Manual Utilizare Tuburi Prefabricate

TUBURI PREFABRICATE

DIN BETON PRECOMPRIMAT

MANUAL DE UTILIZARE

PRODUCĂTOR ............................... PREFAB S.A. Călăraşi

ELABORATOR ............................. ICECON S.A. Bucureşti

- Bucureşti 2010 -

2

CUPRINS

Pag.

PREAMBUL 4

1. FABRICAREA, CARACTERISTICILE PRODUSELOR ŞI

DOMENIUL DE UTILIZARE AL TUBURILOR PREFABRICATE

DIN BETON PRECOMPRIMAT

....... 4

1.1. Fabricarea. Flux tehnologic ....... 4

1.2. Caracteristicile produselor; clasele tuburilor din beton precomprimat ....... 14

1.3. Domeniul de utilizare ....... 14

2. CERINŢE DE PROIECTARE A REŢELELOR DE ALIMENTARE

CU APĂ ŞI CANALIZARE UTILIZÂND TUBURILE

PREFABRICATE DIN BETON PRECOMPRIMAT

....... 15

2.1. Calculul hidraulic al conductelor pe baza profilului longitudinal al

traseului

....... 15

2.2. Secţiunea transversală a şanţului de montaj ....... 18

2.3. Studiul GEO ....... 18

2.4. Condiţii pentru suportul de rezemare a tuburilor ....... 19

2.5. Unghiul maxim de schimbare a aliniamentului în zona de îmbinare ....... 20

2.6. Protecţia anticorozivă exterioară a tuburilor faţă de agresivitatea naturală

a apelor şi solurilor

....... 20

3. CERINŢE DE EXECUŢIE ŞI PUNERE ÎN OPERĂ LA

CONSTRUCŢIA REŢELELOR.

....... 22

3.1. Condiţii de depozitare, transport şi manipulare a tuburilor ....... 22

3.2. Condiţii de executare a săpăturilor şi umpluturilor ....... 22

3.3. Condiţii pentru lansarea tuburilor ....... 23

3.4. Condiţii de îmbinare a tuburilor ....... 24

4. VERIFICAREA CALITĂTII, A PERFORMANŢELOR ŞI A

DURABILITĂŢII TUBURILOR PREFABRICATE DIN BETON

PRECOMPRIMAT. ASIGURAREA COMPATIBILITAŢII

UTILIZĂRII „IN SITU”

....... 27

4.1. Verificarea calitatii materialelor inglobate in realizarea tuburilor ....... 27

4.2. Verificarea calitatii tuburilor ....... 27

4.3.Verificarea calitatii materialelor de etanşare ....... 28

4.4. Verificarea performanţelor ....... 28

4.5. Recepţia lucrărilor 30

3

5. SOLUŢII DE REALIZARE A LUCRĂRILOR DE REŢELE DE

ALIMENTĂRI CU APĂ ŞI DE CANALIZARE. INDIVIDUALIZAREA

SOLUŢIILOR APLICATE

....... 31

6. SOLUŢII DE REMEDIERE A EVENTUALELOR DEFECŢIUNI

APĂRUTE LA REŢELELE DE ALIMENTARE CU APĂ ŞI DE

CANALIZARE CU TUBURI DIN BETON PRECOMPRIMAT

....... 35

6.1. Defecţiuni apărute la montaj ....... 35

6.2. Defecţiuni apărute în exploatare ....... 35

6.3. Soluţii tehnice de remediere ....... 35

7. PROTECŢIA, SIGURANŢA ŞI IGIENA MUNCII 39

8. PREVENIREA ŞI STINGEREA INCENDIILOR 40

9. SOLUȚII TEHNICE PENTRU RECUPERAREA CĂLDURII DIN APELE UZATE

41

ANEXE:

ANEXA I: STABILIREA CLASEI TUBURILOR DIN BETON

PRECOMPRIMAT

....... 45

ANEXA II: PROCES VERBAL DE ÎNCERCARE A CONDUCTEI LA

PROBA HIDRAULICĂ

....... 74

ANEXA III: CARACTERISTICI STANDARD ALE TUBURILOR

REALIZATE DE PREFAB S.A. Călăraşi

....... 76

4

TUBURI PREFABRICATE DIN BETON PRECOMPRIMAT

MANUAL DE UTLIZARE

PREAMBUL

Tuburile din beton precomprimat reprezintă soluţia economică de utilizare a

capacităţii de rezistenţă a betonului şi armăturii.

Există două categorii de tuburi din beton precomprimat: CAT.1 - tuburi tip PREMO

şi tuburi tip IPREROM şi CAT.2 - tuburi SENTAB.

La baza elaborării prezentului manual au stat următoarele documente tehnice:

- I 22-99 : NORMATIV pentru proiectarea şi executarea conductelor de aductiune şi a

reţelelor de alimentare cu apă şi canalizare ale localităţilor

- INSTRUCTIUNI TEHNOLOGICE Vol.1...4 – ICPMC 1985 – Tuburi de presiune

din beton precomprimat centrifugat

- SR EN 642:1998 - Tuburi de presiune de beton precomprimat cu sau fără inimă de

tablă inclusiv îmbinări şi piese speciale şi condiţii specifice referitoare la sârmă de

precomprimare pentru tuburi

- SR EN 681-1:/2002 – Garnituri de etanşare din cauciuc

- STAS 7039/1,2,3-81...83 – Tuburi de presiune din beton precomprimat

- ALIMENTARI CU APA de PETRE TROFIN 1972

- CANALIZARI de M. NEGULESCU 1978

- CP 012/1-2007 Cod de practică pentru producerea betonului

1. FABRICAREA, CARACTERISTICILE PRODUSELOR ŞI DOMENIUL DE

UTILIZARE AL TUBURILOR PREFABRICATE DIN BETON PRECOMPRIMAT

1.1 Fabricarea . Flux tehnologic

1.1.1. Tuburi din beton precomprimat tip PREMO

Principiul de realizare a tuburilor din beton precomprimat tip PREMO este

următorul: o armătură longitudinală pretensionată între două inele de capăt prevăzute cu

dornuri de înfăşurare se înglobează într-un miez cilindric de beton centrifugat (vezi foto 1);

după întărire şi decofrare acest miez se precomprimă transversal cu armătura spirală, care se

protejează apoi prin torcretare. Torcretul se aplică în timp ce tubul este supus unei presiuni

interioare, pentru a preveni fisurarea torcretului în exploatare datorită deformaţiilor

transversale ale tuburilor.

5

Foto 1 – Dispozitivul de bobinare a armăturii transversale.

Îmbinarea tuburilor se face prin mufe etanşate cu garnituri inelare de cauciuc.

Această tehnologie cuprinde următoarele etape tehnologice distincte:

a) Operaţii pregătitoare

- pregătirea armăturii tubului miez;

- pregătirea betonului ;

- pregătirea armăturii transversale.

b) Operaţii de bază

- armare longitudinală;

- cofrare;

- centrifugare;

- fasonarea mufei;

- tratarea termică a tubului miez în vederea accelerării întăririi betonului şi

decofrării cât mai rapide;

- decofrare

- pregătirea tubului miez pentru armare transversală;

- precomprimarea transversală a betonului tubului miez prin înfăşurarea

elicoidală a unei armături continue tensionate;

- pregătirea tubului miez pentru aplicarea stratului de protecţie;

6

- aplicarea stratului de protecţie (mortar sau beton) al armăturii transversale prin

torcretare;

- tratarea termică a stratului de beton de protecţie;

- recuperarea inelelor necesare armării longitudinale

- rectificarea dimensiunilor zonelor de îmbinare ale tubului finit;

- finisare;

- recepţia calitativă, încercarea la presiune hidraulică şi marcarea;

- depozitarea tuburilor (vezi Foto 2).

Foto 2 – Depozitul PREFAB S.A. Călăraşi.

Fluxul tehnologic este prezentat în Schema 1.

7

ARMAREA LONGITUDINALĂ

COFRAREA CENTRIFUGAREA

PREGĂTIRE ARMARE TUB

MIEZ

DECOFRAREA . TRATAMENT TERMIC AL

TUBULUI MIEZ

FASONAREA MUFEI

PREPARAREA BETONULUI

PREGĂTIRE TUB PT. ARMAREA

TRANSVERSALĂ

ARMAREA TRANSVERSALĂ

PREGĂTIRE TUB MIEZ PT.

APLICARE STRAT

APLICARE STRAT DE PROTECŢIE -

TORCRETARE

TRATAMENT TERMIC STRAT DE PROTECŢIE

FINISAREA RECTIFICARE DIMENSIUNI TUB

FINIT

RECUPERAREA INELELOR

RECEPŢIE INCERCAREA LA

PRESIUNE MARCARE

DEPOZITARE TUBURI FINITE

Schema 1. Fluxul tehnologic de producere a tuburilor din beton precomprimat tip PREMO.

SCHEMA FLUXULUI TEHNOLOGIC DE PRODUCERE A TUBURILOR DIN BETON PRECOMPRIMAT TIP PREM0

Treapta I -a de fabricaţie

Treapta a II a de fabricaţie

Treapta a III a de fabricaţie

8

1.1.2. Tuburi din beton precomprimat tip IPREROM

Tuburile din beton precomprimat tip IPREROM se realizează după o tehnologie similară

cu cea a tuburilor tip PREMO, la care s-au adus anumite îmbunătăţiri de execuţie la partea de

capăt drept a tubului (vezi Foto 3).

Foto 3 - Tuburi tip PREMO.

Această tehnologie cuprinde următoarele etape tehnologice:


- pregătirea armăturii longitudinale;

- confecţionarea carcasei pentru capătul drept al colierelor;

- pregătirea armăturii transversale (vezi Foto 4);

- prepararea betonului pentru tubul miez.

Foto 4 – Realizarea carcasei de armătură.

9


- cofrarea;

- tensionarea armăturii longitudinale;

- centrifugarea;

- tratamentul termic al betonului tubului miez în vederea accelerării întăririi betonului şi a

decofrării cât mai rapide;

- transferul eforturilor de precomprimare;

- rectificarea dimensiunilor mufei;

- decofrarea tubului miez;

- tratamentul termic al betonului tubului miez în vederea armării transversale;

- precomprimarea transversală a betonului tubului miez prin înfăşurarea elicoidală a unei

armături continue sub efort de tensionare;

- încercarea la presiune hidraulică a tuburilor;

- aplicarea stratului de protecţie (mortar sau beton) al armăturii transversale prin

torcretare;

- tratamentul termic al betonului stratului de protecţie;

- finisarea, controlul final de calitate şi marcarea;

- depozitarea tuburilor.


10

PREPARARE BETON PREGĂTIREA

ARMĂTURII SBPA LONGITUDINALE

CONFECŢIONARE COLIERE CARCASE

CENTRIFUGARE PRETENSIONARE ARMĂTURĂ

LONGITUDINALĂ

COFRARE

TRATAMENT TERMIC I

RECTIFICARE DECOFRARE

INCERCARE LA PRESIUNE

ARMARE TRANSVERSALĂ

TRATAMENT TERMIC II

APLICAREA STRATULUI DE

PROTECŢIE PRIN TORCRETARE

TRATAMENT TERMIC III

FINISARE MARCARE

DEPOZITARE

Schema 2. Fluxul tehnologic de producere a tuburilor din beton precomprimat tip IPREROM.

