2. 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. CERIN E DE PROIECTARE A RE ELELOR 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. Sec iunea transversală a şan ului de montaj ....... 18
2.3. Studiul GEO ....... 18
2.4. Condi ii pentru suportul de rezemare a tuburilor ....... 19
2.5. Unghiul maxim de schimbare a aliniamentului în zona de îmbinare ....... 20
2.6. Protec ia anticorozivă exterioară a tuburilor fa ă de agresivitatea naturală
a apelor şi solurilor
....... 20
3. CERIN E DE EXECU IE ŞI PUNERE ÎN OPERĂ LA
CONSTRUC IA RE ELELOR.
....... 22
3.1. Condi ii de depozitare, transport şi manipulare a tuburilor ....... 22
3.2. Condi ii de executare a săpăturilor şi umpluturilor ....... 22
3.3. Condi ii pentru lansarea tuburilor ....... 23
3.4. Condi ii de îmbinare a tuburilor ....... 24
4. VERIFICAREA CALITĂTII, A PERFORMAN ELOR ŞI A
DURABILITĂ II TUBURILOR PREFABRICATE DIN BETON
PRECOMPRIMAT. ASIGURAREA COMPATIBILITA II
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 performan elor ....... 28
4.5. Recep ia lucrărilor 30
3. 3
5. SOLU II DE REALIZARE A LUCRĂRILOR DE RE ELE DE
ALIMENTĂRI CU APĂ ŞI DE CANALIZARE. INDIVIDUALIZAREA
SOLU IILOR APLICATE
....... 31
6. SOLU II DE REMEDIERE A EVENTUALELOR DEFEC IUNI
APĂRUTE LA RE ELELE DE ALIMENTARE CU APĂ ŞI DE
CANALIZARE CU TUBURI DIN BETON PRECOMPRIMAT
....... 35
6.1. Defec iuni apărute la montaj ....... 35
6.2. Defec iuni apărute în exploatare ....... 35
6.3. Solu ii tehnice de remediere ....... 35
7. PROTEC IA, SIGURAN A 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. 4
TUBURI PREFABRICATE DIN BETON PRECOMPRIMAT
MANUAL DE UTLIZARE
PREAMBUL
Tuburile din beton precomprimat reprezintă solu ia economică de utilizare a
capacită ii de rezisten ă 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
re elelor de alimentare cu apă şi canalizare ale localită ilor
- 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 condi ii 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 deforma iilor
transversale ale tuburilor.
5. 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) Opera ii pregătitoare
- pregătirea armăturii tubului miez;
- pregătirea betonului ;
- pregătirea armăturii transversale.
b) Opera ii 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 protec ie;
6. 6
- aplicarea stratului de protec ie (mortar sau beton) al armăturii transversale prin
torcretare;
- tratarea termică a stratului de beton de protec ie;
- recuperarea inelelor necesare armării longitudinale
- rectificarea dimensiunilor zonelor de îmbinare ale tubului finit;
- finisare;
- recep ia 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. 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 PROTEC IE -
TORCRETARE
TRATAMENT
TERMIC STRAT
DE PROTEC IE
FINISAREA RECTIFICARE
DIMENSIUNI TUB
FINIT
RECUPERAREA
INELELOR
RECEP IE
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 fabrica ie
Treapta a II a
de fabrica ie
Treapta a III a
de fabrica ie
8. 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 îmbunătă iri de execu ie la partea de
capăt drept a tubului (vezi Foto 3).
Foto 3 - Tuburi tip PREMO.
Această tehnologie cuprinde următoarele etape tehnologice:
a) Opera ii pregătitoare
- pregătirea armăturii longitudinale;
- confec ionarea carcasei pentru capătul drept al colierelor;
- pregătirea armăturii transversale (vezi Foto 4);
- prepararea betonului pentru tubul miez.
Foto 4 – Realizarea carcasei de armătură.
9. 9
b) Opera ii de bază
- 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 protec ie (mortar sau beton) al armăturii transversale prin
torcretare;
- tratamentul termic al betonului stratului de protec ie;
- finisarea, controlul final de calitate şi marcarea;
- depozitarea tuburilor.
Fluxul tehnologic este prezentat în Schema 2.
10. 10
PREPARARE
BETON PREGĂTIREA
ARMĂTURII SBPA
LONGITUDINALE
CONFEC IONARE
COLIERE
CARCASE
CENTRIFUGARE PRETENSIONARE
ARMĂTURĂ
LONGITUDINALĂ
COFRARE
TRATAMENT
TERMIC I
RECTIFICARE DECOFRARE
INCERCARE LA
PRESIUNE
ARMARE
TRANSVERSALĂ
TRATAMENT
TERMIC II
APLICAREA
STRATULUI DE
PROTEC IE 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. 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 ac ionează după turnarea betonului, pe direc ie 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 ini ial (vezi Foto 6).
