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Instalación de pozos de registro de polipropileno. Sistema modular
Rafael Ruíz Luque
Product Manager PipeLife Hispania SA
Aplicación Los pozos de registro y las arquetas de inspección PRO están fabricados con polipropileno (PP-B) y su campo de aplicación son principalmente las redes de alcantarillado exterior sin presión (alcantarillado sanitario, de aguas pluviales y sistemas de desagüe general).
Estructura
El pozo de registro y las arquetas de inspección PRO, están formados por los siguientes elementos funcionales:
- Base del pozo: puede ser base ciega, de paso directo, conexión en ángulo, ó de entradas múltiples (hasta 3 entradas dependiendo del diámetro)
- Cuerpo del pozo: constituido por una tubería corrugada DN630 en el caso de arqueta de inspección PRO630, o por módulos de segmentos anulares con el diámetro interior 1000 mm ó 800 mm en el caso de los pozos PRO 800 y PRO 1000
- Cono de reducción: con boca de registro de diámetro interior de 630 mm (para pozos PRO1000: cono 1000/630 y PRO800: cono 800/630)
- Juntas de estanqueidad EPDM: situadas en la unión de los módulos del cuerpo, así como para unir base y cono reductor a dichos módulos (bajo pedido se pueden unir en fabrica mediante soldadura).
Arqueta de inspección PRO 630
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Junta caucho
Pozo PRO 1000 (izda) ó pozo PRO 800 (dcha)
Conexiones en la base
Tanto en las arquetas PRO630, como en los pozos de registro PRO800-PRO1000 existe la posibilidad de conexiones en la base desde D160 hasta D400 en configuraciones standard (ver figura adjunta). Estas conexiones se ofrecen en versión macho de manera standard, pudiéndose realizar bajo pedido conexiones hembra (para diámetros D250 y D315).
Características técnicas Los diferentes componentes de las arquetas y los pozos están fabricados con Polipropileno PP-B. Este material presenta una elevada resistencia mecánica, buen comportamiento químico y resistencia a altas temperaturas.
La dimensión interior de la boca de entrada de los pozos PRO800 y PRO1000 es superior a 630 mm, (637 mm) siendo la dimensión interior de los módulos de 800 y 1000 mm respectivamente.
Las conexiones en la base pueden ser desde D160 a D400, en múltiples combinaciones: paso directo, ángulo y múltiples entradas (hasta 3 dependiendo del diámetro).
La configuración interna de las bases (curvas redondeadas, lisura interior, etc..) permite el paso del fluido con reducidas pérdidas de carga .
La profundidad máxima de enterramiento es de 5 m, según el proyecto de norma prEN13598-2. Para alturas superiores, hay que realizar la correspondiente comprobación dependiendo de las condiciones particulares.
Cono reducción 800/630
pate PP
base
módulo 1000 o 800mm
Cono reducción 1000/630
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La estanqueidad de las uniones a 0,5 bar ha sido comprobada de acuerdo a lo indicado en las normas EN1277 y EN476.
Mediante la utilización de manguitos especiales de gran ángulo se pueden conseguir desviaciones de las conexiones de hasta ±7.5º.
Se pueden realizar conexiones en los módulos desde D160 hasta D315, mediante el uso de conexiones “in- situ” (dichas conexiones no deben efectuarse en la parte coincidente con la unión de los módulos)
Las arquetas y pozos PRO han sido ensayados de acuerdo a lo indicado en la norma prEN13598-2 y EN476 (ver anexo de ensayos realizados)
Configuraciones disponibles para la base del pozo
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Localización de pozos de registro
Es recomendable la colocación de pozos de registro en las siguientes situaciones:
- En los inicios de cada ramal.
- En los tramos rectos, a una distancia máxima variable en función del diámetro de la conducción. Aunque no están normalizadas estas distancias máximas entre registros, se considera razonable que la separación máxima para conexiones de hasta 600 mm sea cada 50 metros (acorde a lo recomendado en el “Pliego de prescripciones técnicas generales para tuberías de saneamiento a poblaciones”).