SCHEMA FLUXULUI TEHNOLOGIC DE PRODUCERE A TUBURILOR DIN BETON PRECOMPRIMAT TIP IPREROM

11

1.1.3. Tuburi din beton precomprimat tip SENTAB.

Principiul de realizare a tuburilor din beton precomprimat tip SENTAB, diferit de cel al

tuburilor tip PREMO şi IPREROM, constă în turnarea şi vibropresarea betonului într-un cofraj

vertical în care armătura a fost în prealabil introdusă şi pretensionată prin intermediul presiunii

hidraulice care acţionează după turnarea betonului, pe direcţie radială. În acest fel se realizează

un tub cu perete turnat într-un singur strat care înglobează direct armătura, fără straturi de torcret

aplicat ulterior (vezi Foto 5)

Foto 5 - Tub tip SENTAB.

Tehnologia de fabricare are două etape distincte:

- în prima etapă se toarnă betonul într-un tipar metalic vertical în care, în prealabil, au

fost introduse atât armătura longitudinală cât şi armătura transversală sub forma unei carcase fără

efort iniţial (vezi Foto 6).

Foto 6 – Realizarea carcaselor de armătura.

12

- în a doua etapă, în interiorul mantalei de cauciuc, se introduce apă sub presiune,

producându-se dilatarea acesteia şi exercitându-se astfel o presiune uniformă asupra cilindrului

de beton proaspăt care continuă să se compacteze şi începe să-şi mărească diametrul.

Această tehnologie cuprinde următoarele etape tehnologice:


- pregătirea armăturii longitudinale;

- pregătirea armăturii transversale;

- prepararea betonului.


- cofrarea;

- turnarea betonului;

- presarea;

- tratarea termică a betonului;

- decofrarea;

- rectificarea dimensiunilor la mufă;

- încercarea la presiune hidraulică;

- depozitarea.


13

PREGATIRE ARMATURĂ

LONGITUDINALĂ

PREGATIRE ARMATURĂ

TRANSVERSALĂ

COFRAREA

DECOFRARE SI TRANSFER EFFORT DE LA ARMATURA

LA BETON

TRATAMENT TERMIC

PRESARE BETON

PREPARARE BETON

TURNAREA BETONULUI

RECTIFICARE DIMENSIUNI LA

MUFĂ

INCERCAREA LA PRESIUNE

DEPOZITARE TUB FINIT

SCHEMA FLUXULUI TEHNOLOGIC DE PRODUCERE A TUBURILOR DIN BETON PRECOMPRIMAT TIP SENTAB

Schema 3. Fluxul tehnologic de producere a tuburilor din beton precomprimat tip SENTAB.

14

1.2. Caracteristicile produselor. Clasele tuburilor din beton precomprimat

1.2.1. Clase de fabricaţie şi dimensiuni

Tuburile din beton precomprimat de tip PREMO, IPREROM şi SENTAB se produc

pentru următoarele clase de fabricaţie – conform Tabelului 1:

Tabelul 1

Presiunea corespunzătoare treptei pentru clasa de fabricaţie, Po (bar) Dimetru

nominal

Dn (mm)

Tipul

tubului 7 10 13 16 19

600 PREMO Da Da Da Da Nu

800 IPREROM Da Da Da Da DA

1000 IPREROM Da Da Da Da Da

1200 SENTAB Da Da Da Da Da

1400 SENTAB Da Da Da Da Da

1600 SENTAB Da Da Da Da Nu

2000 SENTAB Da Da Da Da Nu

I. Tuburi din beton precomprimat centrifugat – 2 variante în funcţie de modul de realizare a

zonei de îmbinare.

•Varianta I.1. Tuburi tip PREMO (zona de îmbinare realizată din betoane diferite, zona mufei

din beton centrifugat, iar zona capătului drept din betonul stratului de protecţie a

armăturii transversale),

Dn 600 mm, L = 5000 mm;

•Varianta I.2. Tuburi tip IPREROM (ambele zone de îmbinare sunt realizate din beton

centrifugat),

Dn 800 mm şi 1000 mm, L = 5000 mm;

II. Tuburi din beton precomprimat, vibrat şi presat tip SENTAB,

Dn 1200, 1400, 1600 şi 2000 mm, L = 6000 mm.

Tuburile din beton precomprimat se produc pentru clasele de fabricaţie: 7; 10; 13; 16 şi 19.

Cifra caracteristică clasei de fabricaţie reprezintă presiunea interioara maximă Po la care

poate fi solicitat tubul (în absenţa altor încărcări – ca de ex.: greutatea pământului de umplutură,

suprasarcini din vehicule, etc.) fără ca în peretele acestuia să apară eforturi de întindere.

Astfel, în conformitate cu cele de mai sus, în peretele unui tub din beton precomprimat

de clasa 16, solicitat la o presiune interioară de 16 bar, efortul de întindere – rezultat în urma

însumării efectului precomprimării cu cel al întinderii din presiunea interioară este egal cu zero.

1.3. Domeniul de utilizare

1.3.1. Conductele din tuburi de beton precomprimat se vor utiliza, aşa cum este precizat în

tabelul 2, la:

15

- aducţiuni şi reţele de distribuţie sub presiune pentru alimentarea cu apă potabilă,

industrială şi irigaţii;

- canalizarea apelor uzate menajere;

- subtraversări de căi ferate, drumuri şi râuri.

Tabelul 2

Domeniu de utilizare

Tip de tub Aducţuni şi reţele de alimentare cu apă

Canalizare. Subtraversari căi ferate, drumuri, râuri

PREMO

Dn 600 mm

Clase fabricaţie,

Po = 7 , 10, 13 şi 19 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

IPREROM

Dn 800 şi 1000 mm

Clase fabricaţie,

Po = 7 , 10, 13 şi 19 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

SENTAB

Dn 1200, 1400, 1600

şi 2000 mm

Clase fabricaţie,

Po = 7 , 10 şi 13 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Tuburile de beton precomprimat nu se vor utiliza pentru:

- transportul apelor uzate;

- conductele care se montează în terenuri mlăştinoase, în terenuri cu tendinţă de

alunecare, în terenuri de umplutură;

- conductele pe care se prevăd un mare număr de piese speciale (mai mult de 25 de

bucăţi pe km);

- conductele cu regim de lucru sub presiunea atmosferică (aspiraţie, sifonări);

- conductele care transportă apă cu temperatură mai mare de +300C;

- conductele supraterane în condiţii de temperatură sub 00C.

2. CERINŢE DE PROIECTARE A REŢELELOR DE ALIMENTARE CU APĂ ŞI CANALIZARE UTILIZÂND TUBURILE PREFABRICATE DIN BETON PRECOMPRIMAT

2.1. Calculul hidraulic al conductelor pe baza profilului longitudinal al traseului 2.1.1. Pe baza calculului hidraulic se dimensionează reţelele de alimentare cu apă şi de

canalizare prin determinarea diametrelor conductelor. Calculul hidraulic stabileşte pierderile de

sarcină pe toate conductele reţelei, astfel încât să se asigure debitele de apă necesare

consumatorilor şi presiunea de serviciu în toate punctele reţelei.

16

În vederea realizării calcului hidraulic al conductelor se întocmeşte profilul longitudinal

al traseului cu linia piezometrică, având un cartuş după modelul indicat în figura 1.

Figura 1. Profil longitudinal al traseului cu linia piezometrică.

2.1.2. Elementele geometrice necesare calculului tuburilor de beton precomprimat sunt

conform tabelului 3.

Tabelul 3

Dn

(mm)

Diametrul interior

Di

(cm)

Grosimea

peretelui

e

(cm)

Diametrul

Mediu

Dm

(cm)

Diametrul exterior

Dext.

(cm)

TUBURI TIP PREMO, IPREROM

600 60 4,5 64,5 69

800 80 5,5 85,5 91

1000 100 6,5 106,5 113

TUBURI TIP SENTAB

1200 120 8,5 128,5 137

1400 140 9,5 149,5 159

1600 160 10,5 170,5 181

2000 200 12,5 212,5 225

2.1.3. Diagrama pentru stabilirea diametrului economic, De pentru conductele din beton

precomprimat este prezentată în figura 2.

17

Figura 2. Diagrama pentru stabilirea diametrului economic De

2.1.4. În cazul utilizării tuburilor la executarea de subtraversări de căi ferate si drumuri,

se vor respecta prevederile STAS 9312 – 87 "Subtraversări de căi ferate si drumuri cu conducte .

Prescripţii de proiectare".

2.1.5. La executarea subtraversarilor de râuri cu tuburi din beton precomprimat incinta

de lucru se va păstra uscată.

18

2.1.6. În vederea proiectării cât mai economice a conductelor (respectiv stabilirea clasei

de fabricaţie cât mai mică) în proiect, se vor prevedea măsuri astfel încât să se limiteze efectul

loviturii de berbec.

2.2. Secţiunea transversală a şanţului de montaj

2.2.1. Tuburile din beton precomprimat îngropate vor avea o acoperire de pământ, cel

puţin egală cu adâncimea de îngheţ din zona climatică, stabilită conform STAS 6054 -77

"Terenuri de fundare. Adâncimea maximă de îngheţ . Zonarea teritoriului României".

2.2.2. Pentru adâncimea şanţului (săpăturii) în care se pozează tuburile până la 5,00 m,

se recomandă următoarele lăţimi de şanţ:

- la săpături cu taluz, lăţimea fundului va fi: Dext. + 50 cm;

- la săpături verticale, lăţimea fundului va fi: Dext. + 80 cm, exclusiv grosimea

sprijinirilor.

2.2.3. Pentru adâncimea săpăturii mai mare de 5,00 m, lăţimea şanţului se va determina

pe baza tehnologiei specifice de execuţie.

2.2.4. În dreptul mufelor, se va adânci săpătura, realizându-se o groapă având lungimea

şi adâncimea conform indicaţiilor din figura 3 şi din tabelul 4.

2.2.5. Nu este necesară lăţirea tranşeei în dreptul mufelor.

Figura 3. Dimensiunile recomandate pentru sapatura necesara montarii mufelor

Tabelul 4

Dn

(mm)

L

(cm)

h

(cm)

600 90

800 100

1000 110

15

1200

1400 120

1600 125

2000 135

20

2.3. Studiul GEO

Fixarea traseului reţelelor de alimentare cu apă şi canalizare se face pe baza studiilor

topografice şi geologice-geotehnice.

Studiul geologic-geotehnic (GEO) precizează următoarele aspecte:

19

- stabilirea traseului;

- caracteristicile geologice-geotehnice ale terenului: unghiul de frecare, coeziunea

terenului, densitatea, umiditatea, coeficientul de tasare, rezistenţa admisibilă, permeabilitatea,

adâncimea minimă de fundare, prin determinarea eventualelor modificări ale traseului (pentru a

se evita terenurile mlăştinoase, cu tendinţă de alunecare, etc.),

- stabilirea necesităţii protecţiei conductelor împotriva coroziunii, dacă apa subterană

sau terenul prezintă agresivitate chimică faţă de beton;

- nivelul apelor de suprafaţă sau subterane.

2.4. Condiţii pentru suportul de rezemare a tuburilor

2.4.1. Pozarea tubului pe terenul de fundaţie se va face prin amenajarea unui pat de

rezemare cu unghiul la centru de 900.

2.4.2. În cazul pământurilor coezive sau necoezive cu fracţii mai mari de 5 cm, patul se

amenajează prin intermediul unei umpluturi de nisip în conformitate cu figura 4 şi tabelul 5.

S = 5 cm, ptr. Dn ≤ 800 mm

S = 10 cm, Dn ≥ 1000 mm

Figura 4. Amenajarea patului la montarea tubului de beton precomprimat

Tabelul 5

Dn

(mm)

S

(cm)

Br

(cm)

hr

(cm)

600 5 70 17

800 5 85 19

1000 10 125 27

1200 10 140 30

1400 10 155 34

1600 10 175 38

2000 10 205 44

2.4.3. În cazul pământurilor necoezive, cu fracţii mai mici de 5 cm patul se amenajează

direct în săpătură, fără prevederea umpluturii de nisip.

