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Rehabilitación de tuberías de agua potable de gran diámetro con manga autoportante (I)

La rehabilitación de conducciones con tubos continuos curados “in situ” abarca todo tipo  de conducciones, de gravedad y de presión (tanto abastecimiento como de impulsiones) y todo tipo de secciones transversales (circulares, ovoides, tejas, etc.). Existe una gran gama de resinas (poliéster, viniléster, epoxi, etc.) que, junto a la gama de recubrimientos (polipropileno, polietileno, poliuretano, surlyn, etc.) dan soluciones estructurales a todo tipo de conducciones, así como a gran cantidad de productos químicos que puedan existir en el efluente, llegando incluso a dar soluciones para efluentes con altas temperaturas, siendo especialmente aplicable al ámbito industrial.

La rehabilitación de conducciones con tubos continuos curados “in situ” con respecto a las tecnologías catalogadas como tradicionales, que implican abrir la zanja, demoler el tubo actual, colocar el tubo nuevo y cerrar la zanja con la pavimentación, presenta las siguientes ventajas:

• La principal es la mínima interferencia y molestias a los viandantes, pudiendo rehabilitarse tramos de 250 metros desde las arquetas de registro en los extremos, independientemente del tráfico de personas o vehículos de superficie.
• El plazo de ejecución. Con esta tecnología, se consiguen plazos mucho más ventajosos, pudiendo rehabilitar tramos completos en una fracción del plazo necesario con obra tradicional. Con esta tecnología, se puede llegar a producciones de 250 metros de DN300 en cuatro horas.
• En el campo de la seguridad y salud, cabe destacar que, al no necesitar excavaciones, se eliminan los riesgos de atrapamientos por tierras inestables. Esto es especialmente importante en grandes profundidades con la necesidad de uso de entibaciones.
• Como última gran ventaja, se puede citar la nula interferencia con los servicios que se pueden ver afectados en el caso de realizar una zanja (servicios de telecomunicaciones, gas, energía eléctrica u otras tuberías de abastecimiento o saneamiento) no se ven afectados, evitando así retranqueos o posibles accidentes.

La difícil rehabilitación en Sant Quirze del Vallés

La arteria PTLL-C250, propiedad del Ens d’Abastement d’Aigua TerLlobregat (ATL, empresa pública de la Generalitat de Catalunya) es una tubería de hormigón pretensado con camisa de chapa (PCCP) de diámetro interior 1.250 mm. Se trata de una conducción muy importante para el área metropolitana de Barcelona, con una longitud total de 15.218 m., que conecta la ETAP del río Llobregat (T.M. de Abrera-Barcelona) con el depósito regulador de 50.000 m3 de Sant Quirze del Vallés (Barcelona). Al inicio de la tubería, hay una estación de bombeo capaz de suministrar 1,5 m3/s a 18 bares de presión. 

La conducción abastece de agua potable a importantes poblaciones del área de Barcelona, tales como Sabadell, Terrassa, Sant Quirze del Vallès, Rubí y Sant Cugat del Vallès. La población abastecida por esta conducción supera el medio millón de personas.

Entró en servicio en el año 1977, con una vida de 42 años está a punto de cumplir su vida útil. La gran mayoría del trazado, aproximadamente el 80%, discurre por zonas rústicas y, el 20% restante, por zonas urbanas densamente pobladas. Es en este tramo donde el mantenimiento y reparación de esta infraestructura se hace más complicado y arriesgado.

En concreto, en el barrio de Les Fonts (Sant Quirze del Vallès), el histórico de averías era superior al resto de la conducción y presentaba los siguientes problemas:

• La tubería tiene una cota rasante en algunos puntos de hasta 5,5 m.
• Con los años, numerosas edificaciones fueron construidas en las inmediaciones del trazado de la tubería. Estas construcciones, en algunos casos, impedían el acceso con maquinaria de la tubería. En otros casos, una rotura severa de la tubería supondría un grave riesgo de afección a las personas y a las edificaciones.
• La presión estática en este tramo oscila entre los 8 y los 9 bares, lo que provocaba que pequeñas fisuras causasen fugas de gran caudal.

Eran muchas las dificultades que presentan las reparaciones en esta conducción. Toda la problemática expuesta motivó que, desde el Departamento de Mantenimiento de la Red ATL, se realizar un proyecto de rehabilitación de la tubería en el tramo a estudio. El proyecto de rehabilitación se realizó atendiendo a los siguientes criterios:

• Rehabilitación de un total de 676 m. de tubería de hormigón pretensado con camisa de chapa. Dicha actuación debía tener una durabilidad elevada, al menos de 25 años. 
• Las tareas de rehabilitación debían tener un impacto mínimo sobre el entorno, así pues, debía realizarse el mínimo número posible de excavaciones a cielo abierto.
• Asegurar el suministro de agua de forma alternativa durante las obras de rehabilitación era esencial. Para ello, se proyectó: 1) Una construcción de tres arquetas y dos pozos de registro. 2) Instalación de 100 m. de tubería de PEAD (polietileno de alta densidad) de diámetro nominal de 500 mm. para asegurar el suministro alternativo durante la ejecución de las obras “by pass”.

Tras el estudio detallado de todos estos factores, ATL concluyó que la rehabilitación mediante manga continua era la solución con mejor calidad-precio.

En más detalle, la solución adoptada fue la rehabilitación de la conducción mediante tubo curado “in situ” Institumain (marca registrada), compuesta por dos capas de fibra de poliéster combinada con dos capas de fibra de vidrio y con recubrimiento de polipropileno, impregnado con una resina desarrollada específicamente para estar en contacto con agua potable. SE cumple así con los requisitos del Real Decreto 140/2003, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. En este caso, el tubo continuo curado “in situ” proporciona una solución interactiva con la conducción a rehabilitar. 

El proceso de rehabilitación con tubos curado “in situ” consta de dos fases principales. La primera, la impregnación en fábrica y transporte. La segunda, la instalación de obra. 

Al conjunto se le somete a un proceso de vacío, por el cual se extrae el aire entre las capas, dejando libre el espacio que es ocupado por la resina, con lo que se asegura que queda uniformemente repartida en todos sus puntos, evitando discontinuidades en la pared del tubo. 

Con este sistema de impregnación, se consigue que la manga tenga las mismas características mecánicas en toda la superficie, asegurando los requisitos que el proyecto exige.

Una vez terminada la impregnación completa de las capas de fibra con la resina, el material se transporta en condiciones controladas de temperatura para evitar una prematura polimerización de la resina, manteniendo las propiedades intactas hasta su instalación de obra.