Visão geral dos métodos
Métodos de Verlegung na construção de tubagens
Quer se trate da reabilitação de tubagens existentes ou da nova Verlegung de troços inteiros, a escolha do método de Verlegung adequado é crucial para a segurança, a vida útil e a rentabilidade.
Os nossos modernos sistemas de tubos de polietileno (PE) permitem tanto os métodos de construção aberta clássicos como os inovadores métodos sem valas. Teremos todo o prazer em aconselhá-lo detalhadamente e selecionar em conjunto o método adequado para o seu projeto!
Os nossos modernos sistemas de tubos de polietileno (PE) permitem tanto os métodos de construção aberta clássicos como os inovadores métodos sem valas. Teremos todo o prazer em aconselhá-lo detalhadamente e selecionar em conjunto o método adequado para o seu projeto!
Métodos de Verlegung para a reabilitação de tubos
Muitas redes de tubagens existentes estão a atingir os seus limites devido à idade. Uma reabilitação oferece aqui uma alternativa económica e tecnicamente convincente à nova construção. Neste caso, o foco está principalmente nos métodos de Verlegung fechados com intervenções mínimas na infraestrutura e no ambiente.
Quer se trate de relining, berstlining ou métodos de close-fit, os nossos tubos são ideais para métodos fechados devido às suas propriedades especiais do material. Após a reabilitação, a integridade dos tubos pode ser verificada e documentada de forma fiável – uma clara vantagem para a garantia de qualidade e a segurança operacional.
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Relining
O relining é adequado para a reabilitação de tubagens defeituosas. Dependendo do estado do tubo antigo, podem ocorrer riscos e entalhes no novo tubo. Em particular, os tubos de aço soldados com costura em V apresentam um elevado risco.
Vantagens do método de relining:
Solução económica para troços mais longos, especialmente em locais de difícil acesso
Baixo impacto na superfície e no ambiente, uma vez que são necessárias poucas valas abertas
O tubo antigo permanece no solo, o que reduz significativamente o tempo de construção e os trabalhos de escavação
Proteção adicional através do tubo antigo circundante
Também possível com mudança de meio, p. ex., de águas residuais para tubo de proteção de cabos
O relining é um dos métodos de renovação sem valas. A funcionalidade das tubagens existentes é restaurada com a inclusão total ou parcial da substância original e utilizando o trajeto da tubagem existente. São utilizados tubos de plástico pré-fabricados e testados industrialmente, que são inseridos ou introduzidos no tubo antigo com ou sem espaço anelar. No relining de cordões de tubos, todo o comprimento do suporte é pré-esticado fora da vala de inserção; no relining de tubos longos, os lanços de tubo são ligados entre si na vala de inserção durante a inserção.
Dependendo do estado do tubo antigo, o novo tubo deve assumir tarefas estáticas para além da função de vedação. O relining implica uma redução da secção transversal, o que é frequentemente desejado por razões de adaptação da capacidade, por exemplo, devido à saída de indústria, comércio e população. Os novos tubos de plástico têm valores de resistência comparativamente baixos em termos de tecnologia de fluxo. Como mostra a prática, apesar da redução da secção transversal, muitas vezes provocam um aumento do caudal em comparação com os tubos antigos que necessitam de reabilitação.
O espaço anelar entre a tubagem antiga e a tubagem de PE é compactado após a conclusão da construção. Guias e espaçadores fixam e protegem a tubagem na posição desejada. Uma lastragem com água tem um efeito de apoio. Ao compactar, deve-se ter em atenção a resistência à pressão de flambagem da tubagem, a fim de evitar uma deformação da secção transversal. Um efeito de drenagem causado pela entrada de água subterrânea é evitado pela compactação.
As tubagens antigas contêm frequentemente acessórios, resíduos de soldadura, superfícies de cordões de soldadura rugosas, que podem levar a danos na superfície durante a inserção do novo tubo. É por isso que nós, da egeplast, oferecemos tubos de proteção em diferentes variantes.