2.4.4. În terenuri stâncoase sau cu portanţă redusă, se va prevedea executarea unei

săpături mai adânci, sub cota de pozare şi se va umple cu nisip sau balast compact.

20

2.4.5. Grosimea minimă a stratului de umplutură va fi conform tabelului 6:

Tabelul 6

2.4.6. În terenuri sensibile la umezire se vor avea în vedere prescripţiile tehnice în

vigoare.

2.4.7. Punctele prevăzute cu dispozitive de închidere (vane, clapete, flanşe-oarbe, etc.),

precum şi schimbările de direcţie se vor considera puncte fixe. În aceste puncte se vor prevedea

sisteme corespunzătoare de ancoraj, ţinându-se seama de presiunea de lucru a conductei.

2.5. Unghiul maxim de schimbare a aliniamentului în zona de îmbinare

Pentru tuburile cu Dn 600 ÷ 1000 mm, realizarea traseelor curbe cu raza mai mare de

120 m, se va face prin montarea tuburilor cu un unghi care poate ajunge până la 20, la Dn 1200 ÷

1400 mm raza minimă va fi de 295 m şi unghiul de 1,250, iar pentru Dn 1600 ÷ 2000 mm raza

minimă 345 m şi unghiul maxim 10.

2.6. Protecţia anticorozivă exterioară a tuburilor faţă de agresivitatea naturală a

apelor şi solurilor

Protectia anticoroziva exterioara a tuburilor prefabricate din beton precomprimat este

necesara in cazul in care tuburile urmeaza sa fie amplasate intr-un mediu cu agresivitate naturala

a apei si solului fata de beton.

Gradul de agresivitate a mediului (soluri naturale, ape de suprafata si ape subterane),

respectiv clasa de expunere a betonului, se va stabili in conformitate cu prevederile din Codul de

practica CP 012/1-2007, dupa cum urmeaza:

• XA1 - mediu inconjurator cu agresivitate chimica slaba;

• XA2 - mediu mediu inconjurator cu agresivitate chimica moderata;

• XA3 - mediu mediu inconjurator cu agresivitate chimica intensa.

In tabelul 7 sunt prezentate clasele de agresivitate XA1 ÷ XA3, in functie de caracteristicile

chimice ale apelor/solului (conform CP 012/1-2007).

Diametru nominal

Dn (mm) 600 800 ÷ 1000 1200 ÷ 1400 1600 ÷ 2000

Grosimea minima a stratului

de umplutură (cm) 15 20 24 28

21

Tabelul 7

Clasele de expunere Caracteristici

chimice

Metode de

încercări de

referinţă XA1 XA2

XA3

Ape de suprafata şi subterane

SO42-, mg/l SR EN 196-2 ≥ 200 si ≤ 600 > 600 si ≤ 3000 > 3000 şi ≤ 6000

pH SR ISO 4316 ≤ 6,5 si ≥ 5,5 ≤ 5,5 si ≥ 4,5 > 4,5 şi ≥ 4,0

CO2 agresiv SR EN 13577 ≥ 15 si ≤ 40 > 40 si ≤ 100 > 100 până la saturaţie

NH4+ SR ISO 7150-1

sau SR ISO

7150-2

≥ 15 si ≤ 30 > 30 si ≤ 60 > 60 şi ≤ 100

Mg2+ SR ISO 7980 ≥ 300 si ≤ 1000 > 1000 si ≤ 3000 > 100 până la saturaţie

Sol

SO42-, mg/kga,

total

SR EN 196-2b ≥ 2000 si ≤

3000c

> 3000c si ≤

12000

> 12000c şi ≤ 24000

Aciditate,

ml/kg

DIN 4030-2 > 200

Bauman Gully

Nu sunt întâlnite în practică

aSolurile argiloase a căror permeabilitate este sub 10-5 m/s, pot să fie clasate într-o clasă

inferioară. bMetoda de încercare prevede extracţia SO4

2- cu acid clorhidric; alternativ este posibil de a

proceda la această extracţie cu apă, dacă aceasta este admisă pe locul de utilizare a betonului. cLimita trebuie să rămână de la 3000 mg/kg până la 2000 mg/kg în caz de risc de acumulare de

ioni de sulfat în beton datorită alternanţei perioadelor uscate şi perioadelor umede sau prin

ascensiunea capilară.

Note:

- Mediile înconjuratoare chimic agresive, clasificate în tabelul 7 sunt bazate pe soluri şi ape

subterane naturale la o temperatura apă/sol cuprinsă între 50

C şi 250

C şi în cazurile în care

viteza de scurgere a apei este suficient de mică pentru a fi considerată în condiţii statice.

- Alegerea claselor de expunere se face în raport de caracteristicile chimice ce conduc la

agresivitatea cea mai intensă.

- Când cel puţin două caracteristici agresive conduc la aceeaşi clasă, mediul înconjurător

trebuie clasificat în clasa imediat superioară, dacă un studiu specific nu a demonstrat că acesta

nu este necesar.

- Un studiu special, poate fi necesar pentru determinarea clasei de expunere adecvate în medii

agresive, în situaţiile următoare:

- nu se încadrează în limitele din tabelul 7;

- conţine alte substanţe chimice agresive;

- sol sau apă poluată chimic;

22

- prezintă o viteză ridicată a apei de scurgere, în combinaţie cu anumite substanţe

chimice din tabelul 7.

Proiectantul va stabili măsurile de protecţie anticorozivă exterioară a tuburilor din beton

precomprimat în funcţie de condiţiile concrete de agresivitate a mediului în care acestea vor fi

amplasate şi exploatate, de starea suportului de beton (umiditate, fisuri, etc.), de durabilitatea

estimată a protecţiei anticorozive şi de considerente economice. Se recomandă utilizarea unor

sisteme de protecţie anticorozivă cu durabilitate ridicată, alcătuite din produse de protecţie având

caracteristicile bine cunoscute şi definite în agremente tehnice sau reglementări tehnice specifice.

Se vor utiliza produse de protecţie anticorozivă pe bază de răşini epoxidice, epoxi-

gudron, răşini poliuretanice, răşini polisulfidice ş.a.

3. CERINŢE DE EXECUŢIE ŞI PUNERE ÎN OPERĂ LA CONSTRUCŢIA

REŢELELOR.

3.1. Condiţii de depozitare, transport şi manipulare a tuburilor

3.1.1. Depozitare tuburilor se va face în stive, pe suporţi speciali, pentru a se feri de

şocuri.

3.1.2. Transportul trebuie făcut cu mare grijă; el se va face pe calea ferată,

autocamioane, trailere şi tractoare cu remorci. În timpul transportului, tuburile se vor aşeza, de

asemenea, pe suporţi speciali.

3.1.3. Tuburile vor fi depozitate la punctele de lucru în lungul şanţului, astfel încât să nu

rezeme pe mufă sau pe capătul drept.

3.1.4. Încărcarea (sau descărcarea) tuburilor se va face cu mijloace mecanizate

(automacarale, excavatoare, etc), fie pe planuri înclinate cu frânare, luându-se măsuri ca

rostogolirea să nu se facă pe mufă. Nu este permisă descărcarea tuburilor prin cădere liberă pe

plan înclinat sau din cârligul macaralei, ciocnirea tuburilor, târârea lor cu tractorul sau alt mijloc

de tracţiune. Tuburile se vor prinde la manipulare cu chingi şi nu cu cabluri sau lanţuri care pot

deteriora torcretul.

3.2. Condiţii de executare a săpăturilor şi umpluturilor

3.2.1. Executarea săpăturilor se va face, de regulă, mecanizat cu un excavator cu cupă

întoarsă sau cu o draglină.

3.2.2. Lăţimea şanţului va fi cât mai mică posibil. La tranşee cu taluzuri se poate lua

lăţimea Dext. + 0,5 m, iar la tranşee cu pereţi verticali, lăţimea liberă între stâlpii sprijinirilor va fi

Dext. + 0,8 m; în dreptul mufelor nu este necesară o lăţire, ci numai o adâncire a săpăturii pe

lungimea B = Lmufă + 50 cm.

3.2.3. În terenuri slabe de fundaţie, tuburile se vor poza, după ce se va asterne pe fundul

şanţului un strat de piatră de 20 ÷ 30 cm şi apoi un strat de nisip de 15 ÷ 20 cm.

23

3.2.4. În terenuri de coeziune mica (terenuri mlăştinoase, nisipuri curgătoare, etc.),

tuburile se vor rezema pe piloţi, la distante rezultate din calcul, iar în terenurile stâncoase ele se

vor aşeza pe un pat de minim 20 cm de nisip sau pietriş mărunt.

3.2.5. Ultimul strat de săpătură a tranşeii, de aproximativ 25 cm, se va executa cu puţin

înainte de montarea tuburilor, în cazul terenurilor argiloase, pentru a evita înmuierea acestuia

prin apa de ploaie sau de infiltraţii.

3.2.6. În cazul terenurilor cu apă subterană, ultimul strat de săpătură se va executa

obligatoriu concomitent cu epuismentul apelor sub cota de pozare a tuburilor (gravitaţional) sau

prin pompare.

3.2.7. Înaintea probei de presiune, tranşeea se va umple parţial până la 20 ÷ 30 cm peste

partea superioară a tubului, lăsându-se mufele libere. (figura 5).

Figura 5. Executarea umpluturii după montare

(înainte de începerea probei de presiune)

3.2.8. Pământul care se aşează în jurul tubului nu trebuie să conţină pietre cu dimensiuni

mai mari de 7 cm, iar sub tuburi pietre mai mari de 3-4 cm.

3.2.9. Umplutura va fi bine compactată în straturi subţiri de 10 cm grosime.

3.2.10. La compactare, tubul se va feri de lovituri. Compactarea umpluturii în jurul

tubului se va face manual, simultan pe ambele părţi, pentru evitarea deplasărilor laterale ale

tubului.

3.2.11. În zonele de umplutură situate deasupra conductei, nu se vor folosi dispozitivele

de compactare mecanică.

3.2.12. După efectuarea încercărilor de presiune pe tronsoane de conductă se va executa

umplerea totală şi compactarea umpluturii, inclusiv umplerea şi compactarea în dreptul mufelor

conform indicaţiilor de la pct. 3.2.5. până la nivelul terenului.

3.3. Condiţii pentru lansarea tuburilor

3.3.1. Verificarea dimensiunilor şi caracteristicilor tuburilor se vor face atât la primirea

acestora pe şantier cât şi înainte de punerea în operă; se va controla aspectul, categoria şi

dimensiunile extremitaţilor tubului, care trebuie să se încadreze în limitele de folosinţă prevăzute

în prezentul MANUAL DE UTILIZARE. Tuburile care nu corespund se vor elimina.

24

3.3.2. Verificările pe şantier se vor face cu şabloane speciale şi se vor referi la abaterile

de la secţiunea circulară (ovalizarea) şi dimensiunile tuburilor.

3.3.3. Lansarea tuburilor în tranşee se va face cu cea mai mare atenţie pentru a evita

orice ciocnire a acestora.

3.3.4. La săpăturile executate cu taluze înclinate, sau cu taluze verticale sprijinite cu

palplanşe metalice (în cazul terenurilor coezive obişnuite), aşezarea tuburilor în tranşee se va

face prin lansarea lor cu utilaje corespunzătoare.

3.3.5. În cazul tranşeelor executate cu sprijiniri clasice (dulapi, şpraiţuri), tuburile se vor

introduce, fie prin lansarea într-un singur loc şi împingerea sau tragerea lor pe orizontală (pe

fundul tranşeii) cu ajutorul unor cărucioare speciale, fie prin scoaterea succesivă, pe timp limitat

(pe durata introducerii tuburilor), a şpraiţurilor, cu respectarea tuturor normelor de securitatea

muncii. Este interzisă tragerea tuburilor direct pe patul tranşeii.