Foto 6 – Realizarea carcaselor de armătura.
12. 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:
a) Opera ii pregătitoare
- pregătirea armăturii longitudinale;
- pregătirea armăturii transversale;
- prepararea betonului.
b) Opera ii de bază
- cofrarea;
- turnarea betonului;
- presarea;
- tratarea termică a betonului;
- decofrarea;
- rectificarea dimensiunilor la mufă;
- încercarea la presiune hidraulică;
- depozitarea.
Fluxul tehnologic este prezentat în Schema 3.
13. 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. 14
1.2. Caracteristicile produselor. Clasele tuburilor din beton precomprimat
1.2.1. Clase de fabrica ie şi dimensiuni
Tuburile din beton precomprimat de tip PREMO, IPREROM şi SENTAB se produc
pentru următoarele clase de fabrica ie – conform Tabelului 1:
Tabelul 1
Presiunea corespunzătoare treptei pentru clasa de fabrica ie, 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 func ie 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 protec ie 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 fabrica ie: 7; 10; 13; 16 şi 19.
Cifra caracteristică clasei de fabrica ie reprezintă presiunea interioara maximă Po la care
poate fi solicitat tubul (în absen a 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. 15
- aduc iuni şi re ele de distribu ie sub presiune pentru alimentarea cu apă potabilă,
industrială şi iriga ii;
- canalizarea apelor uzate menajere;
- subtraversări de căi ferate, drumuri şi râuri.
Tabelul 2
Domeniu de utilizare
Tip de tub Aduc uni şi re ele de
alimentare cu apă
Canalizare. Subtraversari căi
ferate, drumuri, râuri
PREMO
Dn 600 mm Clase fabrica ie,
Po = 7 , 10, 13 şi 19 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
IPREROM
Dn 800 şi 1000 mm Clase fabrica ie,
Po = 7 , 10, 13 şi 19 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
SENTAB
Dn 1200, 1400, 1600
şi 2000 mm
Clase fabrica ie,
Po = 7 , 10 şi 13 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
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 tendin ă de
alunecare, în terenuri de umplutură;
- conductele pe care se prevăd un mare număr de piese speciale (mai mult de 25 de
bucă i pe km);
- conductele cu regim de lucru sub presiunea atmosferică (aspira ie, sifonări);
- conductele care transportă apă cu temperatură mai mare de +300
C;
- conductele supraterane în condi ii de temperatură sub 00
C.
2. CERIN E DE PROIECTARE A RE ELELOR 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 re elele de alimentare cu apă şi de
canalizare prin determinarea diametrelor conductelor. Calculul hidraulic stabileşte pierderile de
sarcină pe toate conductele re elei, astfel încât să se asigure debitele de apă necesare
consumatorilor şi presiunea de serviciu în toate punctele re elei.
16. 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. 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 .
Prescrip ii de proiectare".
2.1.5. La executarea subtraversarilor de râuri cu tuburi din beton precomprimat incinta
de lucru se va păstra uscată.
18. 18
2.1.6. În vederea proiectării cât mai economice a conductelor (respectiv stabilirea clasei
de fabrica ie cât mai mică) în proiect, se vor prevedea măsuri astfel încât să se limiteze efectul
loviturii de berbec.
2.2. Sec iunea transversală a şan ului de montaj
2.2.1. Tuburile din beton precomprimat îngropate vor avea o acoperire de pământ, cel
pu in egală cu adâncimea de înghe din zona climatică, stabilită conform STAS 6054 -77
"Terenuri de fundare. Adâncimea maximă de înghe . Zonarea teritoriului României".
2.2.2. Pentru adâncimea şan ului (săpăturii) în care se pozează tuburile până la 5,00 m,
se recomandă următoarele lă imi de şan :
- la săpături cu taluz, lă imea fundului va fi: Dext. + 50 cm;
- la săpături verticale, lă imea fundului va fi: Dext. + 80 cm, exclusiv grosimea
sprijinirilor.
2.2.3. Pentru adâncimea săpăturii mai mare de 5,00 m, lă imea şan ului se va determina
pe baza tehnologiei specifice de execu ie.
2.2.4. În dreptul mufelor, se va adânci săpătura, realizându-se o groapă având lungimea
şi adâncimea conform indica iilor din figura 3 şi din tabelul 4.
2.2.5. Nu este necesară lă irea 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 re elelor de alimentare cu apă şi canalizare se face pe baza studiilor
topografice şi geologice-geotehnice.
