Manuales y Guías Técnicas de AseTUB y el CEDEX

Manuales y Guías Técnicas de AseTUB y el CEDEX Luis Balairón Pérez CEDEX – Universidad de Salamanca Guía Técnica sobre redes de saneamiento y drenaje urbano 2003 2005 2006 2007 Los trabajos del CEDEX en el campo de la Normativa Técnica sobre Obras Hidráulicas La GUÍA TÉCNICA SOBRE TUBERÍAS PARA EL TRANSPORTE DE AGUA A PRESIÓN (2003) 1 Introducción 2 Generalidades 3 Características de los componentes de la tubería 4 Dimensionamiento de la tubería 5 Instalación de la tubería 6 Aseguramiento de la calidad 7 Mantenimiento y rehabilitación de la tubería C2 GENERALIDADES Tubos de fundición y PRFV (serie B) Tubos de hormigón y PRFV (serie A) Tubos de PVC, PE y acero Encuesta AEAS 2002 T otal Fibrocemento Fundición Hormigón Polietileno Áreas metropolitanas Mayor de 100.000 hab De 50 a 100.000 hab PVC-U Otros De 20 a 50.000 hab 0% 20% 40% 60% 80% 100% C3 Características de los componentes DN PN 6 SDR 41 (S 20) PN 8 SDR 33 (S 16) PN 10 SDR 26 (S 12,5) PN 12,5 SDR 21 (S 10) PN 16 SDR 17 (S 8) PN 20 SDR 13,6 (S 6,3) PN 25 SDR 11 (S 5) 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1.000 Dimensiones normalizadas en UNE-EN de uso infrecuente Dimensiones normalizadas en UNE-EN de uso habitual 3 2 1 0 PE 3 Tensión circunferencial 2 20 0 C 1 0 0 500 4 1000 1500 2000 2500 3000 3500 DN PVC-O 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 DN 4 3 3 2 2 1 1 PRFV C 0 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 DN 0 500 S 1000 1500 2000 2500 3000 3500 DN Campo de utilización normalizado y de uso habitual en España Campo de utilización normalizado por normas europeas de uso infrecuente Campo de utilización normalizado por otras normas (ISO, AWWA, etc.) de uso infrecuente LCL MRS Presión (N/mm2) 4 PVC-U Presión (N/mm2) Presión (N/mm2) 4 Tiempo 50 años C4 Dimensionamiento Ángulo de apoyo 90º. Relleno bien compactado Ángulo de apoyo 90º. Relleno mal compactado 8 8 S20 S 20 7 S 12,5 7 S 12,5 S8 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 DN 500 600 700 800 900 1000 DN Ángulo de apoyo 60º. Relleno bien compactado Ángulo de apoyo 60º. Relleno mal compactado 8 8 7 7 6 6 S 20 5 S 12,5 S8 5 S 20 4 S 12,5 4 3 S8 3 2 2 1 1 0 0 0 100 200 300 400 500 DN 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 DN 600 700 800 900 1000 C5 Instalación C6 Aseguramiento de la calidad C7 Mantenimiento 30% 0,30 MOPU 74 UNE-EN805 (Hipótesis a) UNE-EN805 (Hipótesis b) 25% 600 0,25 MOPU 74 550 UNE-EN805:2000 500 Fundición Acero Hormigón PE (S12,5) PE (S5) PVC-U (S20) PVC-U (S5) PRFV 450 20% 0,20 400 350 15% 0,15 10% 0,10 5% 0,05 0% 0,00 0,0 0,5 1,0 MDP (N/mm2) 1,5 2,0 0,0 0,5 1,0 MDP (N/mm2) 1,5 2,0 600 UNE-EN 805 MOPU 74 550 THAcCCh Acero y plásticos Fundición THP 500 450 400 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 0 250 500 750 1.000 ID (mm) 1.250 1.500 0 250 500 750 1.000 ID (mm) 1.250 1.500 La GUÍA TÉCNICA SOBRE REDES DE SANEAMIENTO Y DRENAJE URBANO (2007) Guía Técnica sobre redes de saneamiento y drenaje urbano 1. Introducción 2. Generalidades 3. La gestión avanzada y la planificación de las redes de saneamiento y drenaje urbano 4. Características de los componentes de las redes de saneamiento y drenaje urbano 5. Diseño de la red 6. Consideraciones constructivas 7. Aseguramiento de la calidad 8. Mantenimiento y rehabilitación 9. Explotación avanzada de redes de saneamiento y drenaje urbano C4 Características de los componentes de 4.2 Conducciones WN HN las redes de saneamiento y drenaje urbano 4.2.1 Tubos