Uniones de las Tuberías de Hormigón

De Construpedia


Logo atha.gif Nota: Este artículo ha sido creado gracias a ATHA en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido pertenece a la publicación Manual de Diseño y Cálculo para la Fabricación de Tuberías de Hormigón Armado, disponible en el sitio web .

¡Atención! Esté artículo está sujeto a Derecho de Autor.




Contenido

Generalidades

El fin de los elementos de unión entre distintos módulos es dar continuidad al sistema. Se considerarán las uniones de tubos con tubos, tubos con pozos o uniones entre los distintos elementos que componen el pozo.

Se debe exigir al fabricante que aporte documentación técnica de diseño del dispositivo de unión avalado mediante ensayos "de tipo" en laboratorio homologado justificando de este modo la idoneidad del sistema propuesto. Estos ensayos deberán estar comprobados y certificados en las peores combinaciones posibles de tolerancias dimensionales, tanto superiores como inferiores. Con ello se asegura la estanquidad para las situaciones más desfavorables que puedan aparecer.


Unión tubo-tubo

El diseño del dispositivo de conexión entre tubos es fundamental para obtener un correcto montaje y un buen comportamiento de la conducción a corto, medio y largo plazo.

Básicamente los dispositivos de conexión habituales en las conducciones de tubos de hormigón armado se basan en el diseño de una determinada geometría de los extremos macho y hembra de los tubos que comprimen una junta elastomérica intermedia.

Inicialmente estos diseños eran muy elementales y se basaban en juntas elastoméricas de sección tórica o de lágrima que, aproximando el macho y la hembra de los tubos dispuestos con conicidad, comprimían la unión progresivamente.

El punto débil de este diseño es que la junta, al no ir colocada en su posición final, se descoloca en el montaje, por lo que suelen producirse fallos de estanquidad.

La calidad de la unión depende pues de:

  • 1. Un buen diseño del dispositivo de unión (geometría del extremo macho y del extremo hembra del tubo) y la adecuada relación de compresión de la junta.
  • 2. Un buen acabado de fabricación de los extremos macho y hembra del tubo, tanto en su geometría como en su terminación.
  • 3. Una junta de estanquidad de tamaño adecuado tanto en sus características fisico-químicas como en su relación de compresión.
  • 4. Que la junta de estanquidad no se desplace de la posición de diseño del dispositivo de unión.

Los diseños actuales se basan en el confinamiento de la junta en su posición final. Son uniones por compresión sin giro y por deslizamiento obtenido mediante el empleo de un lubricante o de una junta prelubrificada. El diseño del dispositivo de conexión debe ser detalladamente descrito en la documentación técnica del fabricante y estar debidamente comprobado y certificado en la peor combinación posible de tolerancias dimensionales del enchufe, de la campana y de la junta de goma.

Algunos de los diseños más fiables de los dispositivos de uniones son los siguientes:

  • 1. Dispositivo de unión por compresión y deslizamiento de una junta de goma con forma Delta o Arpón instalada en su posición final contra el escalón del enchufe y la campana del tubo contiguo.
  • 2. Dispositivo de unión por compresión y deslizamiento de una junta de goma alojada en la acanaladura del enchufe y comprimida por la campana del tubo contiguo.
  • 3. Dispositivo de unión por compresión y deslizamiento de una junta de goma alojada en la campana o extremo hembra del tubo y comprimida por el enchufe del tubo contiguo.

La clave de estos sistemas de unión es disponer de unas tolerancias dimensionales muy estrictas, difíciles de obtener por los procedimientos habituales de producción, motivo por el cual algunos fabricantes prefieren fresar el enchufe de los tubos una vez fraguado el hormigón, proporcionando unas tolerancias de décimas de milímetro y un perfecto asiento de la junta. Esto permite un fácil montaje posterior y da una mayor garantía de estanquidad de la unión, especialmente si se emplean juntas prelubrificadas.


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Unión tubo-pozo

Entre el pozo y el tubo puede existir asientos diferenciales debido a diferentes tipos de lecho, cargas verticales, etc. Si el tubo está unido rígidamente al pozo, estos asientos diferenciales pueden producir tensiones y agrietamientos circulares en el tubo. Para evitar la aparición de agrietamientos, se usan juntas elásticas en las uniones que absorben los mencionados asientos diferenciales. Son juntas estancas por lo que evitan pérdidas de efluente.

En función del tipo de acometida del tubo al pozo tendremos diferentes tipos de uniones:

Junta para acometida de tubo al pozo con pared plana o curva en la base.


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  • Junta para acometida de tubo contra pozo con perforación curviforme de la base del pozo.
  • Junta del propio tubo para unión entre tubo y pozo cuando el pozo incorpora fundidos la campana y el enchufe del tipo de tubo que acomete.


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  • Junta con conector flexible, útil para cualquier superficie contra la que acometa el tubo. Es especialmente útil en bases con cambios de dirección y en conexiones sobre anillos.


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  • Juntas de poliuretano o silicona selladas "in situ" para sistemas no homogéneos

Unión elástica entre módulos del pozo

Se deben emplear aros elásticos que se intercalan entre los diferentes módulos del pozo de forma que aseguren la estanquidad entre los mismos tal y como indican los ensayos recogidos en la norma UNE 127.011.


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Características físicas y mecánicas de las juntas

Las juntas de goma se emplean en las uniones entre elementos prefabricados para asegurar la estanquidad de las mismas. Las especificaciones de las juntas de goma utilizadas para su uso en drenaje y evacuación de aguas no potables o lluvia se recogen en las normas UNE-EN 681-1 y ASTM C 443M.

Debido a que en el subsuelo convergen cada vez más servicios imprescindibles como, telefonía, cables eléctricos, tubería de gas, cables para señales de tráfico, Metro, etc., se impone un mayor cuidado en la estanquidad de las tuberías destinadas a la recogida o transporte de aguas residuales. Igualmente deben evitarse la entrada al alcantarillado de gases, combustibles y aguas de infiltración o freáticas, que podrían producir graves consecuencias e incluso dejar inservible la conducción.

La junta de goma es el único elemento elástico entre tubos de hormigón, que garantiza la estanquidad de la unión.

Las juntas de goma habitualmente utilizadas en las conducciones y de saneamiento no están preparadas para recibir agua a altas temperatura ni ciertos líquidos residuales de algunas industrias químicas, requiriéndose en estos casos excepcionales el empleo de juntas de goma especiales.

Habitualmente se emplean juntas de goma macizas de sección delta o arpón. Las juntas tóricas o de sección lagrimada rodantes han quedado prácticamente obsoletas.

Las juntas circulares macizas una vez ensambladas tendrán un espesor comprimido que debe estar comprendido entre el 20% y el 50% del espesor de la antes de su acoplamiento.

Para otros tipos de juntas, éstas deberán actuar sobre un ancho de, al menos, el 75% del espacio anular, con una presión media de contacto no inferior a 0,20 MPa (2 kp/cm²), y una deformación en la dirección del eje del tubo no mayor del 100%.

Cuanto más dureza tiene la junta de goma mejor soporta los esfuerzos cortantes, pero la estanquidad mejora con gomas blandas que rellenan mejor las posibles pequeñas irregularidades de su asiento.

La dureza recomendable para tubos de hormigón armado de saneamiento está comprendida entre 40º y 50º Shore o IRHD.

Deben rechazarse gomas de estructura microporosa.

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