3.3.6. Pentru montare, tuburile se vor aşeza cu mufele îndreptate spre sensul de montaj,

care va corespunde sensului invers al scurgerii apei; fac excepţie zonele cu terenuri în pantă,

unde mufele vor fi orientate către vârful acesteia.

3.4. Condiţii de îmbinare a tuburilor.

3.4.1. Pentru realizarea îmbinării, primul tub cu mufă va fi aşezat pe toată lungimea lui,

inclusiv mufa, pe fundul săpăturii, iar al doilea va fi suspendat pe chingi pe toată durata

executării şi verificării îmbinării.

Utilajele de montaj vor trebui să suporte greutatea tubului indicată în ANEXA III.

3.4.2. Înainte de montare, se va verifica starea garniturii de cauciuc care nu trebuie să

prezinte bavuri, fisuri, goluri aparente, zone arse etc. şi se va curăţa cu atenţie deosebită

interiorul mufei şi capătul drept al tubului cu care se face îmbinarea.

3.4.3. După curăţarea suprafeţelor de contact, se va monta garnitura de cauciuc pe

capătul drept al tubului (figura 6.a).

După aceasta, tubul suspendat (2) va fi apropiat de mufa tubului (1) până la distanţa de

5 mm şi centrat cu atenţie (figura 6.b).

Din această poziţie, se va începe introducerea tubului suspendat (2) în tubul aşezat pe

fundul şanţului (1) păstrându-se centrarea.

3.4.4. Împingerea tubului suspendat în mufa tubului aşezat pe pământ, se va face cu o

pereche de scripeţi de tracţiune cu lanţ sau cabluri, evitându-se ciocnirea sau lovirea tuburilor.

Pentru tuburile cu Dn 400 ÷ 600 mm forţa scripeţilor va fi de 1 ÷ 1,5 tone, pentru cele

cu Dn 800 ÷ 1000 mm, de 3 tone, iar pentru Dn 1200 ÷ 2000 mm, de 5 tone.

În timpul montării unui tub, cele două tuburi anterioare vor rămâne ancorate de

dispozitivul de tragere.

3.4.5. Pe parcursul executării îmbinării se va urmări rularea garniturii în mufă în mod

egal pe toată lungimea ei.

25

În cazul în care se constată neuniformitatea rulării garniturii, se va scoate tubul

suspendat şi se va repeta operaţia de îmbinare.

Figura 6. Etape de realizare a îmbinărilor tuburilor:

a. montarea garniturii de cauciuc pe capătul drept al tubului b. apropierea tubului suspendat de mufa tubului

c. introducerea tubului suspendat (2) în tubul aşezat pe fundul şanţului (1) d. îmbinarea tuburilor în curbă.

Îmbinarea în aliniament se va considera corespunzătoare dacă tuburile sunt coaxiale şi

este îndeplinită condiţia din figura 7, privind poziţia garniturii de etanşare.

a.

b.

c.

d.

26

Figura 7. Poziţia de montaj a garniturii de etanşare.

În cazul când condiţia nu este îndeplinită, se va reface montajul tubului.

3.4.6. Îmbinarea tuburilor în curbă se va face identic ca la îmbinarea în aliniament, după

care se va devia tubul suspendat (2) faţă de tubul aşezat pe fundul şanţului (1), cu un unghi ce se

stabileşte în funcţie de raza curbei ce trebuie realizată, dar care nu va depăşi valorile maxime de

la pct. 2.9.

3.4.7. În cazul montării conductelor în curbă, umplutura şanţului în partea concavă a

tranşeei, se va face cu dublă compactare în straturi de 10 cm, după ce pământul de umplutură a

fost fărâmiţat şi umezit, astfel încât să se obţină o compactare corespunzătoare la o densitate de

cel puţin 1,8 kg/dm3.

3.4.8. În cazul montării unei conducte, la care execuţia depăşeşte un an, părţile din

conducta executată şi probată, vor sta pline cu apă pentru a se evita uscarea tuburilor şi

garniturilor.

Apa se va schimba periodic pentru a nu se altera; se recomandă ca această durată să fie

de 4 luni pe timp călduros – vara şi 6 luni în restul timpului (răcoros).

3.4.9. Montajul tuburilor se va face la o temperatura de minim 00C.

27

4. VERIFICAREA CALITĂŢII, A PERFORMANŢELOR ŞI A

DURABILITĂŢII TUBURILOR PREFABRICATE DIN BETON

PRECOMPRIMAT, PENTRU ASIGURAREA COMPATIBILITĂŢII

UTILIZĂRII „IN SITU”.

4.1. Verificarea calitatii materialelor inglobate in realizarea tuburilor .

Calitatea materialelor înglobate, se verifică în laboratorul propriu al fabricii, prin

încercări specifice tipului de material conform standardelor armonizate de referinţă SR EN

aferente acestora.

Aceste verificări se efectueaza la fiecare lot aprovizionat sau la periodicitatea indicată

în standardele de referinţă, iar rezultatul se consemnează în registrul laboratorului.

Betonul se realizează conform reţetelor stabilite de producător şi testate pe epruvete

cubice cu latura de 15 cm în laborator şi se verifică dacă s-a atins clasa betonului. Conformitatea

clasei betonului s-a verificat şi de laboratorul ICECON TEST care a emis Raportul de încercări

RI-10.04.099 in anul 2010. Reţetele sunt verificate şi ajustate permanent de către producător.

4.2. Verificarea calitatii tuburilor.

Fiecare tub livrat este verificat la producator în ceea ce priveşte aspectul, dimensiunile

şi este supus la presiune în standurile proprii de încercare pentru verificarea clasei de presiune

(vezi foto 7).

Foto 7 – Verificarea la presiune pe stand.

28

În paralel, producătorul a efectuat şi efectuează încercări nedistructive pe tuburile

rezultate din procesul de fabricaţie la un organism independent. Rezultatele acestor încercări

trebuie să confirme clasa betonului şi implicit calitatea tubului rezultat.

4.3. Verificarea calitatii materialelor de etanşare.

Producătorul poate asigura furnizarea fiecarui tub cu garnitura inelară de etanşare

corespunzătoare, verificată din punct de vedere dimensional şi la presiune pe stand, cu o duritate

SHORE A de 50(-0,+5) grade, conform SR EN 681-1:2002.

4.4. Verificarea performanţelor.

4.4.1. Înainte de punere în funcţiune, conductele realizate – montate, se supun

următoarelor încercări de presiune:

- încercarea pe tronsoane a conductelor;

- încercarea pe ansamblu a conductelor.

4.4.2. Pentru conductele de aducţiune, lungimea unui tronson supus probei de presiune,

va fi de 900 ÷ 1000 m.

În unele cazuri, pentru conductele cu Dn 600 ÷ 1000 m, când se justifică economic,

lungimea tronsoanelor de încărcare se poate mări până la 2000 m.

Primele tronsoane de probă vor avea lungimea de max. 1000 m şi numai după

încercarea acestora cu bune rezultate, în baza avizului scris al proiectantului, se poate trece la

tronsoane cu lungimi mai mari. (exemplificativ se prezinta o incercare pe tronson realizate la

producator – vezi Foto 8).

Foto 8 – Exemplu de tronson încercat.

29

Pentru reţelele de distribuţie, lungimea tronsonului de probă nu va depăşi 600 m.

4.4.3. Înainte de începerea probei pe tronsoane, se va executa umplutura de pământ

conform indicaţiilor de la pct. 3.2.

În curbe, atunci când proiectul prevede, se vor executa masive de ancoraj.

4.4.4. Înainte de umplerea tronsonului cu apă, se vor închide capetele tronsonului cu

capace din oţel, sprijinite pe masivele de ancoraj ale căror detalii se vor prevedea în proiect.

Nu se vor folosi vanele ca piese de închidere a capetelor tronsoanelor supuse încercării

de probă.

Umplerea tronsonului cu apă se va face prin punctul cel mai de jos al acestuia, după ce

în prealabil s-au deschis robinetele de aerisire prevăzute în punctele înalte. Acestea se vor

închide treptat, numai după ce pe robinetele respective se evacuează apă fără aer; diametrul

acestora va fi de minimum 50 mm.

4.4.5. În vederea eliminării complete a aerului din conductă se recomandă ca viteza de

umplere cu apă a conductei ce se probează, să fie de 5 l/s pentru conductele cu Dn mai mic de

600 mm, 15 l/s pentru conductele cu Dn 600 ÷ 1000 mm, de 25l/s pentru conductele cu Dn 1200

÷ 1500 mm şi de 40 l/s pentru conductele cu Dn mai mare sau egal cu 1600 mm.

Operaţiunea de scoatere a aerului din tuburile protejate anticoroziv la exterior, se va

face cu deosebită atenţie. Neeliminarea completă a aerului din tub, poate conduce la deteriorarea

peliculei protectoare prin desprindere.

4.4.6. După umplerea tuburilor cu apă şi eliminarea aerului, tronsonul supus încercării

de probă se va menţine sub o presiune de 2 ÷ 3 bar, timp de 72 ore (3 zile), pentru a se realiza

absorbţia – saturarea cu apă a pereţilor tuburilor.

La tronsoanele cu presiune de probă mai mică de 4 bar, presiunea de saturare a tuburilor

va fi de cel puţin 50% din presiunea de probă.

După trecerea celor 3 zile, presiuna se va ridica la cea de probă.

4.4.7. Prin presiunea de regim se înţelege presiunea hidraulică maxim obţinuţă în regim

de exploatare, dinamic, când se pompează şi static la aducţiuni gravitaţionale. Prin proiect se va

stabili atât presiunea de regim cât şi presiunea datorată fenomenului de lovitură de berbec. Tot

prin proiect se vor prevedea şi mijloacele tehnice de eliminare sau limitare a fenomenului de

lovitură de berbec. Suma presiunilor de regim şi din lovitura de berbec, se defineşte ca presiune

interioară de calcul Pi (vezi ANEXA I).

4.4.8. Presiunea de probă va fi egală cu presiunea interioară Pi.

4.4.9. Ridicarea presiunii de la cea de saturare la presiunea de probă se va face în trepte

de 1 bar la 10 minute.

Durata probei de presiune va fi de 1 oră.

4.4.10. Pentru verificarea presiunilor obţinute se vor monta manometre la toate punctele

caracteristice ale tronsonului (capete, puncte înalte şi joase, ramificaţii, cămine).

4.4.11. Proba de presiune este recomandabil a se efectua pe timp noros, dimineaţa sau

seara, pentru ca rezultatele să nu fie influenţate de variaţiile mari de temperatură.

30

4.4.12. Pentru fiecare tronson probat se va ţine evidenţa datelor obţinute.

4.4.13. Proba se va considera reuşită pe tronsonul respectiv, dacă sunt îndeplinite

următoarele condiţii:

- la examinarea vizuală tronsonul să nu prezinte scurgeri vizibile de apă; petele de

umezeală de pe tuburi şi în special cele din zona mufelor la îmbinări se consideră ca pierderi

admisibile, în cazul îndeplinirii condiţiilor din aliniatele de mai jos;

- pierderea de presiune să nu depăşească, în timp de 1 oră , 10% din presiunea de probă;

- în cazul când presiunea a scăzut sub cea menţionată, se ridică din nou presiunea şi se

măsoară pierderea de apă, timp de 1 oră, care trebuie să fie sub limita admisă de 0,04 l/m2/h.

În caz contrar se fac remedierile necesare şi se repetă proba de presiune pe tronsonul

respectiv.

4.4.14. Proba de presiune pe tronsoane se va face cu armările prevăzute în proiect,

montate.

