Piezas especiales y perfil longitudinal en conducciones de tuberías

Piezas Especiales en Conducciones

Las piezas especiales son elementos fundamentales en el diseño y construcción de redes de tuberías, permitiendo adaptar la conducción a diversas necesidades topográficas y funcionales.

Codo

Un codo es un elemento necesario para un cambio de dirección en la tubería. Puede tener cualquier inclinación.

(Figura 5.18: Detalle de un codo.)

Cono

Un cono sirve para un cambio de sección en la tubería.

(Figura 5.19: Detalle de un cono.)

Derivación

Una derivación permite la ramificación de la conducción y puede ser en T, cruz o pantalón.

(Figura 5.20: Detalle de una derivación.)

Terminación

Se refiere a elementos que finalizan una sección de la tubería, como un tapón.

(Figura 5.21: Detalle de un tapón.)

Carrete

Un carrete es una pieza que facilita la conexión o el ajuste de longitudes en la tubería.

(Figura 5.22: Detalle y explicación de las formas de ejecutar un carrete.)

Siempre que sea posible, las piezas especiales se fabrican del mismo material que la tubería. Sin embargo, hay situaciones en las que esto no es factible:

• Si la tubería es de fundición, las piezas serán de fundición.
• Si es de acero, las piezas serán de acero.
• Si es de hormigón, las piezas serán de hormigón; de lo contrario, se usarán de acero.
• Para PVC, PRFV y PE, las piezas serán del mismo material.

En el caso de tuberías de PVC, PRFV y PE, si no se dispone de juntas específicas para estos materiales, se pueden utilizar las de fundición.

La mayoría de estas piezas están disponibles en catálogo. En caso contrario, se recurre a la fabricación en calderería de acero. Si se opta por piezas de calderería de acero, es necesario hormigonarlas para protegerlas de la corrosión.

Todas las piezas especiales requieren anclajes para contrarrestar el empuje hidrostático del agua.

Perfil Longitudinal, Rasante de la Conducción y Zanjas

El diseño del trazado de una tubería debe considerar diversas restricciones para optimizar su construcción y funcionamiento:

• Zonas de roca: Deben evitarse debido al encarecimiento de los costes de excavación.
• Zonas con yesos o salitres: Considerados terrenos desfavorables por su inestabilidad.
• Terrenos con nivel freático alto: Se busca trazar la tubería por zonas con menor nivel freático para evitar problemas de flotación o inestabilidad.
• Zonas pedregosas o con arenas sin cohesión: Se procura encontrar terrenos cuyo material pueda ser reutilizado en el relleno de la zanja.
• Zonas de protección medioambiental: Como Lugares de Interés Comunitario (LIC) y Zonas de Especial Protección para Aves (ZEPA), donde el trazado está restringido.
• Zonas arqueológicas: Requieren estudios y permisos especiales, y a menudo, la modificación del trazado.

1. Perfil Longitudinal

El perfil longitudinal es una representación gráfica de la elevación del terreno y la tubería a lo largo de su trazado.

(Figura 5.23: Esquema del perfil longitudinal en una conducción.)

La cota de la rasante de la tubería debe ser especificada al proyectista. Para algunos, se refiere a la cota de la zanja (A), mientras que para otros, es la cota inferior del tubo (B).

2. Condiciones para la Fijación de la Rasante

1. La línea piezométrica no debe cortar la cota de la rasante; debe permanecer siempre por encima. Si la línea piezométrica intersecta la rasante, pueden producirse varios problemas:

   • Depresiones, que pueden causar el aplastamiento de la tubería.
   • Fenómenos de inestabilidad.
   • Cavitación.
   • Rotura de la vena líquida.

   Si se instala una ventosa, se interrumpe la carga y se corrige la Línea Piezométrica. Sin embargo, esto puede generar problemas en la sección posterior de la tubería:

   • Entrada de aire, lo que impide que llegue el caudal demandado.
   • Aparición de transitorios locales.

   (Figura 5.24: Esquema de la depresión.)

2. Es necesario establecer pendientes mínimas para el correcto funcionamiento de la tubería:

   • Ascendente: 2 ‰
   • Descendente: 5 ‰

   Estas pendientes son diferentes porque las burbujas de aire ascienden rápidamente en tramos ascendentes debido al empuje del agua. En tramos descendentes, su evacuación es más difícil, requiriendo una pendiente mayor.

   (Figura 5.25: Esquema de las pendientes.)

3. La profundidad de la tubería debe ser superior a un metro. Esto es crucial para protegerla de factores externos, como el arado de maquinaria agrícola.

   (Figura 5.26: Profundidad mínima de la tubería.)

   Si no es posible alcanzar esta profundidad mínima, se debe instalar una losa (o torta) de hormigón para proteger la tubería.

   (Figura 5.27: Colocación de la losa de hormigón.)