- En los cambios de pendiente en alzado y/o alineación en planta de la tubería. No obstante, la unión de colectores visitables en planta puede hacerse de forma tangencial, evitando la colocación del correspondiente pozo de registro, si bien, es deseable ubicar un pozo de registro en las cercanías.
- Cuando haya saltos en alzado de más de 0,60 metros (pozos de resalto).
- En las acometidas a la misma (se puede sustituir por una arqueta)
- En los cambios de diámetro o de material de la tubería.
- En general, en todas las singularidades de la red,
Instalación
Consideraciones previas generales
Durante la realización de la obra hay que comprobar si las condiciones previstas en el proyecto son suficientes, seguras y adecuadas a las condiciones variables, prestando especial atención a los siguientes factores:
- anchura de la zanja en comparación con la anchura proyectada - profundidad de la zanja en comparación con la profundidad proyectada - sistema de encofrado de la zanja y el resultado de su retirada - grado de compactación de la zona de colocación del conducto - grado de compactación del material de relleno principal - condiciones de protección del conducto y del fondo de la zanja - cargas temporales y cargas debidas al tránsito rodado - tipos de suelo y sus parámetros (subsuelo, paredes de la zanja, relleno) - forma de la zanja (zanja de paredes inclinadas, zanja escalonada) - estado del terreno y del suelo relacionado con las condiciones atmosféricas (helada, deshielo, nevada,
lluvia, inundación) - nivel de agua freática - otros conductos situados en la misma zanja.
Los trabajos de excavación de zanjas no deben realizarse mucho antes de la colocación de las tuberías (el plazo máximo indicado en el Pliego de Prescripciones técnicas generales para tuberías de saneamiento de poblaciones es de 8 días, pero para terrenos arcillosos o margosos de fácil meteorización incluso convendría disminuir este plazo) . El hecho de evitar que haya unas largas zanjas abiertas será provechoso en cuanto a:
- Reducción o, incluso, eliminación de la necesidad de drenaje o encofrado de las zanjas. - Reducción del riesgo de inundación. - Disminución del arrastre de suelo del fondo de la zanja por acción de agua freática. - Evitación de la penetración de la helada en el fondo de la zanja y en el material de relleno. - Disminución del peligro para las personas y para la circulación de vehículos y maquinaria.
A fin de comprobar el perfecto estado de los productos, éstos deben revisarse tanto a la hora de su recepción, como justo antes de su instalación.
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Trabajos de excavación
En general se deben excavar las zanjas con un talud estable de forma natural. Si esto no fuera posible y la altura de la zanja estuviera comprendida entre 1.5 m y 2.0 m, es recomendable ataluzar el borde superior de la zanja. Si la profundidad fuera superior a 2.0 m, las zanjas deberán entibarse en cualquier caso.
La retirada de la protección de la zanja debe realizarse de acuerdo con las condiciones previstas en el proyecto, siempre evitando cualquier daño o desplazamiento del conducto.
El ancho mínimo para la instalación de pozos debe ser de 400 mm en condiciones Standard y de 600 mm para condiciones con elevado nivel freático.
El material procedente de la excavación se apilará lo suficientemente alejado del borde de las zanjas para evitar el desmoronamiento de éstas..
Se recomienda no alterar el suelo del fondo de la zanja. Si se produjera una alteración, su capacidad de carga natural deberá ser reestablecida.
Si la capacidad de carga del fondo de la zanja no es suficiente para la obtención de un suelo estable, deben realizarse construcciones especiales. Esta situación puede presentarse sobre los suelos inestables, p. ej. suelos de turba, arenas movedizas. Algunos ejemplos de posibles soluciones son: reemplazo del suelo por otro material de relleno, p. ej. arena, grava, materiales endurecidos (suelo estabilizado con cemento, hormigón ligero).
El proyecto debe contemplar el modo de excavación de suelos con diferentes capacidades de asentamiento.