Revestimento Close-Fit
No close-fit lining com tubos de PE, as tubagens são renovadas de forma eficiente, duradoura e, ao mesmo tempo, ecológica com um tubo de PE fabricado na fábrica. Para o efeito, o novo tubo é especialmente deformado ou dobrado termomecanicamente durante a produção. O comprimento máximo do tubo enrolado é determinado pelo diâmetro do tubo. Dependendo do diâmetro nominal, vários metros podem ser instalados numa única operação através da secção transversal reduzida do novo tubo. Sob o fornecimento de vapor e pressão, o novo tubo regressa à sua forma redonda original e adapta-se à tubagem antiga como um tubo estaticamente independente.
Vantagens do método de close-fit lining:
Reabilitação sem valas com intervenção mínima na superfície
Sem espaço anelar remanescente entre a tubagem antiga e a nova tubagem
Baixa redução da secção transversal, uma vez que o liner assenta firmemente
Adequado para diferentes meios: água potável, águas residuais e gás
Elevada resistência química e longa vida útil
Na fase preliminar da renovação, a tubagem é separada. Após uma inspeção televisiva, os depósitos e os obstáculos são cuidadosamente removidos. Se necessário, é instalada uma provisão para o abastecimento dos consumidores durante o período de construção. Em seguida, o close-fit liner é inserido na tubagem a ser reabilitada por meio de guinchos de cabo motorizados. Em seguida, o liner é aquecido sob vapor superaquecido. O “efeito de memória” é ativado. Através do fornecimento de vapor e pressão, o tubo close-fit expande-se na sua forma redonda original e adapta-se com precisão à parede da tubagem antiga durante o desdobramento. Ligada de forma segura através da soldadura de encaixe com resistência de aquecimento, a tubagem de pressão ou de superfície livre reabilitada é novamente integrada na rede existente.
Após um teste de pressão e uma lavagem da tubagem bem-sucedidos, a nova tubagem está operacional.
Berstlining
A introdução de energia para o berst dos tubos é efetuada por impacto através de foguetes de terra ou aríetes modificados. O corpo de berst e expansão é guiado de forma estabilizadora no tubo por meio de cabo e guincho. Os métodos dinâmicos são particularmente adequados para utilização em solos compactados ou pedregosos e para tubos antigos de rutura frágil feitos de ferro fundido cinzento, grés ou betão.
Vantagens do método de berstlining:
Solução económica para troços mais longos, especialmente em locais de difícil acesso
Baixo impacto na superfície e no ambiente, uma vez que são necessárias poucas valas abertas
O tubo antigo permanece no solo, o que reduz significativamente o tempo de construção e os trabalhos de escavação
Proteção adicional através do tubo antigo circundante
Também possível com mudança de meio, p. ex., de águas residuais para tubo de proteção de cabos
A força de berst gerada hidraulicamente é transferida para o corpo de berst e expansão através de uma haste. O berstlining estático é utilizado para o berst de tubos antigos feitos de materiais frágeis e dúcteis; estes últimos são cortados com uma faca de rolo especial no fundo do tubo. Uma expansão subsequente desloca o tubo antigo e calibra o canal de berst para o processo de inserção.
O novo tubo é fortemente solicitado pelo processo de berst e inserção. Os fragmentos de tubos antigos causam riscos e sulcos, as pedras provocam cargas pontuais na posição final.
Por este motivo, a utilização de tubos de proteção é recomendada no regulamento DVGW GW 323. Além disso, aplicam-se aqui os requisitos relativos à espessura mínima de danos ou ao cumprimento das tensões de tração admissíveis, tal como nos restantes métodos de Verlegung sem valas.
No berstlining, um corpo de berst e expansão é puxado através do tubo antigo, os fragmentos de tubo são deslocados para o solo e, ao mesmo tempo, é inserido um tubo pré-fabricado industrialmente com o mesmo ou maior diâmetro. O solo circundante deve ser deslocável, a posição e o estado das tubagens paralelas devem ser conhecidos. Existem sistemas de funcionamento dinâmico e estático que podem romper quase todos os materiais de tubos, incluindo tubos de betão armado.
Dependendo do material e do estado do tubo antigo, podem ocorrer riscos e entalhes no novo tubo. Os fragmentos e as pedras provocam cargas pontuais durante o funcionamento. É por isso que nós, da egeplast, oferecemos tubos de proteção em diferentes variantes.