de hormigón de sección circular sin camisa de chapa 4.2.2 Tubos de gres e1 e1 0,75 WN 1,5 W N HN 0, 5 W N e2 WN e2 N 5W 0,2 B 4.2.3 Tubos de PVC-U de pared compacta 4.2.4 Tubos de PE de pared compacta 4.2.5 Tubos de materiales termoplásticos de pared estructurada 4.2.6 Tubos de polietileno PE de pared estructurada helicoidal 4.2.7 Tubos de PRFV 4.2.8 Tubos de fundición dúctil 4.2.9 Conducciones de hormigón de sección no circular 4.2.10 Galerías y marcos de hormigón armado 4.2.11 Otros tubos de hormigón 4.2.12 Tubos de presión de hormigón 4.2.13 Tubos de acero soldados 4.2.14 Tubos y galerías de acero corrugado 4.2.15 Tubos de PP de pared compacta 4.2.16 Tubos de materiales termoplásticos conformados helicoidalmente 4.2.17 Tubos de PVC-O 4.2.18 Síntesis y resumen comparativo Materiales usados en España DN PN 6 SDR 34,4 (S 16,7) PN 7,5 SDR 33 (S 16) PN 8 SDR 26 (S 12,5) PN 10 SDR 21 (S 10) PN 12,5 SDR 17 (S 8) PN 16 SDR 13,6 (S 6,3) 25 32 40 50 63 75 90 DN 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1.000 C 2,5 PN 6 SDR 41 (S 20) PN 7,5 SDR 34,4 (S 16,7) PN 8 SDR 33 (S 16) PN 10 SDR 26 (S 12,5) PN 12,5 SDR 21 (S 10) PN 16 SDR 17 (S 8) DN SN 2 SDR 51 (S 25) SN 4 SDR 41 (S 20) SN 8 SDR 34,4 (S 16,7) 110 125 160 200 250 C 2,0 315 355 400 450 500 630 710 800 900 1.000 Utilizaciones frecuentes de cada tipología de conducción L Clase de tubo (kN/m2) 95 120 160 espesor (mm) 200 225 250 300 350 400 450 500 600 700 800 1.000 1.200 30 12 25 10 20 8 15 6 10 4 200 5 Longitud (m) DN 2 DN 0 0 0 100 200 300 400 500 L=8,15m Dimensiones Clasificación Características técnicas Sistemas de unión 600 700 L=7m 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 L=6m L=5,5m L=5m Características físicas de la materia prima Densidad MRS (tubos para aplicaciones con presión) Características mecánicas de la materia prima Módulo de elasticidad a corto plazo, E0 Módulo de elasticidad a largo plazo, E50 Límite elástico mínimo, Le, min Límite de rotura Dureza Shore D a 20ºC Coeficiente de Poisson, ν Características térmicas de la materia prima Temperatura de reblandecimiento Vicat Coeficiente de dilatación lineal Conductividad térmica Calor específico Características eléctricas de la materia prima Rigidez dieléctrica Constante dieléctrica Resistividad transversal a 20ºC Características físicas de los tubos Temperatura de reblandecimiento Vicat Estabilidad dimensional Color Características mecánicas de los tubos Resistencia al impacto Características químicas de los tubos Contenido en VCM espesor 1,35 a 1,46 (≈1,40) gr/cm3 25 N/mm2 3.000 N/mm2 1.750 N/mm2 42 N/mm2 50 N/mm2 (aproximado) 70 a 85 0,35 74 a 80 ºC 0,8 x 10-4 m/m ºC-1 0,15 a 0,18 kcal/mh ºC 0,20 a 0,28 cal/gr ºC 20 a 40 kV/mm 3,2 a 3,6 (a 60 Hz) > 1016 ohm/cm > 80 ºC 5% Gris claro o marrón-naranja < 10% < 1 ppm Ejemplo 1 En esta figura se ha representado so un cuadrante esquemático de tub como se relacionan los diámetros de tuberías de PVC-U entre sí. Ejemplos Por ejemplo, en un tubo de DN 500 p saneamiento bajo presión hidráu interior, su diámetro exterior es 500 mientras que el interior es 475,4 ó 4 mm (tolerancias aparte) según se t de las series S 20 u 8, respectivament Fig 1. Diámetros en los tubos de PVC-U Diseños de tubos de pared estructurada Tubos de tipo A1 (esp arriba y alv abajo) Tubos de tipo A2 Tubos de tipo B 2,0 2,5 SN (kN/m2) 4,0 5,0 8,0 10,0 16,0 PVC-U pared lisa PE pared lisa PVC-U, PE, PP pared estructurada PRFV 60 Estudio comparativo Cargas de rotura al aplastamiento (kN/m2) 75 90 95 100 120 135 