Studiul geologic-geotehnic (GEO) precizează următoarele aspecte:
19. 19
- stabilirea traseului;
- caracteristicile geologice-geotehnice ale terenului: unghiul de frecare, coeziunea
terenului, densitatea, umiditatea, coeficientul de tasare, rezisten a admisibilă, permeabilitatea,
adâncimea minimă de fundare, prin determinarea eventualelor modificări ale traseului (pentru a
se evita terenurile mlăştinoase, cu tendin ă de alunecare, etc.),
- stabilirea necesită ii protec iei conductelor împotriva coroziunii, dacă apa subterană
sau terenul prezintă agresivitate chimică fa ă de beton;
- nivelul apelor de suprafa ă sau subterane.
2.4. Condi ii pentru suportul de rezemare a tuburilor
2.4.1. Pozarea tubului pe terenul de funda ie 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 frac ii 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 frac ii mai mici de 5 cm patul se amenajează
direct în săpătură, fără prevederea umpluturii de nisip.
2.4.4. În terenuri stâncoase sau cu portan ă redusă, se va prevedea executarea unei
săpături mai adânci, sub cota de pozare şi se va umple cu nisip sau balast compact.
20. 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 prescrip iile tehnice în
vigoare.
2.4.7. Punctele prevăzute cu dispozitive de închidere (vane, clapete, flanşe-oarbe, etc.),
precum şi schimbările de direc ie se vor considera puncte fixe. În aceste puncte se vor prevedea
sisteme corespunzătoare de ancoraj, inându-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. Protec ia anticorozivă exterioară a tuburilor fa ă 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. 21
Tabelul 7
Clasele de expunereCaracteristici
chimice
Metode de
încercări de
referin ă
XA1 XA2
XA3
Ape de suprafata şi subterane
SO4
2-
, 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 satura ie
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 satura ie
Sol
SO4
2-
, 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
a
Solurile argiloase a căror permeabilitate este sub 10-5
m/s, pot să fie clasate într-o clasă
inferioară.
b
Metoda de încercare prevede extrac ia SO4
2-
cu acid clorhidric; alternativ este posibil de a
proceda la această extrac ie cu apă, dacă aceasta este admisă pe locul de utilizare a betonului.
c
Limita 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 alternan ei 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 condi ii statice.
- Alegerea claselor de expunere se face în raport de caracteristicile chimice ce conduc la
agresivitatea cea mai intensă.
- Când cel pu in 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 situa iile următoare:
- nu se încadrează în limitele din tabelul 7;
- con ine alte substan e chimice agresive;
- sol sau apă poluată chimic;
22. 22
- prezintă o viteză ridicată a apei de scurgere, în combina ie cu anumite substan e
chimice din tabelul 7.
Proiectantul va stabili măsurile de protec ie anticorozivă exterioară a tuburilor din beton
precomprimat în func ie de condi iile 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 protec iei anticorozive şi de considerente economice. Se recomandă utilizarea unor
sisteme de protec ie anticorozivă cu durabilitate ridicată, alcătuite din produse de protec ie având
caracteristicile bine cunoscute şi definite în agremente tehnice sau reglementări tehnice specifice.
Se vor utiliza produse de protec ie anticorozivă pe bază de răşini epoxidice, epoxi-
gudron, răşini poliuretanice, răşini polisulfidice ş.a.
3. CERIN E DE EXECU IE ŞI PUNERE ÎN OPERĂ LA CONSTRUC IA
RE ELELOR.
3.1. Condi ii de depozitare, transport şi manipulare a tuburilor
3.1.1. Depozitare tuburilor se va face în stive, pe supor i 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 supor i speciali.
3.1.3. Tuburile vor fi depozitate la punctele de lucru în lungul şan ului, 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 trac iune. Tuburile se vor prinde la manipulare cu chingi şi nu cu cabluri sau lan uri care pot
deteriora torcretul.
3.2. Condi ii 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. Lă imea şan ului va fi cât mai mică posibil. La tranşee cu taluzuri se poate lua
lă imea Dext. + 0,5 m, iar la tranşee cu pere i verticali, lă imea liberă între stâlpii sprijinirilor va fi
Dext. + 0,8 m; în dreptul mufelor nu este necesară o lă ire, ci numai o adâncire a săpăturii pe
lungimea B = Lmufă + 50 cm.
3.2.3. În terenuri slabe de funda ie, tuburile se vor poza, după ce se va asterne pe fundul
şan ului un strat de piatră de 20 ÷ 30 cm şi apoi un strat de nisip de 15 ÷ 20 cm.
23. 23
3.2.4. În terenuri de coeziune mica (terenuri mlăştinoase, nisipuri curgătoare, etc.),
tuburile se vor rezema pe pilo i, 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 pu in
înainte de montarea tuburilor, în cazul terenurilor argiloase, pentru a evita înmuierea acestuia
prin apa de ploaie sau de infiltra ii.
