Instalación de PVC por debajo del Suelo

Instalación de PVC por debajo del suelo

Se debe leer junto con AS/NZS 2032 y AS/NZS 2566.2

Preparación de las tuberías

Antes de la instalación, se debe inspeccionar cada tubería y accesorio para ver que su orificio está libre de no hay grandes puntuaciones ni ningún otro daño. El límite para daños permitidos en la superficie externa lejos de las superficies de sellado es:

• Para tuberías de presión, 10% de espesor de pared hasta un máximo de 1 mm.
• Para tubos sin presión, 10% del espesor de pared. Para tubos de construcción tipo sándwich hasta un grosor máximo de la piel sólida.

Los extremos de las tuberías deben comprobarse para asegurarse de que los grifos y los enchufes no estén dañados. El límite para daños permitidos a las superficies de sellado de tuberías de presión unidas con anillo de goma

• Para tuberías de presión unidas con anillo de goma, 0,5 mm
• Para tuberías sin presión, cero cuando se ve sin aumento.

Las tuberías del diámetro y la clase requeridos deben identificarse y combinarse con sus respectivos accesorios y colocarse listas para su instalación.

Preparación de la zanja

Es probable que la tubería de PVC se dañe o deforme si su soporte por el suelo en el que se coloca no es lo más uniforme posible. Se debe examinar el fondo de la zanja en busca de irregularidades y eliminar cualquier proyección dura.

Anchos de zanja

Una zanja debe ser tan estrecha como práctica, pero adecuada para permitir espacio para el área de trabajo y para la unión, la compactación del soporte lateral y la inspección. No debe ser inferior a 200 mm de ancho que el diámetro exterior de la tubería, independientemente de la condición del suelo.

Zanjas anchas

Para zanjas profundas en las que pueda producirse una carga significativa de suelo, la zanjas no debe exceder los anchos indicados en la tabla siguiente sin más investigación.

Tabla Recomendada Anchos

las Condiciones Inestables

Donde una zanja, durante o después de la excavación, tiende a colapsar o cueva, se considera inestable. Si la zanja se encuentra, por ejemplo, en una calle o un camino estrecho y, por lo tanto, no es práctico ensancharla, se debe proporcionar soporte para las paredes de la zanja en forma de tablones de madera u otro apuntalamiento adecuado.

Alternativamente, la zanja debe ensancharse hasta que se alcance la estabilidad. En este punto, se puede excavar una zanja más pequeña en el fondo de la zanja para aceptar la tubería. En cualquier caso, no exceda el ancho máximo de la zanja en la parte superior de la tubería, a menos que se haya permitido el aumento de la carga.

Profundidades de zanja

La profundidad de zanja mínima recomendada está determinada por las cargas impuestas a la tubería, como la masa del material de relleno, las cargas de tráfico previstas y cualquier otra carga superpuesta. La profundidad de la zanja debe ser suficiente para evitar daños a la tubería cuando la esperada cargas impuestas.

Cubierta mínima

Las zanjas deben excavarse para tener en cuenta la profundidad especificada de la ropa de cama, el diámetro de la tubería y la cubierta mínima recomendada, la superposición y el relleno, por encima de las tuberías. En el cuadro que figura a continuación se ofrecen recomendaciones para una cobertura mínima.

Cobertura mínima

Los requisitos de cobertura anteriores proporcionarán una protección adecuada para todas las clases de tuberías. Cuando es necesario usar cubiertas inferiores, hay varias opciones disponibles.

1. Utilice un relleno granular de alta calidad, por ejemplo, grava triturada o base de carretera.
2. Use una clase de tubería superior a la requerida para presión normal u otras consideraciones.
3. Proporciona un puente de carga estructural adicional sobre la zanja. Se pueden utilizar placas de acero temporales en el caso de cargas de construcción.

Material de cama

Los materiales de cama preferidos se enumeran en AS / NZS 2566.2 de la siguiente manera:

1. Arena adecuada, libre de roca u otros objetos duros o afilados que se retengan en un tamiz de 13,2 mm.
2. Roca triturada o grava de clasificación aprobada hasta un tamaño máximo de 14 mm.
3. El material excavado podrá proporcionar una capa inferior de tubería adecuada si está exento de roca o materia dura y está roto de manera que no contenga grumos de tierra de dimensiones superiores a 75 mm que impidan una compactación adecuada de la cama.
4. Materiales controlados de baja resistencia (CLSM).

La idoneidad de un material depende de su compatibilidad. Los materiales granulares (grava o arena) que contienen poco o nada de finos, o los materiales clasificados según las especificaciones, requieren menos esfuerzo de compactación y son los preferidos. Las arenas que contienen partículas finas y las arcillas son difíciles de compactar y solo deben utilizarse cuando se pueda demostrar que se puede lograr una compactación adecuada.