Berstlining dinâmico
Berstlining estático
Métodos de Verlegung para uma nova Verlegung
Desde a construção aberta até às técnicas inovadoras como a lavoura, a fresagem ou a perfuração direcional horizontal, estão disponíveis diferentes métodos para novos troços de tubagem.
Adequamos o método aos seus objetivos de projeto e às condições locais. Com os nossos modernos sistemas de tubagem em PE, beneficia de uma elevada flexibilidade na Verlegung e de longas durabilidades de mais de 100 anos.
Offene Verlegung com leito de areia
Na Verlegung em construção aberta com leito de areia, a zona da tubagem é definida com precisão e a tubagem é instalada num leito de areia protetor. Em seguida, as superfícies devem ser restauradas.
Vantagens da Offene Verlegung com leito de areia:
Método padrão comprovado com máxima segurança operacional
Proteção ideal contra riscos e cargas pontuais
Controlo de qualidade simples durante a instalação
Adequado para todos os materiais de tubos e meios
No que diz respeito à execução da vala de tubagem, aplica-se, entre outras, a norma DIN 4124 “Valas e escavações”, que define exatamente como as larguras do espaço de trabalho e o suporte devem ser efetuados. O tubo deve estar livre de sulcos e riscos, então o solo circundante do tubo é preparado de tal forma que o tubo de meio de suporte de pressão é protegido de influências externas. Na norma DIN EN 805 e na diretiva DVGW W 400-2, é prescrita uma incorporação do tubo em areia ou brita fina.
Offene Verlegung sem leito de areia
Na Verlegung em construção aberta sem leito de areia, a tubagem é instalada diretamente na vala. Em seguida, as superfícies devem ser restauradas.
Vantagens da Offene Verlegung sem leito de areia:
Económico, uma vez que se pode prescindir do leito de areia
Utilização possível da escavação existente (pressupondo material compactável)
Tempo de construção mais curto e logística menor
Mais ecológico através de menos utilização de material
A crescente pressão de custos obriga muitos fornecedores a questionar se é necessário um leito de areia dispendioso para a nova tubagem. Se a escavação for compactável, pode ser reutilizada para o enchimento – em vez da areia. O pré-requisito para tais condições de Verlegung é um sistema de tubos que seja capaz de suportar as cargas elevadas que aqui ocorrem.
A renúncia ao leito de areia pode levar a que as pedras carreguem a parede exterior do tubo de forma pontual ou linear durante um longo período de tempo – para além das cargas operacionais como a pressão interna, as cargas de terra ou de tráfego. Se a proteção através de um leito de areia for dispensada, o sistema de tubos selecionado deve ser capaz de resistir aos danos típicos da superfície causados por riscos e, em particular, às cargas pontuais, para que estes não conduzam a fissuras de tensão. É por isso que nós, da egeplast, oferecemos tubos de proteção em diferentes variantes.
Método de lavoura
Neste método, o novo tubo é continuamente arado e a vala do tubo é imediatamente fechada novamente.
O pré-requisito para tais condições de Verlegung é um sistema de tubos que seja capaz de suportar as cargas elevadas que aqui ocorrem.
Dependendo das condições do solo, pode acontecer que a nova tubagem fique superficialmente riscada (são permitidos no máximo 10% da espessura da parede). Além disso, as pedras podem carregar a parede exterior do tubo de forma pontual ou linear durante um longo período de tempo – para além das cargas operacionais como a pressão interna, as cargas de terra ou de tráfego.
O pré-requisito para tais condições de Verlegung é um sistema de tubos que seja capaz de suportar as cargas elevadas que aqui ocorrem.
Dependendo das condições do solo, pode acontecer que a nova tubagem fique superficialmente riscada (são permitidos no máximo 10% da espessura da parede). Além disso, as pedras podem carregar a parede exterior do tubo de forma pontual ou linear durante um longo período de tempo – para além das cargas operacionais como a pressão interna, as cargas de terra ou de tráfego.
Vantagens do método de lavoura:
Desempenho de Verlegung muito elevado (até cerca de 5 km por dia)
Intervenção mínima no solo e restauro rápido
Não é necessário rebaixamento do lençol freático
Particularmente económico para troços longos em áreas não construídas
A influência da lavoura no solo é relativamente baixa. Não é necessário um rebaixamento do lençol freático com este método de Verlegung. Por conseguinte, este método de Verlegung é muito ecológico, também devido aos poucos danos causados nos campos. O método pode ser utilizado até à classe de solo 5 em áreas não construídas. Dependendo da classe de solo, podem ser realizadas profundidades de Verlegung até 2 metros.