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 (gravita ional) sau
prin pompare.
3.2.7. Înaintea probei de presiune, tranşeea se va umple par ial 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 con ină 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 sub iri 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 păr i, 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 indica iilor de la pct. 3.2.5. până la nivelul terenului.
3.3. Condi ii 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 extremita ilor tubului, care trebuie să se încadreze în limitele de folosin ă prevăzute
în prezentul MANUAL DE UTILIZARE. Tuburile care nu corespund se vor elimina.
24. 24
3.3.2. Verificările pe şantier se vor face cu şabloane speciale şi se vor referi la abaterile
de la sec iunea circulară (ovalizarea) şi dimensiunile tuburilor.
3.3.3. Lansarea tuburilor în tranşee se va face cu cea mai mare aten ie 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, şprai uri), 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 şprai urilor, 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 excep ie zonele cu terenuri în pantă,
unde mufele vor fi orientate către vârful acesteia.
3.4. Condi ii 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 cură a cu aten ie deosebită
interiorul mufei şi capătul drept al tubului cu care se face îmbinarea.
3.4.3. După cură area suprafe elor 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 distan a de
5 mm şi centrat cu aten ie (figura 6.b).
Din această pozi ie, se va începe introducerea tubului suspendat (2) în tubul aşezat pe
fundul şan ului (1) păstrându-se centrarea.
3.4.4. Împingerea tubului suspendat în mufa tubului aşezat pe pământ, se va face cu o
pereche de scripe i de trac iune cu lan sau cabluri, evitându-se ciocnirea sau lovirea tuburilor.
Pentru tuburile cu Dn 400 ÷ 600 mm for a scripe ilor 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. 25
În cazul în care se constată neuniformitatea rulării garniturii, se va scoate tubul
suspendat şi se va repeta opera ia 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 şan ului (1)
d. îmbinarea tuburilor în curbă.
Îmbinarea în aliniament se va considera corespunzătoare dacă tuburile sunt coaxiale şi
este îndeplinită condi ia din figura 7, privind pozi ia garniturii de etanşare.
a.
b.
c.
d.
26. 26
Figura 7. Pozi ia de montaj a garniturii de etanşare.
În cazul când condi ia 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) fa ă de tubul aşezat pe fundul şan ului (1), cu un unghi ce se
stabileşte în func ie 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 şan ului în partea concavă a
tranşeei, se va face cu dublă compactare în straturi de 10 cm, după ce pământul de umplutură a
fost fărâmi at şi umezit, astfel încât să se ob ină o compactare corespunzătoare la o densitate de
cel pu in 1,8 kg/dm3
.
3.4.8. În cazul montării unei conducte, la care execu ia depăşeşte un an, păr ile 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 00
C.
27. 27
4. VERIFICAREA CALITĂ II, A PERFORMAN ELOR ŞI A
DURABILITĂ II TUBURILOR PREFABRICATE DIN BETON
PRECOMPRIMAT, PENTRU ASIGURAREA COMPATIBILITĂ II
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 referin ă SR EN
aferente acestora.
Aceste verificări se efectueaza la fiecare lot aprovizionat sau la periodicitatea indicată
în standardele de referin ă, iar rezultatul se consemnează în registrul laboratorului.
Betonul se realizează conform re etelor 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. Re etele 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. 28
În paralel, producătorul a efectuat şi efectuează încercări nedistructive pe tuburile
rezultate din procesul de fabrica ie 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 performan elor.
4.4.1. Înainte de punere în func iune, 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 aduc iune, 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. 29
Pentru re elele de distribu ie, 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 indica iilor 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 o el, 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.
Opera iunea de scoatere a aerului din tuburile protejate anticoroziv la exterior, se va
face cu deosebită aten ie. 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 men ine sub o presiune de 2 ÷ 3 bar, timp de 72 ore (3 zile), pentru a se realiza
absorb ia – saturarea cu apă a pere ilor tuburilor.
La tronsoanele cu presiune de probă mai mică de 4 bar, presiunea de saturare a tuburilor
va fi de cel pu in 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 în elege presiunea hidraulică maxim ob inu ă în regim
de exploatare, dinamic, când se pompează şi static la aduc iuni gravita ionale. 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 ob inute se vor monta manometre la toate punctele
caracteristice ale tronsonului (capete, puncte înalte şi joase, ramifica ii, cămine).
4.4.11. Proba de presiune este recomandabil a se efectua pe timp noros, diminea a sau
seara, pentru ca rezultatele să nu fie influen ate de varia iile mari de temperatură.
