resistencia de la tubería, que caracteriza la capacidad de la tubería para soportar cargas externas sin deformación significativa. Unidad - kN/m2.
Las cargas externas incluyen cargas de suelo al llenar una zanja y cargas de transporte (automóviles, camiones).
El valor del indicador se indica en condiciones tecnicas a la tubería e instalado por el departamento de control de calidad empresa manufacturera, así como una organización de certificación de productos, donde, basándose en un resultado positivo de la prueba de la tubería, el fabricante recibe un certificado de conformidad.
Para determinar la rigidez del anillo de una tubería, se utilizan probadores especiales de varias marcas, dependiendo del diámetro (mm) y la fuerza de compresión de la tubería (kN).
Para calcular el indicador, se requieren datos sobre la carga y deformación de la tubería con una deformación del 4% de la muestra de prueba y la longitud de la muestra en sí. El valor se establece como media aritmética basándose en tres valores de rigidez anular de los tubos de prueba obtenidos del mismo lote. El resultado final se redondea hacia abajo.
La rigidez del anillo es el principal indicador de la calidad de las tuberías de polímero en la construcción subterránea. sistemas de gravedad drenaje y alcantarillado. Cuanto mayor sea el valor de este indicador, más cargas podrá soportar la tubería en el entorno externo.
La ausencia de este indicador de tubería se reflejará principalmente en el bajo coste del producto, debido al uso de materiales de baja calidad en la producción.
El método de bobinado se utiliza para producir tuberías de diseños especiales, incluidas tuberías de diámetro variable y/o espesor de pared variable; tuberías con paredes perfiladas y varios materiales capas; mangueras elásticas reforzadas con un marco de soporte en espiral, y otros. Las ventajas de la tecnología de bobinado residen principalmente en la facilidad con la que métodos y equipos tecnológicos similares pueden garantizar la producción de productos de diversos diseños y dimensiones.
Figura 1. Equipos para la producción de tubos KORSIS PLUS
Así, como se muestra en la Fig. 1, a pesar de su complejidad, permite pasar de la producción de un tubo con un diámetro de 600 mm a la producción de un tubo con un diámetro de 2000 (3000) mm en cuestión de minutos. En este caso, un tubo puede tener una pared lisa de casi cualquier espesor y el siguiente puede tener una pared especialmente perfilada.
Tubos de polímero con pared perfilada están destinados a la construcción subterránea de sistemas sin presión drenaje, alcantarillado y drenaje, cuyo principal requisito es rigidez del anillo. El diseño de estos tubos permite ahorrar hasta 2/3 de material en comparación con un tubo de paredes lisas con la misma rigidez anular.