4.4.15. După terminarea probei pe tronson, şanţul din lungul acestuia se umple cu

pământ şi se execută legătura cu tonsonul adiacent probat anterior, îmbinarea între tronsoane

rămânând descoperită până la proba generală a conductei de aducţiune.

4.4.16. După probarea fiecărui tronson se va încheia un proces verbal de încercare la

presiune hidraulică, conform ANEXEI III.

4.4.17. Încercarea definitivă pe ansamblul conductei se va face în regim de funcţionare a

acesteia gravitational sau prin pompare, prin observarea timp de 2 ore a îmbinărilor dintre

tronsoane, care nu trebuie să prezinte pierderi vizibile de apă.

4.4.18. În cazul funcţionării prin pompare, în decursul celor 2 ore, se vor face cel puţin

două opriri ale pompelor. Încercarea se va face numai după montarea şi verificarea funcţionării

dispozitivelor prevăzute în proiect pentru amortizarea efectului hidraulic al loviturii de berbec.

4.4.19. Nu se vor executa probe de presiune la temperatura sub 00C.

4.4.20. Pentru înlăturarea pierderilor accidentale de apă la îmbinarea tuburilor, se vor

folosi garnituri exterioare şi piese de strângere realizate din două flanşe, din care una fixată pe

mufă şi cealaltă care strânge garnitura de cauciuc la capătul mufei.

Flanşele, executate din două bucăţi, se îmbină cu şuruburi după ce au fost aşezate pe

tub.

4.5. Recepţia lucrărilor

Prin recepţia lucrărilor executate, investitorul acceptă şi preia lucrarea, aceasta putând

fi dată în exploatare. Prin recepţie se certifică faptul ca executantul şi-a indeplint obligaţiile

conform prevederilor contractuale şi ale documentaţiei de executie.

Recepţia lucrărilor se va realiza în conformitate cu prevederile Legii nr. 10 /1995

modificată cu legea nr. 123/2007 privind calitatea în construcţii, HG nr.273/94 –

"Regulamentului de receptie a lucrarilor de constructii si instalatii aferente acestora" şi altor

reglementări specifice.

31

Recepţia lucrărilor cuprinde două etape şi anume:

- recepţia la terminarea lucrărilor prevăzute în contract;

- recepţia finală, dupa expirarea perioadei de garanţie prevazută în contract.

Toate documentele tehnice privind proiectarea, executarea, recepţia, precum şi

comportarea în timpul exploatării instalaţiilor şi anexelor aferente se includ în cartea tehnică a

construcţiei, întocmită conform "Normelor de întocmire a carţii tehnice a construcţiei " din

“Regulamentul de receptie a lucrarilor de constructii si instalatii (HG nr.273/94).

5. SOLUŢII DE REALIZARE A LUCRĂRILOR DE REŢELE - ALIMENTĂRI

CU APĂ ŞI DE CANALIZARE. INDIVIDUALIZAREA SOLUŢIILOR APLICATE.

Compatibilitatea tuburilor din beton precomprimat de utilizare specifică, va fi stabilită

pe baza următoarelor modalităţi de evaluare:

(i) – evaluarea tehnică a soluţiilor de tubulatură existente în prezentul manual;

(ii) – evaluarea capacităţii tehnologice a executantului;

(iii) – evaluarea duratelor de execuţie pentru diferitele soluţii şi compararea cu duratele

impuse;

(iv) – evaluarea surselor de risc asociate, pentru solutiile optime alese, în vederea

determinării etapelor tehnologice finale şi implicit a timpilor finali de execuţie;

(v) – evaluarea raportului cost/calitate pe întreaga durată de viaţă a reţelei – cost global

(cheltuieli iniţiale, cheltuieli de mentenanţă, înlocuire).

Aceasta evaluare va fi realizată de către proiectantul lucrărilor de aducţiune sau

canalizare ţinând cont şi de condiţiile de la capitolul 2 şi capitolul 3 din prezentul manual.

5.1. Reţele de alimentări de apă folosind tuburi din beton precomprimat:

a) alimentare cu apă a unui oraş de munte, cu captarea apei de suprafaţă a unui izvor

(figura 8);

b) alimentare cu apă a unui oraş de şes cu captare de apă subterană (figura 9);

c) alimentare cu apă a unui oraş de deal cu captare de apă de suprafaţă (figura 10);

d) alimentare regională cu apă a unui grup de localităţi cu captare multiplă (figura 11).

32

Figura 8. Alimentarea cu apă a unui oraş de munte, cu captarea apei de suprafaţă a unui izvor.

Figura 9. Alimentare cu apă a unui oraş de şes cu captare de apă subterană.

Figura 10. Alimentarea cu apă a unui oraş de deal cu captare de apă de suprafaţă.

33

Figura 11. Alimentarea regională cu apă a unui grup de localităţi cu captare multiplă.

5.2. Reţele de canalizări folosind tuburi din beton precomprimat:

a) canalizare în reţea perpendiculară (directă – figura 12.a, şi indirectă – figura 12.b);

b) canalizare în reţea paralelă în etaje (figura 13);

c) canalizare în reţea ramificată (figura 14.a) şi radială (figura 14.b);

Figura 12. Canalizare în reţea perpendiculară

a. directă; b. indirectă.

34

Figura 13. Canalizare în reţea paralelă în etaje.

Figura 14. Canalizare în reţea:

a. ramificată; b. radială.

35

6. SOLUŢII DE REMEDIERE A EVENTUALELOR DEFECŢIUNI APĂRUTE

LA REŢELELE DE ALIMENTARE CU APĂ ŞI DE CANALIZARE CU TUBURI DIN

BETON PRECOMPRIMAT

Mentenanţa, repararea şi exploatarea reţelelor de alimentare cu apă şi de canalizare

folosind tuburi prefabricate de beton precomprimat realizate de PREFAB S.A. Călăraşi sunt

activităţi exclusiv în atribuţiile operatorului de reţea.

Operatorul de reţea este societatea specializată în monitorizarea funcţionăriii reţelei

precum şi în asigurarea condiţiilor de mentenanţă, reparaţii şi reabilitări, condiţii ce trebuie

prevăzute în contractele de exploatare dintre operator şi autoritatea locală sau centrală.

6.1. Defecţiuni apărute la montaj

6.1.1. La montajul reţelelor de alimentare cu apă şi de canalizare pot apărea

următoarele defecţiuni (degradări):

- defecţiuni ale stratului de protecţie (fisuri, exfolieri);

- defecţiuni ale torcretului (fisuri, desprinderi, dezveliri armături);

- defecţiuni ale betonului miez (ciobituri, dezveliri armături).

6.2. Defecţiuni apărute în exploatare

6.2.1 In timpul exploatării reţelelor de alimentare cu apă şi de canalizare pot apărea

următoarele defecţiuni (degradări):

- defecţiuni ale mufelor;

- defecţiuni ale garniturilor;

- defecţiuni ale stratului de protectie (fisuri, exfolieri, distrugeri);

- defecţiuni ale torcretului (fisuri, exfolieri, desprinderi, coroziune);

- defecţiuni ale betonului (fisuri, exfolieri, desprinderi, coroziune);

- cedare tuburi datorită variaţiilor de presiune a apei (lovituri de berbec);

- ruperi prin coroziune sub tensiune a armăturilor pretensionate, etc.

6.3. Soluţii tehnice de remediere

Soluţiile de remediere a degradărilor vor fi stabilite în funcţie de natură, tipul şi

gravitatea acestora de către operatorul de reţea şi proiectant.

6.3.1. Repararea tuburilor

La repararea degradărilor locale (exterioare) care nu afectează capacitatea portantă a

tubului se vor utiliza soluţii clasice de remediere cu mortar adeziv pe bază de ciment sau răşini

epoxidice, cu respectarea cerinţelor din următoarele documente de reglementare tehnică:

- C 149-87: Instrucţiuni tehnice privind folosirea amestecurilor pe bază de ciment sau

pe bază de răşini epoxidice la remedieri de defecte ale lucrărilor de construcţii

36

- C 130 - 78: Instruţiuni tehnice pentru aplicarea prin torcretare a mortarelor şi

betoanelor

6.3.2. Consolidare

Pentru degradări locale care pot afecta capacitatea de preluare a presiunior, operatorul

împreună cu un proiectant de specialitate vor stabili soluţii tehnice de realizare a consolidărilor.

Se propun exemple de soluţii tehnice de principiu, care pot constitui baza de analiză şi

definitivare a tehnologiei de consolidare:

- suprabetonare la aducţiuni sau canalizări – figura15;

- cămine de vizitare la canalizări – figura 16;

- de asemenea, în cazuri excepţionale, în care din calcul rezultă că tuburile nu pot

prelua împingerile pământului, la subtraversări, se pot utiliza soluţii de realizare a incintelor din

beton armat, prin care vor trece tuburile de presiune din beton precomprimat – figura 17.

NOTĂ: Săpătura şi implicit suprabetonarea se va realiza pe o lungime de tub cu minim

50 cm de o parte şi de alta a defectului

Figura 15. Suprabetonare la aducţiuni din canalizări

37

Nota: La conexiunea dintre tubul de cămin şi tubul din beton precomprimat se poate

introduce, înainte de suprabetonare, o piesă metalică care urmăreşte profilul ştuţului tubului de

cămin, care se sudează de armătură. Dupa terminarea prizei betonului si realizarea unei

resistenţe mecanice corespunzătoare se perforează gaura şi se poate trece la montarea

caminului.

Figura 16. Cămine de vizitare la canalizări.

Figura 17. Incintă din beton armat pentru trecerea tubului de bază.

38

6.3.3. Înlocuire

6.3.3.1. Neetanşeităţile tuburilor constatate la proba de presiune se pot remedia, în

cazul pierderilor la garnituri, prin aplicarea unei garnituri suplimentare (ex. elastomeri

termoplastici) şi/sau a unor piese de strângere speciale.

6.3.3.2 În cazul când există pierderi de apă prin pereţii tubului (pereţii sau mufa

fisurată), iar defecțiunea este majoră ți nu poate fi remediată prin suprabetonarea zonei

afectate, se va înlocui tubul defect.

Pentru scoaterea tubului defect se va sparge partea centrală a tubului, pe o porţiune de

aproximativ 20 cm, se vor scoate părţile A şi B din conductă (figura 18) şi se vor introduce

tronsoane scurte, speciale, care se vor comanda la fabrică.

Figura 18. Tehnologia de scoatere a tubului defect.

Aceste tronsoane se vor lega între ele cu ajutorul unui manşon cu flanşe, contraflanşe şi

garnituri de cauciuc (figura 19).

1 – manşon de trecut pe tub

2 – flanşe pentru presarea garniturii de cauciuc

3 – garnituri circulare de cauciuc

4 – buloane de strângere

Figura 19. Tehnologia de conectare a tubului nou cu tuburile existente.

39

7. PROTECŢIA, SIGURANŢA ŞI IGIENA MUNCII

În toate operaţiile de execuţie a conductelor de aducţiune şi a reţelelor de alimentare cu apă şi

de canalizare se respectă cerinţele esenţiale referitoare la protectia, siguranţa ți igiena muncii.

Conducătorii unităţilor de execuţie, precum şi reprezentanţii beneficiarului care urmăresc

realizarea lucrărilor, au obligaţia să aplice toate prevederile legale privind protectia muncii:

Legea 90/1996 a protecţiei muncii şi “Normele metodologice de aplicare”, “Normele generale de

protecţia muncii”elaborate de Ministerul Muncii şi Protecţie Socialei în colaborare cu Ministerul

Sănătăţii – 1996, “Normele specifice de securitate a muncii”precizate în anexa II, precum şi

Ordinul nr. 9/N/15.03.93 al MLPAT – “Regulament privind protecţia si igiena muncii în

construcţii”.