30. 30
4.4.12. Pentru fiecare tronson probat se va ine eviden a datelor ob inute.
4.4.13. Proba se va considera reuşită pe tronsonul respectiv, dacă sunt îndeplinite
următoarele condi ii:
- 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 condi iilor 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 men ionată, 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, şan ul 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 aduc iune.
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 func ionare 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 func ionării prin pompare, în decursul celor 2 ore, se vor face cel pu in
două opriri ale pompelor. Încercarea se va face numai după montarea şi verificarea func ionării
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 00
C.
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 bucă i, se îmbină cu şuruburi după ce au fost aşezate pe
tub.
4.5. Recep ia lucrărilor
Prin recep ia lucrărilor executate, investitorul acceptă şi preia lucrarea, aceasta putând
fi dată în exploatare. Prin recep ie se certifică faptul ca executantul şi-a indeplint obliga iile
conform prevederilor contractuale şi ale documenta iei de executie.
Recep ia lucrărilor se va realiza în conformitate cu prevederile Legii nr. 10 /1995
modificată cu legea nr. 123/2007 privind calitatea în construc ii, HG nr.273/94 –
"Regulamentului de receptie a lucrarilor de constructii si instalatii aferente acestora" şi altor
reglementări specifice.
31. 31
Recep ia lucrărilor cuprinde două etape şi anume:
- recep ia la terminarea lucrărilor prevăzute în contract;
- recep ia finală, dupa expirarea perioadei de garan ie prevazută în contract.
Toate documentele tehnice privind proiectarea, executarea, recep ia, precum şi
comportarea în timpul exploatării instala iilor şi anexelor aferente se includ în cartea tehnică a
construc iei, întocmită conform "Normelor de întocmire a car ii tehnice a construc iei " din
“Regulamentul de receptie a lucrarilor de constructii si instalatii (HG nr.273/94).
5. SOLU II DE REALIZARE A LUCRĂRILOR DE RE ELE - ALIMENTĂRI
CU APĂ ŞI DE CANALIZARE. INDIVIDUALIZAREA SOLU IILOR APLICATE.
Compatibilitatea tuburilor din beton precomprimat de utilizare specifică, va fi stabilită
pe baza următoarelor modalită i de evaluare:
(i) – evaluarea tehnică a solu iilor de tubulatură existente în prezentul manual;
(ii) – evaluarea capacită ii tehnologice a executantului;
(iii) – evaluarea duratelor de execu ie pentru diferitele solu ii 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 execu ie;
(v) – evaluarea raportului cost/calitate pe întreaga durată de via ă a re elei – cost global
(cheltuieli ini iale, cheltuieli de mentenan ă, înlocuire).
Aceasta evaluare va fi realizată de către proiectantul lucrărilor de aduc iune sau
canalizare inând cont şi de condi iile de la capitolul 2 şi capitolul 3 din prezentul manual.
5.1. Re ele de alimentări de apă folosind tuburi din beton precomprimat:
a) alimentare cu apă a unui oraş de munte, cu captarea apei de suprafa ă 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 suprafa ă (figura 10);
d) alimentare regională cu apă a unui grup de localită i cu captare multiplă (figura 11).
32. 32
Figura 8. Alimentarea cu apă a unui oraş de munte, cu captarea apei de suprafa ă 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 suprafa ă.
33. 33
Figura 11. Alimentarea regională cu apă a unui grup de localită i cu captare multiplă.
5.2. Re ele de canalizări folosind tuburi din beton precomprimat:
a) canalizare în re ea perpendiculară (directă – figura 12.a, şi indirectă – figura 12.b);
b) canalizare în re ea paralelă în etaje (figura 13);
c) canalizare în re ea ramificată (figura 14.a) şi radială (figura 14.b);
Figura 12. Canalizare în re ea perpendiculară
a. directă; b. indirectă.
34. 34
Figura 13. Canalizare în re ea paralelă în etaje.
Figura 14. Canalizare în re ea:
a. ramificată; b. radială.
35. 35
6. SOLU II DE REMEDIERE A EVENTUALELOR DEFEC IUNI APĂRUTE
LA RE ELELE DE ALIMENTARE CU APĂ ŞI DE CANALIZARE CU TUBURI DIN
BETON PRECOMPRIMAT
Mentenan a, repararea şi exploatarea re elelor de alimentare cu apă şi de canalizare
folosind tuburi prefabricate de beton precomprimat realizate de PREFAB S.A. Călăraşi sunt
activită i exclusiv în atribu iile operatorului de re ea.
Operatorul de re ea este societatea specializată în monitorizarea func ionăriii re elei
precum şi în asigurarea condi iilor de mentenan ă, repara ii şi reabilitări, condi ii ce trebuie
prevăzute în contractele de exploatare dintre operator şi autoritatea locală sau centrală.