150 160 175 180 200 THA Clasificacion A THA Clasificación E THM Gres PN 2,5 3,2 4,0 5,0 6,0 6,3 7,5 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 32,0 PVC-U de pared lisa PE pared lisa PRFV 1.000 500 Tubos de materiales plásticos Hormigón en masa PVC-U PVC-U pared estructurada Gres PE Fundición Hormigón armado PRFV 0 Fundición dúctil Hormigón armado o en masa Tubos de gres PVC-U de pared lisa PE de pared lisa PVC-U, PE ó PP de pared estructurada PRFV Aéreos Gravedad 1.500 Enterrados 2.000 Presión hidráulica interior 2.500 Rehabilitación redes existentes 3.000 Subacuáticas Tipo de instalación Mediante hinca Diámetros normalizados en otras normas de uso infrecuente Diámetros normalizados en UNE-EN de uso infrecuente Diámetros normalizados de uso habitual 3.500 Perforación horizontal dirigida, bursting Func. hidráu lico 4.000 Materiales Hormigón en masa o armado Piezas especiales 4.3 Juntas y uniones 4.4 Piezas especiales 4.5 Arquetas de inspección y pozos de registro 4.6 Acometidas 4.7 Aliviaderos 4.8 Depósitos de retención 4.9 Estaciones de bombeo 4.10 Estaciones de vacío y otros elementos asociados a redes en depresión 4.11 Componentes de captación superficial de la escorrentía 4.12 Otros elementos complementarios en las redes de saneamiento Moldeado Codo Segmentado Derivación Cono Tubo corto o conector Acometida directa Placa reductora Tapón Gres Fundición PE pared lisa PVC-U pared lisa Materiales termoplástico de pared estructurada PRFV 4.5 Arquetas de inspección y pozos de registro Pozos circulares (tipo 1,2,3 y 4) Pozos cicrulares obre cámaras realizadas mediante marcos prefabricados (tipo 6) Pozos circulares insertados en la conducción (pozos chimenea, tipo 5) 4.6 Acometidas 4.7 Aliviaderos 4.8 Depósitos de retención 4.9 Estaciones de bombeo 4.10 Estaciones de vacío y otros elementos asociados a redes en depresión 4.11 Componentes de captación superficial de la escorrentía 4.12 Otros elementos complementarios en las redes de saneamiento C5 Diseño de la red 5.1 Criterios de diseño de las redes de saneamiento y drenaje 5.2 Trazado de la red 5.3 Diseño hidráulico de los colectores DN < 500 Apoyo rígido DN < 500 Apoyo granular DN 500 a 800 DN 500 a 800 DN 900 a 1200 DN 900 a 1200 DN > 1200 DN > 1200 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 Conducciones aguas arriba de los aliviaderos Conducciones aguas abajo de los aliviaderos Q max = QD p + QP Qmax = C d × QD m Q min 1992 Menos de 10.000 260 Población De 10.000 a 50.000 290 atendida De 20.000 a 250.000 340 Más de 250.000 410 Conducciones de aguas residuales Conducciones de aguas pluviales Q min = QD min Alta 2002 270 300 350 410 0,008 0,009 0,010 Qmax = QD p Redes separativas Redes unitarias Q max 0,007 Qmax = QP Actividad industrial comercial Media 2012 1992 2002 2012 1992 280 230 240 250 200 310 260 270 280 230 360 290 310 330 260 410 360 370 380 310 Baja 2002 210 240 280 330 2012 220 250 300 350 Velocidad Q max V max Hipótesis Q min V min Llenado 3 m/s si el efluente no contiene arena y 6 m/s en situaciones esporádicas 75% el colector de aguas residuales Redes separativas 2 ó 3 m/s si el efluente contiene arenas Redes unitarias 85 % la conducción de aguas pluviales 75 % 0,30 m/s si el efluente no contiene arena 0,60 m/s si el efluente contiene arenas PP PRFV Aguas limpias PRFV Aguas residuales PE PE 1 PVC Vp/V 0,9 Qp/Q PVC 0,8 Fundición 0,7 Fundición 0,6 h/ID Hormigón Hormigón 0,5 0,4 Gres 0,3 0,006 0,008 0,010 0,012 0,014 0,016 0,018 0,2 0,1 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Vp/V