Las variaciones en la cama dura nunca deben exceder el 20% de la profundidad de la cama. La capa inferior mínima absoluta debe ser de 75 mm. Puede ser necesario proporcionar una ranura debajo de cada zócalo para garantizar que se logre un soporte uniforme a lo largo del barril de la tubería.

Soporte lateral de tubería y recubrimiento

El material seleccionado para el soporte lateral de tubería debe apisonarse adecuadamente en capas de no más de 150 mm. Se debe tener cuidado de no dañar o distorsionar la tubería expuesta y de compactar uniformemente a ambos lados de la tubería hasta el nivel de diseño TEPPFA o AS/NZS 2566. Los materiales de soporte laterales deben colocarse cuidadosamente alrededor de las anillas de las tuberías para garantizar que las tuberías estén sostenidas de manera uniforme.

A menos que se especifique lo contrario, el soporte lateral de la tubería y el material de revestimiento de la tubería utilizado deben ser idénticos al material de lecho de la tubería.

El material de revestimiento de tubería debe nivelarse y apisonarse en capas a una altura mínima de 150 mm por encima de la corona de la tubería. Se debe tener cuidado de no perturbar la línea o el grado de la tubería, cuando esto sea crítico, mediante un apisonamiento excesivo.

Una vez que se haya compactado una capa de tierra de 150 mm, se deben colocar cintas detectoras o tiras marcadoras en la parte superior de la capa superpuesta.

Relleno de zanjas

A menos que se especifique lo contrario, el material excavado del sitio debe constituir el relleno de zanjas.

La grava y la arena se pueden compactar mediante métodos vibratorios y las arcillas mediante apisonamiento. Esto se logra mejor cuando los suelos están húmedos. Si se usa inundación de agua y se tiene que agregar tierra adicional al relleno original, esto debe hacerse solo cuando el relleno inundado sea lo suficientemente firme para caminar sobre él. Al inundar la zanja, se debe tener cuidado de no flotar la tubería.

Tubos de PVC debajo de carreteras

Los tubos de PVC se pueden instalar debajo de carreteras en la dirección longitudinal o transversal.

El tipo de roca / materiales granulares especificados para subgraduados de carretera tienen un módulo de suelo muy alto y ofrecen un excelente soporte lateral para tuberías flexibles, además de minimizar los efectos de cargas muertas y vivas. Esto representa un entorno estructural ideal para tuberías de PVC.

Se debe tener en cuenta en el momento de la instalación para garantizar:

1. se permiten cargas de construcción;
2. las tuberías están enterradas a una profundidad suficiente para garantizar que no se perturben durante futuros realineamientos o reclasificaciones de la carretera; y
3. se observan profundidades mínimas de cobertura y técnicas de compactación.

Flotabilidad de la tubería

La tubería, en condiciones húmedas, puede volverse flotante en la zanja. La tubería de PVC, al ser más liviana que la mayoría de los materiales de tubería, debe cubrirse con suficiente material de relleno y recubrimiento para evitar la flotación y el movimiento inadvertidos. Una profundidad de cubierta sobre la tubería de 1,5 veces el diámetro suele ser adecuada.

Expansión y contracción

La tubería se expandirá o contraerá si se instala durante un clima muy caliente o muy frío, por lo que se recomienda que las conexiones finales de la tubería se realicen cuando la temperatura de la tubería se haya estabilizado a una temperatura cercana a la de la zanja rellenada.

Cuando la tubería tiene que colocarse en clima cálido, se deben tomar precauciones para permitir la contracción de la línea que ocurrirá cuando se enfríe a su temperatura de trabajo normal.

Para los sistemas cementados con solvente, las líneas deben moverse libremente hasta que se haya desarrollado una unión fuerte (consulte Procedimientos de unión de cemento solvente) y el procedimiento de instalación debe garantizar que la contracción no imponga tensión en las juntas recién hechas.

Para tuberías articuladas con anillos de goma, si la contracción se acumula en varias longitudes, puede producirse una extracción de una junta. Para evitar esta posibilidad, la técnica preferida es rellenar cada longitud, al menos parcialmente, a medida que avanza la colocación. (Puede ser necesario dejar las juntas expuestas para la prueba y la inspección.)

Debe tenerse en cuenta que el diseño de la junta de anillo de goma permite que se produzca una contracción. Siempre que las juntas se hagan a la marca testigo en primera instancia, y la contracción se tome aproximadamente de manera uniforme en cada junta, no hay peligro de pérdida de sellado. Una separación entre la marca testigo y la cavidad de hasta 10 mm después de la contracción es bastante aceptable.

Puede observarse una contracción adicional al presurizar la línea (la llamada contracción de Poisson debida a deformación circunferencial). Una vez más, esto se anticipa en el diseño de juntas y está bastante en orden.

Para más información y datos relativos a la expansión y contracción térmicas, consulte Consideraciones de temperatura de PVC.

Puesta a tierra eléctrica

La tubería de PVC es un material no conductor y no se puede utilizar para poner a tierra instalaciones eléctricas ni para disipar cargas estáticas. Se debe consultar a las autoridades locales, tanto de agua como de electricidad, para conocer sus necesidades.