Durante los trabajos deberá realizarse el drenado cuando así se requiera (de aguas pluviales, freáticas o aguas de manantiales, etc.) El drenaje no debe deteriorar la capa de enrase ni los conductos. Durante el drenaje hay que tener mucho cuidado para que no se extraigan las pequeñas fracciones del suelo. Se debe tener en cuenta el impacto del drenaje sobre el movimiento de las aguas freáticas y sobre la estabilidad de los terrenos circundantes. Para que el drenaje sea correcto, se debe asegurar una estanqueidad adecuada de todos los conductos de drenaje temporales.
Preparación del fondo de la zanja
Antes de realizar la base debe efectuarse la recepción técnica de la zanja. Una vez aceptada se procede a la preparación del fondo de zanja.El modo adecuado de instalación de los pozos se elige en función del tipo del suelo, su capacidad portante y la presencia -o ausencia- de agua freática.
- Realización de la base en el suelo original - suelo no cohesivo inalterado
Los suelos originales se pueden utilizar como base para el pozo, si son suelos no cohesivos, secos (humedad normal), arenosos (de grano grueso, medio y fino); gravoso-arenosos,
La solera debe colocarse sobre un mínimo de 10 cm de capa de enrase de arena, adecuadamente nivelada y estabilizada, sin rocas, terrones, material congelado u otros elementos con bordes cortantes. Después de la colocación, la solera debe nivelarse.
La base puede realizarse con material procedente de la excavación adecuadamente preparado en vez de con material seleccionado a condición de que aquel no contenga rocas grandes con un diámetro superior a 22 mm, ni terrones duros o roca triturada y que pueda ser compactado adecuadamente mediante apisonado.
La solera debe colocarse horizontalmente sobre la capa de enrase de modo que todos los espacios debajo del fondo de la solera estén rellenos con la capa de enrase
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Zanja en suelos arenosos
- Ejecución de la base reforzada (arcillas, limos, suelos de baja capacidad portante)
Si el fondo de la zanja es inestable, y por consiguiente, no puede garantizar un apoyo adecuado para el pozo, se debe excavar una zanja más profunda y realizar una cimentación y la base previamente proyectada hasta el nivel requerido de colocación del pozo. Este material debe compactarse hasta conseguir una densidad del 90% por lo menos, según el ensayo Proctor modificado.
Se realizará una base de un espesor mínimo de 20 cm. Esta base puede ser del mismo material cohesivo que el comentado en el apartado anterior, o bien se pueden realizar dos capas: una de arena de unos 100 mm y otra con grava de unos 150 mm .
Zanja en suelos de baja capacidad portante
- Por último, deben disponerse también las siguientes capas:
capa de enrase de arena de un espesor mínimo de 100 mm banco gravoso-arenoso o de piedra machacada y arena (espesor mínimo de 150 mm) geotextil (si es requerido)
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Importante:
Los suelos con grandes fragmentos rocosos o con un contenido importante de material orgánico, limos aterronados y lodos, no deben usarse para la ejecución de la base, ni solos, ni mezclados con otros suelos.
En zanjas rocosas se debe poner un mínimo de 15 cm de capa del material seleccionado para asegurar la base adecuada del pozo.
Es inadmisible la colocación del pozo directamente encima de una roca u otros elementos con bordes cortantes porque éstos podrían dañar el fondo del pozo.
En el caso de los suelos con presencia de agua freática es recomendable la utilización de geotextiles a fin de evitar la penetración del suelo nativo en esta zona, o bien utilización de grava que evite que el agua disperse el material de la cama. En los casos de nivel freático muy elevado, puede ser recomendable proteger el pozo contra el empuje hidrostático, estabilizándolo en el suelo mediante, por ejemplo, el hormigonado de la solera.
Conexión de los conductos al pozo
Después de la colocación de la base sobre la capa de enrase, deben conectarse los manguitos y racores de la conducción a las conexiones de la base del pozo, sea PVC-U liso o tubería corrugada. Dependiendo del tipo de tubería a conectar o si se trata de conexión hembra o macho, tendremos diversas posibilidades, tal como puede verse en la figura adjunta.