6.1. Defec iuni apărute la montaj
6.1.1. La montajul re elelor de alimentare cu apă şi de canalizare pot apărea
următoarele defec iuni (degradări):
- defec iuni ale stratului de protec ie (fisuri, exfolieri);
- defec iuni ale torcretului (fisuri, desprinderi, dezveliri armături);
- defec iuni ale betonului miez (ciobituri, dezveliri armături).
6.2. Defec iuni apărute în exploatare
6.2.1 In timpul exploatării re elelor de alimentare cu apă şi de canalizare pot apărea
următoarele defec iuni (degradări):
- defec iuni ale mufelor;
- defec iuni ale garniturilor;
- defec iuni ale stratului de protectie (fisuri, exfolieri, distrugeri);
- defec iuni ale torcretului (fisuri, exfolieri, desprinderi, coroziune);
- defec iuni ale betonului (fisuri, exfolieri, desprinderi, coroziune);
- cedare tuburi datorită varia iilor de presiune a apei (lovituri de berbec);
- ruperi prin coroziune sub tensiune a armăturilor pretensionate, etc.
6.3. Solu ii tehnice de remediere
Solu iile de remediere a degradărilor vor fi stabilite în func ie de natură, tipul şi
gravitatea acestora de către operatorul de re ea şi proiectant.
6.3.1. Repararea tuburilor
La repararea degradărilor locale (exterioare) care nu afectează capacitatea portantă a
tubului se vor utiliza solu ii clasice de remediere cu mortar adeziv pe bază de ciment sau răşini
epoxidice, cu respectarea cerin elor din următoarele documente de reglementare tehnică:
- C 149-87: Instruc iuni tehnice privind folosirea amestecurilor pe bază de ciment sau
pe bază de răşini epoxidice la remedieri de defecte ale lucrărilor de construc ii
36. 36
- C 130 - 78: Instru iuni 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 solu ii tehnice de realizare a consolidărilor.
Se propun exemple de solu ii tehnice de principiu, care pot constitui baza de analiză şi
definitivare a tehnologiei de consolidare:
- suprabetonare la aduc iuni sau canalizări – figura15;
- cămine de vizitare la canalizări – figura 16;
- de asemenea, în cazuri excep ionale, în care din calcul rezultă că tuburile nu pot
prelua împingerile pământului, la subtraversări, se pot utiliza solu ii 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 aduc iuni din canalizări
37. 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 ştu ului tubului de
cămin, care se sudează de armătură. Dupa terminarea prizei betonului si realizarea unei
resisten e 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. 38
6.3.3. Înlocuire
6.3.3.1. Neetanşeită ile 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 pere ii tubului (pere ii 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 por iune de
aproximativ 20 cm, se vor scoate păr ile 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. 39
7. PROTEC IA, SIGURAN A ŞI IGIENA MUNCII
În toate opera iile de execu ie a conductelor de aduc iune şi a re elelor de alimentare cu apă şi
de canalizare se respectă cerin ele esen iale referitoare la protectia, siguran a ți igiena muncii.
Conducătorii unită ilor de execu ie, precum şi reprezentan ii beneficiarului care urmăresc
realizarea lucrărilor, au obliga ia să aplice toate prevederile legale privind protectia muncii:
Legea 90/1996 a protec iei muncii şi “Normele metodologice de aplicare”, “Normele generale de
protec ia muncii”elaborate de Ministerul Muncii şi Protec ie Socialei în colaborare cu Ministerul
Sănătă ii – 1996, “Normele specifice de securitate a muncii”precizate în anexa II, precum şi
Ordinul nr. 9/N/15.03.93 al MLPAT – “Regulament privind protec ia si igiena muncii în
construc ii”.
Principalele măsuri şi ac iuni pentru asigurarea condi iilor de securitate a muncii sunt:
♦ Luarea măsurilor tehnice şi organizatorice pentru asigurarea condi iilor de securitate a
muncii.
♦ Realizarea instructajelor de protec ie a muncii ale întregului personal de exploatare şi
între inere 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 execu iei, în lungul conductelor trebuie asigurată o zona de lucru şi de
protec ie. Lă imea acestor zone se stabileşte în func ie de tipul şi diametrul conductelor care
trebuie montate, precum şi de condi iile locale.
♦ În interiorul zonei de lucru şi de protec ie nu este permis accesul persoanelor şi al utilajelor
străine de şantier. Zona de protec ie se stabileşte prin proiect şi se măsoară din axul
conductei.
Instructajele de protec ie a muncii la executarea lucrărilor se referă cu prioritate la:
♦ Semnalizarea şi supravegherea lucrărilor.