y Qp/Q 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 5.4 Diseño mecánico de los colectores 10 9 Altura de tierras (m) 8 Apoyo especial tipo I 7 E´=0 6 E´= 1000 kN/m2 E´=2000 kN/m2 E´=5000 kN/m2 5 4 3 2 1 Apoyo especial tipo II DN 0 0 Factor de apoyo con hormigón en masa Tipo de instalación Fórmula para el cálculo del peso de las tierras 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 Fórmula para el cálculo del coeficiente de Marston H ? H0 Criterio para el cálculo del parámetro H0 H > H0 Cz = We = C z ⋅ γ ⋅ H ⋅ b 1− e −2 λµ ´ H b H 2λµ´ b Zanja Factor de apoyo con material granular Factor de apoyo directo (no recomendado) W e = C z ⋅ γ ⋅ H ⋅ OD Cz = We = C z ⋅ γ ⋅ H ⋅ b Cz = We = C z ⋅ γ ⋅ H ⋅ b Cz = −1 H 2λµ OD e 2 λµ H OD Cz = Tipo de H0/OD base Roca o 2,026 suelo rígido Suelo 1,475 compacto (ordinario) Suelo 1,170 natural (asentable) H − 1 H − H 0 2 λµ OD e + H H 2λµ OD e 2 λµ H0 OD 0 Terraplén 1− e −2 λµ ´ H b H 2λµ´ b Cz = 1− e −2 λµ ´ H0 b + H − H 0 − 2 λµ ´ Hb e H H0 + H − H 0 − 2 λµ Hb e H H 2λµ´ be 0 H´/OD H0/OD 0,5 0,600 1,0 1,520 1,5 2,515 2,0 4,460 Zanja terraplenada Zanja inducida en terraplén 1− e −2 λµ 2λµ H b H b Cz = 1− e −2 λµ H 2λµ be b 0 H´´/OD H0/OD 0,5 1,380 1,0 2,421 1,5 3,752 2,0 6,915 5.5 Diseño de los aliviaderos 5.6 Diseño de los depósitos de retención 5.7 Diseño hidráulico de tanques de laminación 5.8 Diseño de las estaciones de bombeo 5.9 Diseño de estaciones y redes de vacío 5.10 Diseño de los elementos complementarios de las redes de saneamiento 0,20 0,15 1 bom ba 2 bom bas V i/Qb 3 bom bas 4 bom bas 5 bom bas 0,10 6 bom bas 7 bom bas 8 bom bas 0,05 0,00 4 5 6 7 8 Arranques/h C6 Consideraciones constructivas DN < 700 700 < DN < 1.500 1.500 > DN DN (mm) Naturaleza del terreno natural Suelo Roca 0,10 0,15 0,10 0,23 0,15 0,30 Espesor Cuantía de la armadura cama 2 (cm /m) C (m) 0,20 4,00 0,20 8,00 0,20 14,00 0,30 14,00 0,40 17,00 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 DN (mm) Clases de compactación Nº pasadas Espesor de tongada (cm) Calidad + Espesor de tongada (cm) Espesor de tongada (cm) 15 2-4 C3* Nº pasadas + Calidad Vibro-compactadores ligeros (25) C2* Nº pasadas compactadores ligeros (adecuados para la compactación de la zona baja) compactadores medianos y pesados (adecuados para la compactación de la zona alta) Tipos de compactadores y peso en servicio (kg) Calidad C1* 15 2-4 + 10 2-4 Vibro-compactadores medianos (25 – 60) + 20-40 2-4 + 15-30 3-4 + 10-30 2-4 Pisones vibrantes ligeros (100) O 20-30 3-4 + 15-25 3-5 + 20-30 3-5 Bandejas vibrantes ligeras (100) + 20 3-5 O 15 4-6 - Bandejas vibrantes medianas (100 – 300) + 20-30 3-5 O 15-25 4-6 - Rodillos vibrantes ligeros (600) + 20-30 4-6 O 15-25 5-6 - Vibro-compactadores medianos (25 – 60) + 20-40 2-4 + 15-30 2-4 + 10-30 2-4 Vibro-compactadores pesados (60 – 200) + 40-50 2-4 + 20-40 2-4 + 20-30 2-4 Compactación recomendada Zonas a compactar Pisones vibrantes medianos (100 – 500) 0 20-40 3-4 + 25-35 3-4 + 20-30 3-5 Pisones vibrantes pesados (500) 0 30-50 3-4 + 30-50 3-4 + 30-40 3-5 Bandejas vibrantes medianas (300 – 750) Bandejas vibrantes pesadas (750) + + 30-50 3-5 40-70 3-5 0 0 20-40 3-5 30-50 3-5 0 0 < H ? 0,5 - + 20-50 4-6 + 20-40 5-6 Tipo de compactador Peso rodillo Sólo lateral Cualquiera Pisones o bandejas ligeras 0.1 t Preferiblemente lateral Cualquiera Pisones o bandejas ligeras 0,1 t 0,5 < H ? 1,0 Lateral y superior Estática - H (m) Rodillos vibrantes (600 – 8.000) Tipo de carga - 1,0 < H ? 