Principalele măsuri şi acţiuni pentru asigurarea condiţiilor de securitate a muncii sunt:

♦ Luarea măsurilor tehnice şi organizatorice pentru asigurarea condiţiilor de securitate a

muncii.

♦ Realizarea instructajelor de protecţie a muncii ale întregului personal de exploatare şi

întreţinere şi consemnarea acestora în fițele individuale sau alte formulare specifice,

semnate individual.

♦ Controlul aplicării şi respectării normelor specifice de către întreg personalul.

♦ Pe toata durata execuţiei, în lungul conductelor trebuie asigurată o zona de lucru şi de

protecţie. Lăţimea acestor zone se stabileşte în funcţie de tipul şi diametrul conductelor care

trebuie montate, precum şi de condiţiile locale.

♦ În interiorul zonei de lucru şi de protecţie nu este permis accesul persoanelor şi al utilajelor

străine de şantier. Zona de protecţie se stabileşte prin proiect şi se măsoară din axul

conductei.

Instructajele de protecţie a muncii la executarea lucrărilor se referă cu prioritate la:

♦ Semnalizarea şi supravegherea lucrărilor.

♦ Execuţia săpăturilor şi sprijinirea pereţilor şanţurilor.

♦ Execuţia sudurilor.

♦ Semnalizarea devierii circulaţiei, iluminatul pe timpul nopţii.

♦ Manevrarea materialelor grele, manual sau cu utilaje de ridicat.

♦ Protecţia împotriva intoxicării cu clor la dezinfectarea conductelor.

♦ Tăierea mecanică a conductelor.

♦ Obligativitatea folosirii echipamentului de protecţie şi de lucru.

♦ Lucrări în spaţii închise: cămine, galerii edilitare, tuneluri.

♦ Folosirea utilajelor de execuţie (motopompe, compresoare, macarale, grupuri electrogene,

grupuri de sudură, aparate de tăiat conducte, etc.)

40

8. PREVENIREA ŞI STINGEREA INCENDIILOR

Respectarea reglementărilor de prevenire şi stingere a incendiilor, precum şi echiparea cu

mijloace de prevenire şi stingere a incendiilor sunt obligatorii la execuţia reţelelor de distribuție

a apei, inclusiv în timpul operaţiilor de revizie preventivă, reparaţii şi remedieri ale avariilor.

Răspunderea pentru prevenirea şi stingerea incendiilor revine antreprenorului, precum şi

şantierului care asigură execuţia conductelor.

Înainte de executarea unor operaţii cu foc deschis (sudură, lipire cu flacără, topire de

materiale izolante, topire plumb) se face instructajul personalului care realizează aceste operaţii

având în vedere prevederile normativului C300 “Normativul de prevenire şi stingere a

incendiilor pe durata de execuţie a lucrărilor de construcţii şi instalaţii aferente acestora”.

În timpul efectuării lucrărilor de vopsitorii, izolaţii, se iau măsuri de evitare a contactului

substanţelor inflamabile cu sursele de foc prin crearea unei zone de siguranţă de minimum 30 m.

Se interzice fumatul sau lucrul cu foc deschis în zonele unde se execută izolaţii sau operaţii

cu substanţe inflamabile. Lucrările de sudură nu se execută în zonele unde se realizează

vopsitorii sau izolaţii.

Se interzice depozitarea la sediul local de organizare a şantierului a carburanţilor necesari

funcţionarii utilajelor. Utilajele se prezintă la program alimentate cu combustibilii necesari.

Pentru lucrările de execuţie în spaţii inchise (cămine, galerii edilitare, tuneluri), se prevăd

măsurile necesare pentru prevenirea şi stingerea incendiilor în functie de natura lucrarilor şi a

condiţiilor locale. Conducătorul formaţiei de lucru asigură instruirea personalului şi urmăreste

permanent respectarea măsurilor de prevenire şi stingere a incendiilor.

Tuburile şi piesele speciale din polietilena de înalta densitate se aprovizionează pe şantier

numai în momentul punerii acestora în operă.

Se execută si montează indicatoare vizibile şi rezistente la intemperii, pentru marcarea

poziţiei hidranţilor exteriori şi a căminelor de vane pentru instalaţii de incendiu, respectându-se

prevederile din STAS 297-2.

41

9. SOLUȚII TEHNICE PENTRU RECUPERAREA CĂLDURII DIN APELE UZATE

Apele uzate conțin foarte multă energie termică. Aceasta energie poate fi utilizată pe timpul iernii pentru a genera căldură, iar pe timpul verii pentru răcire. Acest lucru este posibil deoarece pe timpul iernii, apele uzate sunt mult mai calde decat aerul exterior, iar pe timpul verii ele sunt mult mai reci. In decursul unui an, temperatura medie a apelor uzate este între 10° C ți 20° C.

Tehnologia pentru producerea de căldură din apele uzate este foarte simplă, nu dăunează mediului ambiant ți este verificată. Esența acestei tehnologii o reprezintă un schimbător de căldură care extrage căldura din apele uzate, ți o pompă de căldură ce poate să încălzească ți/sau răcească clădiri de mari dimensiuni – ața după cum este prezentat în figura 1.

Deoarece domeniul de rentabilitate al acestei tehnologii se situează în domeniul puterilor termice mari, iar sistemele de canalizare ți stațiile de tratare a apelor uzate se află în proprietatea administrațiilor locale, proiectele de recuperare a căldurii din apele uzate trebuie sa fie susținute la nivel guvernamental ți să fie integrate în strategia energetică a a statului.

În zonele urbane, fiecare locuitor produce zilnic intre 100 l ți 160 l de apă uzată – generată la spălare, in băi/duțuri, în toalete. Zonele comerciale ți cele industriale produc, la randul lor, debite mari de ape uzate. Căldura recuperată din apele uzate ți up-gradată cu ajutorul pompelor de căldură poate fi utilizată pentru încălzirea locuințelor sau pentru producerea apei calde menajere, acoperind 6 pană la 8 % din consumul total de energie pentru scopurile amintite mai sus. Daca la nivelul UE s-a stabilit obiectivul de reducere a emisiilor de CO2 cu 20%, numai prin aplicarea acestei tehnologii se pot atinge 30-40% din obiectivul amintit, fără modificarea comportamentului uman.

Apa uzata este trimisa spre canalul colector, unde se amesteca cu apa meteorica. Sistemul de recuperare a căldurii din apele uzate este prezentat in figura 20.

Figura 20. Sistemul de recuperare a căldurii din apele uzate

42

Pentru recuperarea cțldurii din apele uzate, existț doua metode, ți anume: - recuperarea căldurii direct din canalul de ape uzate – prin intermediul unui schimbător de

căldură înglobat la partea inferioară a tubului de scurgere, în peretele acestuia; - recuperarea căldurii în stațiile de tratare, în decursul tratării apelor uzate sau la finele

procesului de tratare a acestora - prin intermediul unui schimbător de căldură metalic, de tipul țeavă în țeavă, imersat în bazinul de tratare.

Căldura recuperată din apele uzate ajunge – prin intermediul unui agent termic secundar – la o pompă de căldură. Pompa de căldură ridică potențialul termic al căldurii ți furnizează căldura (de condensare a unui agent frigorific) către consumatori, în scopul încălzirii spațiilor ți al producerii apei calde menajere. Pompele de căldură sunt de tipul cu comprimare mecanică de vapori, iar energia de acționare este energia electrică.

Pentru recuperarea căldurii direct din canalul de ape uzate există două tehnologii disponibile: pentru sistemele de canalizare deja existente, si pentru sistemele de canalizare noi.

În cazul sistemelor de canalizare deja existente, pentru recuperarea căldurii din apele uzate se ațează pe fundul canalului colector un schimbător de căldură plat, realizat din oțel de înaltă calitate – conform figurii 21. Lungimea acestui schimbător de căldură poate atinge ți 200 m.

În figura 22 se prezintă structura ți tehnologia de montaj a unui schimbător de căldură metalic în interiorul unui canal existent.

a. b. Figura 21. Schimbătoare de căldură pentru recuperarea căldurii în tuburile de canalizare

a. În sisteme de canalizare existente; b. În sisteme de canalizare noi

43

Figura 22. Structura Ți tehnologia de montaj a unui schimbător de căldură metalic în interiorul unui canal existent

În cazul sistemelor de canalizare noi, se pot utiliza tuburi din beton armat ți precomprimat care au înglobate în peretele de beton un schimbător de căldură, realizat din țevi metalice, cu racorduri pentru a putea realiza un sistem modular – conform figurii 23. Acest sistem are avantajul unei întrețineri mai facile, deoarece canalele sunt vizitabile (se poate merge pe suprafața schimbătorului de căldură).

Figura 23. Tipuri de schimbătoare de căldură recuperatoare înglobate în tuburile de scurgere

In bazinele stațiilor de tratare se pot imersa schimbătoare de căldură multitubulare, de tipul celor prezentate în figura 24.

Figura 24. Schimbătoare de căldură multitubulare pentru recuperarea căldurii din bazinele staȚiilor de tratare a apelor uzate

Deoarece sistemele de evacuare a apelor uzate, precum ți stațiile de tratare sunt

proprietatea municipalităților, pentru realizarea unor sisteme de recuperare a căldurii din apele

44

uzate (cu ajutorul pompelor de căldură) este nevoie de sprijinul autorităților locale. În plus, astfel de sisteme sunt recomandate pentru ansambluri de construcții, sau pentru clădiri de mari dimensiuni, acolo unde numărul minim de locuitori este între 5000 ți 10000.

Cele mai potrivite aplicații sunt: ansamblurile de clădiri unifamiliale sau blocurile de locuințe, țcolile, complexele sportive ți bazinele de înot. Condiția este ca necesarul de căldură să fie de cel puțin 150 kW, iar utilizatorul să fie amplasat în apropierea unui canal de mari dimensiuni pentru apele uzate, sau în apropierea unei stații de tratare a apelor uzate.

Un studiu arata ca în Germania există o piață potențiala de 10 miliarde de euro în astfel de sisteme, iar în Austria ți Elveția o piață de cate 1 miliard de euro.

Exemple de aplicații ale sistemelor de recuperare a căldurii din apele uzate � StaȚie de tratare a apelor uzate din oraȚul Basel (ElveȚia), cu vechimea de 20 de

ani o Consumatorul de căldură: 70 clădiri o Rețea de încălzire la distanță: 3,5 km o Puterea termică totală: 4800 kW o Puterea termică a pompei de căldură: 380 kW o Ponderea pompei de căldură: 14 % o Proprietarul sistemului:Wärmeversorgung Binningen AG o Contractor: EBM Elektra Birseck Münchenstein

� StaȚie de tratare a apelor uzate din oraȚul Basel (ElveȚia), cu vechimea de 20 de ani

o Consumatorul de caldura: 133 clădiri o Rețea de încălzire la distanță: 1,2 km o Puterea termică totală: 820 kW o Puterea termică a pompei de căldură: 806 kW o Ponderea pompei de căldură: 70 % o Proprietarul sistemului: Consorțiu o Contractor: Elektrizitätswerk des Kantons Zürich EKZ

� Complex de locuinȚe Winterthur o Consumatorul de caldura: 400 apartamente o Rețea de încălzire la distanță: 0,2 km o Puterea termică totală: 1150 kW o Puterea termică a pompei de căldură: 820 kW o Ponderea pompei de căldură: 70 % o Proprietarul sistemului: Leopold Bachmann, Rüschlikon o Pompa de căldură realizată de Kapag AG, Zumikon o Engineering: Rabtherm AG, Zürich

� Compania de ceasuri, IWC, Schaffhausen o Consumatorul de caldura: 6 clădiri o Rețea de încălzire la distanță: 0,3 km o Puterea termică totală: 600 kW o Puterea termică a pompei de căldură: 370 kW o Ponderea pompei de căldură: heat pump 60 % o Proprietarul sistemului: IWC International Watch + CO. Ltd. o Engineering: E + H Ingenieurbüro AG, Schaffhausen

� Sandvika – Oslo o Consumatorul de caldura: 56 clădiri o Rețea de încălzire la distanță: 10 km o Puterea termică totală: 22 000 kW o Puterea termică a pompei de căldură: 13 000 kW

45

o Ponderea pompei de caldura: 50 % o Proprietarul sistemului: Baerum Fjernvarme AS, Sandvika o Pompa de căldură realizată de Friotherm AG, Winterthur

ANEXA I

STABILIREA CLASEI TUBURILOR DIN BETON PRECOMPRIMAT

1. Principii generale

1.1. Alegerea tubului constă în precizarea clasei de fabricaţie. Aceasta se face astfel

încât în orice punct al traseului conductei, să fie îndeplinită condiţia:

Po ≥ 0,95 Pc (1)

Tabelul 1

Tuburi amplasate in zone

necarosabile în care este

posibil accesul accidental

al unor vehicule având o

greutate maximă de 10 t.