♦ Execu ia săpăturilor şi sprijinirea pere ilor şan urilor.
♦ Execu ia sudurilor.
♦ Semnalizarea devierii circula iei, iluminatul pe timpul nop ii.
♦ Manevrarea materialelor grele, manual sau cu utilaje de ridicat.
♦ Protec ia împotriva intoxicării cu clor la dezinfectarea conductelor.
♦ Tăierea mecanică a conductelor.
♦ Obligativitatea folosirii echipamentului de protec ie şi de lucru.
♦ Lucrări în spa ii închise: cămine, galerii edilitare, tuneluri.
♦ Folosirea utilajelor de execu ie (motopompe, compresoare, macarale, grupuri electrogene,
grupuri de sudură, aparate de tăiat conducte, etc.)
40. 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 execu ia re elelor de distribuție
a apei, inclusiv în timpul opera iilor de revizie preventivă, repara ii şi remedieri ale avariilor.
Răspunderea pentru prevenirea şi stingerea incendiilor revine antreprenorului, precum şi
şantierului care asigură execu ia conductelor.
Înainte de executarea unor opera ii cu foc deschis (sudură, lipire cu flacără, topire de
materiale izolante, topire plumb) se face instructajul personalului care realizează aceste opera ii
având în vedere prevederile normativului C300 “Normativul de prevenire şi stingere a
incendiilor pe durata de execu ie a lucrărilor de construc ii şi instala ii aferente acestora”.
În timpul efectuării lucrărilor de vopsitorii, izola ii, se iau măsuri de evitare a contactului
substan elor inflamabile cu sursele de foc prin crearea unei zone de siguran ă de minimum 30 m.
Se interzice fumatul sau lucrul cu foc deschis în zonele unde se execută izola ii sau opera ii
cu substan e inflamabile. Lucrările de sudură nu se execută în zonele unde se realizează
vopsitorii sau izola ii.
Se interzice depozitarea la sediul local de organizare a şantierului a carburan ilor necesari
func ionarii utilajelor. Utilajele se prezintă la program alimentate cu combustibilii necesari.
Pentru lucrările de execu ie în spa ii inchise (cămine, galerii edilitare, tuneluri), se prevăd
măsurile necesare pentru prevenirea şi stingerea incendiilor în functie de natura lucrarilor şi a
condi iilor locale. Conducătorul forma iei 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
pozi iei hidran ilor exteriori şi a căminelor de vane pentru instala ii de incendiu, respectându-se
prevederile din STAS 297-2.
41. 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. 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. 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. 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. 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 fabrica ie. Aceasta se face astfel
încât în orice punct al traseului conductei, să fie îndeplinită condi ia:
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 circula iei
unui autovehicul de
10 t, F2
- X -
-
Suprasarcini
datorate circula iei
autovehiculelor din
convoaiele
standardizate, F2
- - -
X
Pentru
stabilirea
presiunii
echivalente
“Pech”
Greutatea proprie a
tubului şi a apei, F3
X X X X
46. 46
unde:
Po - clasa de fabrica ie ;
Pc – presiunea de calcul stabilită conform formulei (2)
P = Pi + Pech (2)
unde:
Pi - presiunea interioară în sec iunea de calcul,
Pech - presiunea echivalentă datorită încărcărilor exterioare (greutatea pământului de
umplutură, greutatea proprie a tubului, greutatea apei din tub, suprasarcini din circula ia
vehiculelor, etc ).
1.2. Verificarea rela iei (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 fabrica ie diferite, în func ie de caracteristicile fiecarei zone;
- rela ia 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. 47
Figura 2. Montarea tuburilor în tranşee cu pere i verticali şi îinclina i.
2.2. Montarea tuburilor
Tuburile se consideră montate în tranşee cu pere ii verticali, având dimensiunile din
figura 2 a.
Tuburile pozate în tranşee cu pere ii înclina i având raportul n/m ≥ 1 (figura 2 c) se
consideră montate în rambleu (figura 2 d).
2.3. Tuburile montate în tranşee cu pere ii înclina i având n/m <1 se vor calcula
conform indica iilor 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
indica iilor de la punctul 3.
În cazul când sunt îndeplinite condi iile 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. 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 intersec ie 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
indica iile de la punctele 3.1. ÷ 3.7.
49. 49
Figura 3. Extras din profilul longitudinal al unui tub tip SENTAB.
3.1. Calculul presiunii echivalente Pech în func ie 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(0844,0
2
d
nFDm µ+
(5)
Din egalitatea de mai sus rezultă:
Pech = ke
2
)'1(0844,06
Di
d
nFDmx µ+
(6)
50. 50
Figura 4. Schema de calcul de rezistenta pentru incărcările din presiunea pământului
Observa ie :
Trebuie remarcat că modul de repartizare a încărcării verticale, pe un sfert de cerc sau
pe tot diametrul, are o influen ă redusă asupra momentului de încovoiere maxim.