2,0 Lateral y superior Estática Dinámica + = ideal 0 = apropiado - = no conforme * C1 = terrenos sin cohesión de débil cohesión (arena o grava) * C2 = terrenos coherentes compuestos de una mezcla granular (grava y arena con contenido de arcilla) * C3 = terrenos coherentes de granos finos (arcilla y limo) H > 2,0 Lateral y superior Estática Dinámica Rodillo liso Neumáticos Rodillo liso Neumáticos Rodillo liso Rodillo liso Neumáticos Rodillo liso 5t 10 t 2t 30 t 8t Manual Técnico TUBERÍAS PE (2008) Manual Técnico TUBERÍAS PE Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. Introducción Características técnicas básicas de los tubos y accesorios de PE Características específicas de los tubos de PE según aplicaciones Accesorios y otros elementos complementarios Sistemas de unión Diseño hidráulico Diseño mecánico Instalaciones enterradas Las pruebas de la tubería instalada Instalaciones aéreas Detalles constructivos especiales Tuberías de PE en acometidas Tuberías de PE en emisarios submarinos Mantenimiento Tuberías de PE en instalaciones sin apertura de zanja Calidad en los sistemas de conducciones C3 Características específicas de los tubos de PE según aplicaciones C4 Accesorios y otros elementos complementarios DN 20 25 32 40 50 63 75 90 110 125 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 560 630 Manguito Tapón Te igual DN Cono reductor dn 20 25 32 40 50 63 90 110 125 140 180 250 C5 Sistemas de unión C13 Tuberías de PE en emisarios submarinos C15 Tuberías de PE en instalaciones sin apertura de zanja Cruce de arroyos Perforaciones con desnivel Perforación calles transitadas Cruce transporte subterráneos Cruce debajo de árboles y vegetación Cruce de edificios e industrias Tuberías de PVC Manual Técnico y Programas de Cálculo Manual Técnico Tuberías de PVC Índice: Capítulo 1: El Policloruro de Vinilo (PVC) Capítulo 2: Tuberías de PVC rígido Capítulo 3: Cálculo hidráulico de las tuberías de PVC Capítulo 4: Cálculo de pérdidas de carga Capítulo 5: Presiones en las conducciones Capítulo 6: Elementos necesarios en las conducciones Capítulo 7: Sifones Capítulo 8: Abastecimiento de agua Capítulo 9: Redes de Saneamiento Capítulo 10: Tuberías para drenaje Capítulo 11: Puesta en obra de las tuberías Capítulo 12: Prueba de instalaciones Capítulo 13: Normativa y Certificación de producto Capítulo 14: Gama de productos Tuberías de PVC Tipos de tuberíasAseTUB PVC-U UNE-EN 607 UNE-EN 1401 UNE-EN 1456 UNE-EN 1452 UNE-EN 1329 UNE 53486 UNE 53994 EX Tuberías de PVC Tipos de tuberíasAseTUB PVC-O UNE-ISO 16422 Tuberías de PVC Tipos de tuberíasAseTUB PVC-U estructurado UNE-EN 13476 Tuberías de PVC Sistemas Integrales AseTUB Completa gama de Tubos y Accesorios Guía Técnica de Tuberías de PRFV Índice 1. Presentación 2. Introducción 3. Tubos de PRFV - Fabricación - Propiedades y ventajas - Ensayos a largo plazo - Aplicaciones 4. Normativa y certificación 5. Gama de Producto 6. Sistemas de unión - Uniones flexibles - Uniones rígidas - Uniones alternativas 7. Accesorios 8. Instalación Conducciones de PRFV instaladas en grandes profundidades Sistema de unión: Manguitos con junta elastomérico Versatilidad de las tuberías de PRFV: Desde pequeños diámetros (DN 100) hasta grandes conducciones (DN 3000) Piezas especiales en PRFV Trazado en curva gracias a la desviación admisible de la unión Uniones con enchufe y extremo liso y doble anillo elastomérico (Izda) o uniones químicas (derecha) Codos en PRFV Detalles de las conducciones de PRFV Soluciones Plásticas Otras Publicaciones AseTUB de AseTUB