A Verlegung com o Pflugverfahren é, provavelmente, a forma mais económica de nova instalação de uma tubagem, com até 5.000 metros de tubagem instalada por dia de trabalho. A unidade de instalação é composta pelo Verlegepflug com lâmina de charrua e caixa de instalação e um guincho instalado num camião ou veículo de rastos. A unidade de instalação é puxada pelo guincho na direção deste veículo. Quando a charrua atinge o veículo, o guincho é colocado no ponto seguinte do percurso e o processo é repetido. Na vala inicial, a lâmina da charrua é baixada até à profundidade de instalação desejada. Dependendo do diâmetro da tubagem, até OD 225 mm, a Verlegung é possível, várias tubagens podem ser enterradas simultaneamente. Na caixa de instalação subsequente, as tubagens são guiadas de cima para o solo. O solo fecha-se novamente atrás da lâmina da charrua devido ao seu próprio peso, mas o processo pode ser acelerado através da utilização de máquinas. Cargas pontuais, provocadas, por exemplo, por pedras no solo, podem causar danos na tubagem. Para atingir também a vida útil mínima pretendida na realidade, devem ser utilizadas tubagens de um material com uma elevada resistência comprovada ao stress cracking.
Uma variante do método de lavoura, especialmente para materiais de tubos cujos raios de curvatura admissíveis são demasiado grandes para a charrua normal, é o método de lavoura com foguete. O processo é idêntico, apenas a introdução da tubagem é efetuada na direção longitudinal. Isto significa que o cordão de tubos é puxado juntamente com a lâmina da charrua ao longo de todo o comprimento de Verlegung. Devido às cargas mecânicas significativamente mais elevadas, os tubos devem apresentar uma proteção exterior adicional do tubo. Deve-se ter em atenção que as forças de tração admissíveis do tubo e da ligação não são excedidas. O comprimento do cordão de tubos é limitado pelas forças de tração.
Método de fresagem
Equipamentos especiais fresam uma vala de tubagem estreita, na qual o tubo flexível é introduzido na mesma operação. A escavação é utilizada como material de enchimento.
Dependendo das condições do solo, pode acontecer que a nova tubagem fique superficialmente riscada (são permitidos no máximo 10% da espessura da parede). Além disso, as pedras podem carregar a parede exterior do tubo de forma pontual ou linear durante um longo período de tempo – para além das cargas operacionais como a pressão interna, as cargas de terra ou de tráfego – e, assim, causar danos.
Dependendo das condições do solo, pode acontecer que a nova tubagem fique superficialmente riscada (são permitidos no máximo 10% da espessura da parede). Além disso, as pedras podem carregar a parede exterior do tubo de forma pontual ou linear durante um longo período de tempo – para além das cargas operacionais como a pressão interna, as cargas de terra ou de tráfego – e, assim, causar danos.
Vantagens do método de fresagem:
Vala estreita para menos rutura da superfície
Utilizável até à classe de solo 7 (também em solos difíceis)
A escavação pode ser utilizada como material de enchimento
Pode ser combinado com comprimentos de tubagem longos para uma Verlegung rápida
Uma fresadora motorizada abre uma vala estreita com até 60 cm de largura e uma profundidade de até 2,5 m. A tubagem é colocada nesta vala e o enchimento da vala ocorre quase em simultâneo, geralmente com o material de escavação. Ao contrário do Pflugverfahren, este método também pode ser utilizado para trabalhar solos difíceis até à classe de solo 7. O desempenho da Verlegung depende significativamente da classe de solo predominante, mas é inferior ao da Verlegung com o Pflugverfahren. Uma vez que, com este método, a Verlegung da tubagem num leito de areia, de acordo com as regras da técnica, geralmente não é realizada, devem ser utilizadas tubagens de um material com uma elevada resistência comprovada ao stress cracking.