Instalación de tuberías en una curva

Las tuberías de PVC pueden doblarse durante la colocación para seguir una trayectoria curva. El radio de curvatura mínimo es de 300 veces el diámetro exterior para tuberías a presión y de 150 veces el diámetro exterior para tuberías sin presión.

Al instalar tuberías en una curva, la tubería debe articularse recta y luego colocarse en la curva. La flexión de las tuberías se logra en la práctica después de que se hace cada junta, cargando lateralmente la tubería por cualquier medio conveniente y fijándola en su lugar mediante tierra compactada o fijaciones adecuadas sobre el suelo. La técnica utilizada depende del tamaño y la clase de tubería involucrada, ya que claramente las fuerzas requeridas para inducir la flexión varían en un rango muy grande. Para líneas enterradas en buen suelo, el proceso de compactación se puede utilizar para inducir la flexión, como se ilustra a continuación. Ayudas de flexión, palancas, etc. siempre debe estar acolchado para evitar daños en las tuberías. Las cargas puntuales permanentes no son aceptables.

No se deben ejercer momentos de flexión significativos en las juntas de anillo de goma, ya que esto introduce tensiones indeseables en la espita y el zócalo que pueden ser perjudiciales para el rendimiento a largo plazo. Para evitar esto, los soportes de reacción deben colocarse adyacentes al zócalo en lugar de en los zócalos. Para tuberías enterradas, esto también permite que la junta se deje abierta para su inspección durante la prueba. Debido a esta restricción, la longitud disponible para doblar es menor que la longitud total de la tubería. Tampoco es factible mantener un radio de curvatura constante mediante la aplicación de fuerzas de carga puntual. Los cálculos que se muestran en la Tabla a continuación se derivan de la teoría de vigas y asumen una longitud de flexión de 5 m para el cálculo del ángulo de desviación.

Las tuberías articuladas con cemento solvente pueden curvarse continuamente, es decir, los momentos de flexión pueden transmitirse a través de las juntas, pero la flexión puede aplicarse solo después del curado completo, 24 horas para juntas a presión y 48 horas para juntas sin presión. Para tuberías articuladas con cemento solvente, las cifras de desviación angular deben aumentarse en un 20%.

Ángulos de desviación máximos, desplazamientos centrales y desplazamientos finales para tubos de presión de PVC de 6 m

Nota: La teoría de vigas es aplicable a desviaciones pequeñas y las cifras para tuberías de diámetro pequeño con desplazamientos de la línea central superiores al 5% del vano deben tratarse como muy aproximadas

Bloques de empuje

Las tuberías subterráneas de PVC unidas con juntas de anillo de goma requieren bloques de empuje de concreto para evitar el movimiento de la tubería cuando se aplica una carga de presión. En algunas circunstancias, el soporte de empuje también puede ser aconsejable en sistemas articulados con cemento solvente. El empuje desigual estará presente en la mayoría de los accesorios. El bloque de empuje transfiere la carga del accesorio, alrededor del cual se coloca, a la superficie de apoyo más grande de la pared sólida de la zanja.

Construcción de bloques de empuje

El hormigón debe colocarse alrededor del accesorio en forma de cuña con su parte más ancha contra la pared sólida de la zanja. Algunas formas pueden ser necesarias para lograr un área de apoyo adecuada con un mínimo de hormigón. Se debe dejar que la mezcla de hormigón se cure durante siete días antes de la presurización.

Un bloque de empuje debe apoyarse firmemente contra el lado de la zanja y para lograr esto, puede ser necesario recortar a mano el lado de la zanja o excavar a mano la pared de la zanja para formar un hueco. El empuje actúa a través de la línea central del accesorio y el bloque de empuje debe construirse simétricamente alrededor de esta línea central. Consulte Soporte de empuje para el diseño del tamaño del bloque de empuje.

Las tuberías y accesorios de PVC deben cubrirse con una membrana protectora de PVC, polietileno o fieltro cuando estén adyacentes al hormigón para que puedan moverse sin dañarse. Consulte Instalación sobre el suelo para obtener más información.

Tuberías en pendientes pronunciadas

Pueden producirse dos problemas cuando se instalan tuberías en pendientes pronunciadas, es decir, pendientes más pronunciadas del 20% (1:5).

1. Las tuberías pueden deslizarse cuesta abajo de modo que se pierda el posicionamiento de la marca testigo. Puede ser necesario apoyar cada tubería con alguna cubierta durante la construcción para evitar que la tubería se deslice.
2. El material de inserción alrededor de la tubería puede ser arrastrado por el movimiento del agua en la zanja. Se deben colocar topes de arcilla o sacos de arena a intervalos apropiados por encima y por debajo de la tubería para detener la erosión del relleno.

Cuando se utilicen mamparos, se considerará suficiente para todas las pendientes un sistema de retención por longitud de tubería, colocado junto al zócalo.