Tipos de conexiones de las tuberías a los pozos
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Si debido a las condiciones de instalación se necesita una elevada esviación (hasta 7,5º), se utilizaran los manguitos disponibles a tal efecto (ver figura adjunta).
Uniones mediante manguito
Materiales de relleno
Los materiales de relleno utilizados en la zona de colocación deben garantizar una buena estabilización y capacidad de carga del pozo y de los conductos enterrados en el suelo. Los materiales de relleno no deben deteriorar el pozo, ni las conexiones.
Los materiales de relleno utilizados en la zona de colocación del pozo deben ajustarse a las condiciones previstas en el proyecto. Para el relleno se pueden utilizar los suelos nativos, si son adecuados, o materiales obtenidos fuera de la excavación.
El suelo original puede ser reutilizado si cumple los siguientes requisitos:
- conformidad con las condiciones previstas en el proyecto
- posibilidad de compactación
- no contiene materiales que puedan dañar el pozo o los conductos (partículas con un tamaño mayor del admitido, raíces de los árboles, basura, material orgánico, suelos aterronados > 75 mm, nieve o hielo)
- uso de materiales de relleno granulados obtenidos fuera de la excavación: arena, materiales monogranulares, materiales graduados, materiales todo uno, material de machaqueo
Se rellenará por capas de aproximadamente 200 mm, obteniendo una compactación mínima del 90% respecto al ensayo Proctor modificado. Se pondrá especial atención al relleno del espacio entre costillas donde la compactación se deberá realizar a menos de 45º para garantizar el anclaje del pozo, evitando que flote si existe elevada capa freática. Para compactar cerca del pozo se utilizará un medio manual, pudiéndose utilizar un compactador pesado más lejos.
Realización de la prolongación
Las arquetas PRO 630 se prolongan montando sobre una base una tuberia extructurada de PP de diámetro de 630 mm. A esta tubería se le coloca una junta colocada en la primera corruga y se conecta a la base. La longitud estándar del cuerpo es de 2 ó 6 m (pudiéndose suministrar medidas intermedias bajo pedido). El cuerpo de la arqueta puede ajustarse a la longitud deseada cortándolo cada 5 cm. El cuerpo de las arquetas PRO 630 constituye un segmento del tubo.
Los pozos PRO 800 y PRO 1000 se prolongan montando encima de la base los módulos de segmentos anulares que poseen una altura útil de 0,5 m.
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Anillos del cuerpo en pozos PRO 80 y PRO 100 (H=0,5 m) Detalles de pates PP-B Detalle de escalera de
aluminio
Detalles de pozos de registro de polipropileno modulares
Los módulos PRO 1000 y 800 están equipados con pates de PP-B (montados en fábrica). Al montar los módulos sucesivos éstos tienen que colocarse de tal manera que los pates formen una línea, uno encima del otro. Antes de colocar la junta del pozo PRO 800 y PRO 1000, debe limpiarse el lugar de colocación de la junta en la parte superior del módulo , así como la misma junta. Todas las juntas, antes de su colocación, deben lubricarse.
Otra opción es suministrar los módulos con unos refuerzos interiores, sin pates, pero donde posteriormente se pueden atornillar unas escaleras de aluminio conforme a norma EN131. Estas escaleras se suministran en longitudes de 4 metros con los correspondientes tornillos y tuercas para su instalación (cada 250 mm se atornilla a los refuerzos de los módulos).
La altura requerida del cuerpo de los pozos PRO 800 y PRO 1000 se consigue montando el número adecuado de módulos y cortando la boca superior del pozo (como máximo unos 100 mm de los 200 mm que tiene la extensión del cono de reducción) ya que es recomendable un cuello mínimo de la boca del pozo de unos 100 mm. En el caso de los módulos sin pates, también se puede cortar una distancia de 100 ó 200 mm de los mismos (Fig. 9), y posteriormente instalar la escalera. Este corte no es recomendable en los módulos suministrados con pates ya que se alteraría la distancia entre pates.