Încercări

Conducte

amplasate în

zone

necarosabile

Gruparea I Gruparea II

Conducte

amplasate în

zone

carosabile

Presiunea interioară

de regim “Pr” X X X X

Pentru

stabilirea

presiunii

“Pi”

Suprapresiunea

interioară datorată

loviturii

de berbec ”∆p”

X - X X

Sarcini datorate

pământului de

umplutură, F1

X

X

X

X

Suprasarcini

datorate circulaţiei

unui autovehicul de

10 t, F2

- X -

-

Suprasarcini

datorate circulaţiei

autovehiculelor din

convoaiele

standardizate, F2

-

-

-

X

Pentru

stabilirea

presiunii

echivalente

“Pech”

Greutatea proprie a

tubului şi a apei, F3 X X X X

46

unde:

Po - clasa de fabricaţie ;

Pc – presiunea de calcul stabilită conform formulei (2)

P = Pi + Pech (2)

unde:

Pi - presiunea interioară în secţiunea de calcul,

Pech - presiunea echivalentă datorită încărcărilor exterioare (greutatea pământului de

umplutură, greutatea proprie a tubului, greutatea apei din tub, suprasarcini din circulaţia

vehiculelor, etc ).

1.2. Verificarea relaţiei (1) trebuie făcută într-un mumăr suficient de puncte pe

lungimea traseului conductei, astfel încât:

- să rezulte o stabilire judicioasă a clasei de fabricatie, prin proiect putându-se

prevedea, pe tronsoane, clase de fabricaţie diferite, în funcţie de caracteristicile fiecarei zone;

- relaţia 1 să fie satisfăcută pe toată lungimea traseului.

La stabilirea presiunii Pc se vor lua în considerare grupările de încărcări conform

tabelului 1 din prezenta ANEXĂ.

După cum se observă din tabelul 1 pentru conductele amplasate în zone necarosabile, în

care este posibil accesul accidental al unor vehicule, la stabilirea presiunii de calcul se exclude

ipoteza suprapunerii efectelor datorate loviturii de berbec şi ale suprasarcinii din autovehicul.

Astfel, este necesar ca, în acest caz presiunea de calcul să se stabilească pentru două

grupări de încărcări.

2. Stabilirea clasei tuburilor pentru cazuri curente.

În cazuri curente, clasa tuburilor se va stabili pe baza utilizării diagramelor nr.1a÷11b

din prezenta ANEXĂ întocmite în următorele ipoteze:

2.1.Pozarea tuburilor

Tuburile montate în tranşee sau în rambleu sunt pozate pe un pat amenajat conform

figura 1.

Figura 1. Pozarea tuburilor montate în tranşee sau în rambleu.

47

Figura 2. Montarea tuburilor în tranşee cu pereţi verticali şi îinclinaţi.

2.2. Montarea tuburilor

Tuburile se consideră montate în tranşee cu pereţii verticali, având dimensiunile din

figura 2 a.

Tuburile pozate în tranşee cu pereţii înclinaţi având raportul n/m ≥ 1 (figura 2 c) se

consideră montate în rambleu (figura 2 d).

2.3. Tuburile montate în tranşee cu pereţii înclinaţi având n/m <1 se vor calcula

conform indicaţiilor de la punctul 2.4.

2.4. Natura terenului

Tuburile se consideră montate în pământ având următoarele caracteristici:

- densitatea γ = 1,8 t/m3

- produsul kµ conform tabelului 2

- k=tg2(45 – φ/2); φ – unghiul de frecare interioară; µ= tgφ

Tabelul 2

Tipul de pământ kµ

Pietrişuri şi bolovănişuri

Nisipuri

Argilă

Argilă saturată cu apă

0,190

0,165

0,130

0,110

Terenul de fundare se consideră că are tasări normale şi aceleaşi caracteristici cu

pământul în care se sapă.

Pentru terenuri nestabile sau cu tasări mai mari, tuburile vor fi calculate conform

indicaţiilor de la punctul 3.

În cazul când sunt îndeplinite condiţiile de la punctele 2.1. ÷ 2.4., stabilirea clasei

tuburilor se poate face prin utilizarea diagramelor l a ÷ 11 b, care dau presiunea echivalentă

„ Pech“ din încercări exterioare, cu următoarele precizări:

48

- diagramele sunt întocmite pentru toate dimensiunile de tuburi ce se produc, pentru

cele patru valori curente ale produsului kµ din tabelul 1, pentru cazul tuburilor montate în zone

necarosabile sau al celor montate în zone carosabile accidental;

- fiecare diagramă corespunzătoare unui tip de pământ, caracterizat prin produsul kµ are

două ramuri. O ramură corespunde tuburilor montate în rambleu – aceasta se întinde pe toate

gama de adâncimi, 1 ÷ 8 m, din diagramă. Cea de a doua ramură corespunde tuburilor montate în

transee – aceasta se întinde numai pe o zonă, în general, inferioară adâncimii de 3 m. Pentru

adâncimi superioare celei corespunzătoare punctului de intersecţie a celor două ramuri tuburile

montate în transee se vor calcula pe baza diagramei corespunzătoare tuburilor montate în

rambleu. Pentru aceste adâncimi, valorile „ Pech“ sunt aceleaşi, indiferent de modul de montare a

tuburilor – în traşee sau în rambleu.

2.5. Calculul presiunii Po pentru stabilirea clasei tuburilor, se va face pe baza datelor

din profilul longitudinal al conductei, conform exemplului din Figura 3, în care s-a considerat

cazul unei conducte tip SENTAB Dn 1200, montată într-o zonă carosabilă accidental, în teren

argilos, având kµ = 0,130.

De exemplu, pentru punctul 26 din profilul longitudinal din Figura 3 se calculează :

Adâncimea de îngropare H = cota terenului – cota axului conductei –Dext./2

H = 319,58 – 317,00 – (1,36/2) = 1,90 m

Presiunea echivalentă rezultă din diagrama 8 b

Pech = 4,70 bar

Presiunea de regim

Pr = cota piezometrică – cota axului conductei/10 = 10

00,31711.370 − = 5,31 bar

rezultă

Po = 4,70 + 5,31 =10,01 bar în gruparea Ia conform tabelului 1.

Pentru gruparea II-a se calculează:

Suprapresiunea datorată loviturii de berbec

P = 0,7 bar

Pech = 3,90 bar (diagrama 8 a)

Pr = 5,31 bar

Po = 0,7 + 5,31 + 3,90 = 9,91 bar

3.Stabilirea clasei tuburilor pentru cazuri speciale.

În cazul când nu sunt îndeplinite ipotezele de calcul de la punctele 2.1. ÷ 2.4 calculul

presiuni echivalente Pech, pentru stabilirea clasei tuburilor se va face în conformitate cu

indicaţiile de la punctele 3.1. ÷ 3.7.

49

Figura 3. Extras din profilul longitudinal al unui tub tip SENTAB.

3.1. Calculul presiunii echivalente Pech în funcţie de încărcări

Incărcările din presiunea pământului se consideră aplicate pe o zonă corespunzătoare

unui unghi la centru de 900 (figura 4).

Tubul se consideră rezemat pe un pat amenajat cu unghiul la centru în conformitate cu

(fig.1).

Presiunea interioară echivalentă Pech se determină din egalitatea:

σ întindere = σ încovoiere (3)

unde:

σ întinder e= Pech x Di/2 d (4)

σ încovoiere = M/W = 6/

)'1(0844,02d

nFDm µ+ (5)

Din egalitatea de mai sus rezultă:

Pech = ke

2

)'1(0844,06Di

d

nFDmx µ+ (6)

50

Figura 4. Schema de calcul de rezistenta pentru incărcările din presiunea pământului

Observaţie :

Trebuie remarcat că modul de repartizare a încărcării verticale, pe un sfert de cerc sau

pe tot diametrul, are o influenţă redusă asupra momentului de încovoiere maxim.

Astfel, dacă se consideră cele două moduri de repartizare a sarcinii verticale F, datorată

greutăţii pământului, momentele de încovoiere maxime sunt:

MA = 0,0844 F Dm, în cazul repartizării uniforme pe un sfert de cerc (figura 5a)

şi

MA = 0,0780 F Dm, în cazul repartizării uniforme pe diametru (figura 5b)

În formula (6):

F este rezultanta încărcărilor verticale

n΄ = Ep/Eb – 1 = 5

µ – procentul de armare transversală al tubului

51

Figura 5. Schema de calcul de rezistenţă a momentului maxim de încovoiere:

a. repartizare uniformă pe un sfert de cerc; b. repartizare uniformă pe diametru.

Ke – factor experimental de micşorare a efortului de întindere din încovoiere la

trecerea la echivalenţă cu eforturile din întinderea centrică;

Ep - modulul de elasticitate al sârmelor de oţel SBP din armătura transversală

Eb - modulul de elasticitate al betonului

Ţinând cont de cercetările experimentale efectuate, în vederea determinării

coeficientului Ke, se utilizează următoarele formule, deduse din relaţia (6):

- pentru tuburile PREMO şi IPREROM

Pech = 0,672 =•d

F

Dl

DMαp F (bar) (7)

- pentru tuburi SENTAB

Pech = 0,557 =•d

F

Dl

DMαs F (bar) (8)

Valorile coeficientului αp şi αs sunt date de tabelele 3 şi 4.

Coeficienţii αp pentru tuburile tip PREMO şi TIP IPREROM

Tabelul 3

Dn 400 500 600 800 1000 1200 1500

αp 1,661 1,628 1,605 1,306 1,101 0,886 0,717

52

Coeficienţii αs pentru tuburile TIP SENTAB

Tabelul 4

Dn 1200 1400 1600 2000

αs 0,702 0,626 0,532 0,473

3.2. Presiunea pământului de umplutură pentru tuburi montate în tranşee se determină

cu formula :

F1T = CT γ HB (t/m) (9)

unde:

B este lăţimea tranşeei stabilită în proiect (figura6) (în m)

H – adâncimea de îngropare a conductei în punctul de calcul, conform profilului

longitudinal al acesteia (în m)

γ – densitatea pământului (în t/m3).

CT =

B

Hk

B

He

k

µ

µ

2

1 2−−

(10)

Produsul kµ din formula (10) are semnificaţia de la punctul 1.2.4.

În lipsa unor date geotehnice precise produsul kµ se poate lua conform tabelului 2, iar

densitatea se poate lua γ = 1,8 t/m3.