Deslocamento de terra (foguete de terra)
Por meio de um foguete de terra, as tubagens de ligação doméstica são geralmente "disparadas" através do solo por alguns metros. O solo existente pode riscar o novo tubo de forma inadmissivelmente profunda. É permitida uma profundidade máxima de risco de 10% da parede do tubo. Além disso, as pedras circundantes provocam cargas pontuais.
Vantagens do método de fresagem:
Verlegung de curta distância sem valas, ideal para ligações domésticas
Impacto na superfície muito baixo
Avanço rápido da construção, quase sem restrições de tráfego
Económico em comprimentos curtos
O método de instalação por deslocamento de solo com míssil perfurador é geralmente utilizado na área das ligações domésticas. Um martelo pneumático abre uma cavidade onde é colocada a nova tubagem. Para tal, o solo deve ser suficientemente deslocável. Em solos soltos e macios, é necessário um suporte estático do míssil perfurador, uma vez que não é criada fricção suficiente com o solo para o avanço autónomo. A configuração do canal de avanço é, portanto, mais precisa em solos pedregosos devido ao deslocamento lateral das pedras. A rutura lateral do míssil perfurador ocorre em pequena escala. O alinhamento do alvo é feito na vala de partida. Com este método, é possível instalar tubagens até OD 200 mm.
Método de perfuração direcional horizontal
O método de perfuração horizontal dirigida (HDD) é um método de perfuração húmida controlável. Dependendo da natureza do solo e do raio de perfuração, riscos e entalhes, bem como cargas pontuais causadas por pedras, colocam em risco a tubagem recentemente instalada.
Vantagens do método de perfuração horizontal dirigida:
Reabilitação sem valas com intervenção mínima na superfície
Possibilidade de aumento da secção transversal até três diâmetros nominais
Elevada rentabilidade devido ao tempo de construção reduzido e aos menores custos de engenharia civil
Adequado para vários meios: água potável, águas residuais e gás
Tubagem estaticamente autossustentável e nova
O método de perfuração horizontal dirigida é utilizado, por exemplo, em instalações longitudinais, sifões e passagens subterrâneas de edifícios, em tarefas de drenagem e irrigação, para a instalação de cabos na tecnologia de gestão de tráfego e em medidas de proteção de taludes e barragens. O controlo da perfuração é efetuado rodando a cabeça de perfuração piloto angular no furo.
A suspensão de perfuração flui a alta pressão a partir da cabeça de perfuração, solta o solo e as pedras e transporta os detritos de perfuração para fora do furo. A suspensão de perfuração é adaptada ao subsolo respetivo e pode conter, para além de bentonite, um mineral argiloso, outros aditivos que, por exemplo, têm um efeito de suporte adicional no canal de perfuração.
Dependendo do diâmetro do tubo desejado, são necessárias várias perfurações de alargamento após a perfuração piloto para preparar o canal de perfuração para a instalação da tubagem condutora de fluidos. Um martelo de impacto, que pode ser ligado em solos pedregosos até à classe de solo 5, e por vezes também à classe de solo 6, não só facilita o avanço, mas também o processo de controlo. Para perfurações em rocha, é colocado um motor de perfuração com brocas de rolo a montante.
De acordo com a folha de trabalho GW 321 da DVGW “Métodos de perfuração horizontal dirigida controlável para tubagens de gás e água – Requisitos, garantia de qualidade e teste”, as tubagens para renovação em redes de água potável devem corresponder, no mínimo, ao nível de pressão de 10 bar. Durante o processo de instalação, os tubos não devem ser sujeitos a forças de tração superiores às admissíveis. De acordo com a folha de trabalho GW 321 da DVGW ou a pedido do cliente, as forças de tração que atuam diretamente sobre o tubo de fluido devem, portanto, ser medidas e registadas. A medição é efetuada com um dispositivo de medição da força de tração que é montado à frente do tubo a ser instalado. Devido às cargas mecânicas que ocorrem neste método de instalação, apenas devem ser utilizadas tubagens da série SDR 11, especialmente para pequenos diâmetros de tubo.
A vida útil da tubagem recentemente instalada depende do grau de integridade. Os danos até 10% da espessura da parede do tubo são tolerados pelo material, riscos e sulcos que excedam este valor reduzem a vida útil da tubagem de abastecimento. Por este motivo, a norma DVGW GW 321 também recomenda a utilização de tubos de proteção.