Se recomienda hacer el corte con una sierra mecánica. Después de cortar, el anillo y la reducción deben limpiarse de rebabas.
Detalle del módulo
En el cuerpo de los pozos se pueden realizar unas conexiones de entrada/salida adicionales mediante las juntas "in-situ", que están disponibles en un rango de diámetros de 160 a 315 mm.
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En los pozos PRO 800 y 1000 el orificio debe realizarse mediante sierra de calar desde dentro del cuerpo del pozo. El orificio no puede realizarse en la parte cónica del pozo ni en las uniones de los módulos. El diámetro del orificio debe ajustarse en la obra a las medidas de la junta (Tab.1). Después de limpiar el orificio de rebabas, se coloca la junta . A continuación, se lubrica la junta y se introduce el extremo macho del tubo de pared lisa o del racor.
Medidas de las juntas "in-situ"
DN (mm)
Ancho (mm)
Diámetro de la abertura (mm)
160 50 186±1
200 50 226±1
250 50 276±1
315 50 341±1
Montaje de la coronación del pozo
La boca de registro de fundición siempre debe estar protegida contra posibles desplazamientos durante la ejecución de los trabajos sucesivos, mediante hormigonado sobre el anillo de hormigón armado o bien mediante el anclaje.
Se realizará una solera de hormigón de 20-30 cm de grosor. Se pondrá especial atención al relleno lateral bajo el marco de la tapa superior del registro, ya que el aro de hormigón o el marco de la tapa habrán de absorber directamente las cargas de tráfico y seguir estando a nivel con la superficie.
Hn DN
(mm) Hd (m)
Hk (m)
Ht (m) PRO
1000 (m)
PRO 800 (m) 160,
200 0,205 0,465
250, 315
0,210 0,460
400 0,215 0,455
0,5 y múltiplos
0,53 0,42
Hk - altura útil de la solera en función del diámetro
Ht - altura útil del anillo del cuerpo; altura estándar 0,5 o multiplo
Hn - altura del cono de reducción en función del tipo
Hd - altura en función del tipo de la solera
Hp - altura del aro repartidor de cargas de hormigón armado
Hw - altura de la tapa del registro en función del tipo
Hs - altura útil del pozo
Alturas de los elementos de los pozos PRO 800, 1000
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De acuerdo con la norma EN 13598-2 la distancia máxima desde el escalón hasta la coronación de la tapa de registro de fundición es de 0,5 m. De acuerdo con la norma PN-EN 476 la altura máxima de la parte superior del cono de reducción con un diámetro interior DN/ID 600 mm es de 0,45 m.
Pozos de resalto Para las conexiones de las arquetas de inspección PRO 630 con tuberías de un diámetro de 160 ó 200 mm, las conexiones a la arqueta se pueden realizar por encima del fondo de la base . Esta conexión se realizará directamente al cuerpo de la arqueta DN 630 mm mediante una junta in-situ sin necesidad de utilizar un tubo de caída (c).
En caso de los pozos de registro con una tubería de un diámetro de más de 200 mm, la conexión al pozo se debe realizar mediante un tubo de caída conectado a la base con un ángulo de 90° o 45° (a, b).
Los pozos de resalto sobre tuberías de un diámetro de hasta 315 mm y la altura de caída de hasta 4 m pueden realizarse con un tubo de caída vertical situado fuera del pozo.
Ejemplos de las soluciones de los pozos de resalto se muestran en la figura siguiente (los esquemas son para PRO630, pero soluciones análogas se pueden emplear para PRO800 y PRO1000).
En los pozos de registro PRO 1000 con un diámetro interior DN/ID 1000 mm, si se requiere un tubo de caída, éste puede estar situado tanto fuera como dentro del pozo. La conexión al cuerpo del pozo y a los anillos del cuerpo debe realizarse mediante juntas "in-situ".
Ejemplos de soluciones de los pozos de resalto PRO 630