Astfel, dacă se consideră cele două moduri de repartizare a sarcinii verticale F, datorată
greută ii 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. 51
Figura 5. Schema de calcul de rezisten ă 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 echivalen ă cu eforturile din întinderea centrică;
Ep - modulul de elasticitate al sârmelor de o el SBP din armătura transversală
Eb - modulul de elasticitate al betonului
inând cont de cercetările experimentale efectuate, în vederea determinării
coeficientului Ke, se utilizează următoarele formule, deduse din rela ia (6):
- pentru tuburile PREMO şi IPREROM
Pech = 0,672 =•
d
F
Dl
DM
αp F (bar) (7)
- pentru tuburi SENTAB
Pech = 0,557 =•
d
F
Dl
DM
αs F (bar) (8)
Valorile coeficientului αp şi αs sunt date de tabelele 3 şi 4.
Coeficien ii 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. 52
Coeficien ii 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 lă imea 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
H
k
B
H
e k
µ
µ
2
1 2−
−
(10)
Produsul kµ din formula (10) are semnifica ia 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.
Observa ie:
Pentru tuburile montate în tranşee se va determina şi presiunea verticală a pământului
de umplutură în condi ii 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. 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
H
k
Dext
H
e k
µ
µ
2
12
−
(12)
- pentru H > Hs
CR =
Dext
H
k
Dext
H
e sk
µ
µ
2
12
−
+
Dext
H
e
H
HH sks µ2−
(13)
Înăl imea Hs a planului de tasare egală se determină prin rezolvarea iterativă a ecua iei:
122
2
+=− prk
Dext
Hs
ke s
Dext
Hs
k
µµ
µ
(14)
unde:
p - raportul între înăl imea 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. 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
(450
-φ/2)
Observa ie:
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 circula iei 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. 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. 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 inând 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. 57
F = (F1R – FH) + F2 + F3 (19)
Observa ie:
În formulele de mai sus F2 va fi luat în considerare, după caz, conform indica iilor din
tabelul 1.
În formula (18) se va ine cont de observa ia 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) diferen a (F1R – FH) ine cont de faptul ca FH produce, aproximativ,
aceleaşi eforturi, dar de semn contrar in pere ii tubului, ca F1R
Exemplul de calcul nr. 1.
- conducta Dn 1000 mm din tuburi tip PREMO (tip IPREROM)
- îngropate în tranşee cu pere ii verticali
- nisipuri kµ = 0,165 ; γ = 1,8 t/m2
- presiunea de regim în sec iunea de calcul Pr = 5,5 bar
- suprapresiunea datorată lovituri de berbec ∆p = 0
- zona carosabilă convoi V = 80
presiunea pământului la umplutură:
87,086,0
75,1
50,1
=→== TC
B
H
(diagrama 12)
F1T = CTγHB = 0,87 x 1,8 x 1,33 x 1,75 = 4,11 t/m
25,133,1
13,1
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 re ine valoarea F1R = 3,82 t/m.
58. 58
F1H nu se ia în considerare (tranşee cu taluz vertical).
Suprasarcina din circula ia autovehiculelor:
+= 1f
5,1
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 funda ie 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 funda iilor vor fi adoptate ca în figura 11.
Figura 11. Dimensiunile funda iilor pentru montajul tuburilor de beton.
59. 59
Pentru tuburile asezate pe funda ie de beton cu unghi la centru de 1200
(figura 11) la
calculul presiuni „Pc“presiune echivalentă „Pech“ se va reduce prin înmul irea 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 funda ie 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 fabrica ie curentă.
74. 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,
reduc ii, ramifica ii, 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 impermeabilită ii 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 satura ie 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 observa ii.....................................................................
75. 75
Executarea probelor de presiune pe mai multe tronsoane
Încercarea tronsoanelor de la km................................la km.....................
Presiunea de încercare...................bar.
Observa ii efectuate..............................
DELEGAT BENEFICIAR, CONSTRUCTOR,
76. 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]
Aduc iuni şi re ele de
alimentare cu apă
Canalizare Subtraversari căi
ferate, drumuri,
râuri
PREMO
Dn 600 1320 600 5000 Clase fabrica ie,
Po = 7, 10, 13 şi19 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
IPREROM
Dn 800
Dn 1000
2300
3400
800
1000
5000
5000
Clase fabrica ie,
Po = 7, 10, 13 şi 19 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
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 fabrica ie,
Po = 7, 10 şi 13 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
Clase fabrica ie,
Po = 7 bar