Pentru valorile produsului kµ din tabelul 2 coeficientul CT se poate lua din diagrama nr.

12.

Figura 6. Dimensiunile caracteristice ale tranşeei pentru calculul presiunii pământului

de umplutură.

Observaţie:

Pentru tuburile montate în tranşee se va determina şi presiunea verticală a pământului

de umplutură în condiţii de rambleu, F1R , conform punctului 1.3.3., adoptându-se valoarea cea

mai mică.

3.3. Presiunea verticală a pământului de umplutură se determină cu formula:

53

F1R = CR γ H Dext. (11)

unde:

Dext. - diametrul exterior al tubului (în m)

H - adâncimea de îngropare a conductei în punctul de calcul, conform profilului

longitudinal (în m).

Figura 7. Dimensiunile caracteristice pentru calculul presiunii verticale a pământului de

umplutură.

- pentru H ≤ Hs

CR =

Dext

Hk

Dext

He

k

µ

µ

2

12−

(12)

- pentru H > Hs

CR =

Dext

Hk

Dext

He sk

µ

µ

2

12−

+ Dext

He

H

HH sks µ2− (13)

Înălţimea Hs a planului de tasare egală se determină prin rezolvarea iterativă a ecuaţiei:

1222

+=− prkDext

Hske s

Dext

Hsk

µµµ

(14)

unde:

p - raportul între înălţimea tubului în contact cu rambleul şi diametrul exterior al

acestuia (pentru rezemare pe pat amenajat cu unghiul la centru α = 900 p = 0,85).

rs - coeficientul de tasare care exprima modul diferit de tasare a tubului şi a pământului

din jurul lui. Aceasta poate fi considerat cu valorile din tabelul 5.

54

Tabelul 5

Modul de fundare rs

Tubul fundat pe stâncă sau pamânt netasabil 1,0

Tubul fundat pe teren obişnuit 0,7

Tubul fundat pe pământ cu tasări mari 0,3

Prin valorile produsului kµ din tabelul 2, p = 0,85 (rezemat pe pat amenajat cu unghiul

la centru de 900) şi rs = 0,7 (tubul fundat pe teren obişnuit), coeficientul CR se poate lua din

diagrama nr. 13.

3.4. Presiunea orizontală a pământului de umplutură (sarcina de împingere a

pământului) se determina cu formula:

F1H = kγDm (H + 2

mD) (tf/m) (15)

unde :

Dm - diametrul mediu al tubului (în m)

H - adâncimea de îngropare a conductei (în m)

K = tg2 (45

0-φ/2)

Observaţie:

Presiunea orizontală a pământului (sarcina de împingere a pământului) nu se va lua în

calcul pentru tuburi montate în tranşee cu taluze înclinate pentru care n/m < 1 (vezi figura 8).

3.5. Sarcina verticală, F2 din circulaţiei autovehiculelor se va calcula cu formula:

F2 = fpz Dm (tf/m) (16)

unde:

f - coeficientul dinamic ale cărei valori se vor lua conform tabelului 6.

pz - presiunea unitară din sarcinile mobile care se determină din diagramele figurii 8.

Tabelul 6

Natura încărcării f

Autovehicule (STAS 3321-86) 1+h

3,0

Vehicule de cale ferata 1+h

6,0

Vehicule pe şenile (STAS 3321-86) 1,0

55

Figura 8. Diagrame pentru stabilirea sarcinilor F2:

a. presiunea unitară pz din vehicule pe zone carosabile;

b. sarcina F2 din vehicule de 10 tf pe terenuri agricole.

56

3.6. Greutatea proprie a tubului şi a apei din tub se introduce în calculul cu formula:

F3 = 4,76 Dm d + 0,48 Dm2 (17)

Formula a fost stabilită ţinând cont de rezemare pe pat amenajat (cu unghiul de 900)

prin determinarea unei încercări F3 care ar produce aceleaşi momente cu cele din greutatea

proprie a tubului şi greutatea apei.

Figura 9. Schema de calcul a încărcării reale şi a încărcării echivalente.

Pentru tuburile din beton precomprimat sarcina verticală F3 se va lua conform

tabelului 7.

Tabelul 7

DN (mm) F3 (t/m)

Tuburi tip PREMO şi tip

IPREROM

400 0,19

500 0,26

600 0,34

800 0,58

1000 0,87

1200 1,28

1500 2,00

Tuburi tip SENTAB

1200 1,31

1400 1,74

1600 2,24

2000 3,42

3.7. Încărcarea verticală totală rezultă din însumarea lucrărilor de la punctele 3.2.÷ 3.6.

- pentru conducte montate în tranşee:

F = F1T + F2 + F3 (18)

- pentru conducte montate în rambleu :

57

F = (F1R – FH) + F2 + F3 (19)

Observaţie:

În formulele de mai sus F2 va fi luat în considerare, după caz, conform indicaţiilor din

tabelul 1.

În formula (18) se va ţine cont de observaţia de la punctul 1.3.2. introducându-se în loc

de F1T valoarea lui F1R , deci F1R < F1T.

Figura 10. Dimensiunile tranşeei pentru exemplul de calcul nr.1.

În formula (19) diferenţa (F1R – FH) ţine cont de faptul ca FH produce, aproximativ,

aceleaşi eforturi, dar de semn contrar in pereţii tubului, ca F1R

Exemplul de calcul nr. 1.

- conducta Dn 1000 mm din tuburi tip PREMO (tip IPREROM)

- îngropate în tranşee cu pereţii verticali

- nisipuri kµ = 0,165 ; γ = 1,8 t/m2

- presiunea de regim în secţiunea de calcul Pr = 5,5 bar

- suprapresiunea datorată lovituri de berbec ∆p = 0

- zona carosabilă convoi V = 80

presiunea pământului la umplutură:

87,086,075,1

50,1=→== TC

B

H (diagrama 12)

F1T = CTγHB = 0,87 x 1,8 x 1,33 x 1,75 = 4,11 t/m

25,133,113,1

50,1=→== RC

De

H (diagrama 13)

F1R = CRγHDe = 1,25 x 1,80 x 1,50 x 1,13 = 3,82 t/m

Se reţine valoarea F1R = 3,82 t/m.

58

F1H nu se ia în considerare (tranşee cu taluz vertical).

Suprasarcina din circulaţia autovehiculelor:

+= 1f5,1

3,0 = 1,20

pentru

V 80 şi H = 1,50, px = 3,60 t/m (figura 8)

greutatea proprie şi greutatea apei

F3 = 0,87 t/m

F = 3,82 + 4,60 + 0,87 = 9,29

Pech = 9,29 x 1,101 = 10,23 bar

Pc = 10,23 + 5,50 = 15,73 bar

Se alege clasa 16.

4. Stabilirea clasei pentru tuburi rezemate pe fundaţie de beton.

La proiectarea conductelor se va urmări ca tuburile să fie montate în zone necarosabile

şi montate la adâncimi cât mai mici, astfel încât încărcările din presiunea pământului să intervină

cu o pondere cât mai mică în valoarea presiunii de calcul Pc.

În cazuri speciale, când încărcările verticale din presiunea pământului sunt foarte mari

şi din calcul rezultă valori ale presiuni Pc, mai mari decât clasa maximă, se poate prevedea

fundarea tuburilor pe beton.

Dimensiunile fundaţiilor vor fi adoptate ca în figura 11.

Figura 11. Dimensiunile fundaţiilor pentru montajul tuburilor de beton.

59

Pentru tuburile asezate pe fundaţie de beton cu unghi la centru de 1200 (figura 11) la

calculul presiuni „Pc“presiune echivalentă „Pech“ se va reduce prin înmulţirea cu coeficientul

0,8, iar pentru cel cu unghiul la centru de 1800 (figura 11.b), cu coeficientul 0,45.

Exemplul de calcul nr.2.

Pentru conducta din exemplul nr.1 se consideră Pr = 8 bar şi ∆p = 2 bar. Celelalte date

rămân neschimbate.

Rezultă :

Pc = 10,23 + 8 + 2 = 20,23 bar

Tuburile cu Dn 1000 mm se produc curent până la clasa 16 şi cu comandă specială

pentru clasa 19.

În cazul rezemării pe fundaţie de beton, conform figurii 11 a rezultă:

Pc =0,8 x 10,23 + 8 + 2 = 18,18 bar – clasa 19 cu comandă specială.

În cazul rezemării pe fundatie de beton, conform figurii 11 b rezultă:

Pc =0,45 x 10,23 + 8 + 2 = 14,60 bar – clasa 16 fabricaţie curentă.

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

ANEXA II

PROCES VERBAL

de încercare a conductei la presiunea hidraulică

Beneficiar.........................................................................................................................................

Constructor......................................................................................................................................

Proces verbal nr. .........................................din...............................................................................

1. Descrierea tronsonului ce se încearcă.................................................................................

Tronsonul nr. ..............de la km..............la km.................

Lungimea totală............m, diametrul tuburilor.............mm

Numărul tuburilor din tronson...........buc. Piesa de legătură la tronsonul respectiv (coturi,

reducţii, ramificaţii, etc.).............buc. Mufe de trecut pe tub....................buc. Ventile de

aerisire.............buc. Ventile de golire..............buc.

Perioada de montare a tuburilor.........................................................................................................

Tipul terenului la tronsonul respectiv................................................................................................

2. Date de încercare..................................................................................................................

Montarea manometrului de măsură a presiunii la km.......................................................................

la cota.....................şi la km.................la cota................bar.

Presiunea de încercare a conductei................bar.

Presiunea de încercare a impermeabilităţii tuburilor la fabrică (marcată pe tub)...................kg/m2.

1. Executarea probelor pe un tronson.......................................................................................

Umplerea cu apă a conductei, început în ziua de..............ora........terminat în ziua de.......ora..........

Proba de presiune (de saturaţie a betonului), început....................................................................

Temperatura apei.............presiunea............bar. Temperatura aerului...................

Terminat la data de.....................

Temperatura aerului..................., temperatura apei.......................

Verificarea tuburilor montate şi înlocuirea celor necorespunzătoare nr. buc........

Probele de presiune de încercare

Început la data de .........................ora............................

Temperatura aerului....................................................., temperatura apei...................................

Presiunea de probă..............bar.

Terminat la data de..........................ora...............................

Temperatura aerului.............................., temperatura apei...................................

2. Constatări în timpul încercării

a) la montare.............................................................................

b) la tuburi şi mufe...................................................................

c) la piese speciale................................................................

d) alte observaţii.....................................................................

75

Executarea probelor de presiune pe mai multe tronsoane

Încercarea tronsoanelor de la km................................la km.....................

Presiunea de încercare...................bar.

Observaţii efectuate..............................

DELEGAT BENEFICIAR, CONSTRUCTOR,

76

ANEXA III

CARACTERISTICI STANDARD

ALE TUBURILOR REALIZATE DE PREFAB S.A. Călăraşi

Domeniu de utilizare functie de presiune

Tip tub

Greutate

[Kg]

Diametru

nominal

[mm]

Lungime fără

mufă

[mm]

Aducţiuni şi reţele de alimentare cu apă

Canalizare Subtraversari căi ferate, drumuri,

râuri

PREMO

Dn 600

1320

600

5000

Clase fabricaţie,

Po = 7, 10, 13 şi19 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

IPREROM

Dn 800

Dn 1000

2300

3400

800

1000

5000

5000

Clase fabricaţie,

Po = 7, 10, 13 şi 19 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

SENTAB

Dn 1200

Dn 1400

Dn 1600

Dn 2000

6020

7848

9770

15080

1200

1400

1600

2000

6000

6000

6000

6000

Clase fabricaţie,

Po = 7, 10 şi 13 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Clase fabricaţie,

Po = 7 bar

Documents

Manual Utilizare Tuburi Prefabricate