Gestión y tratamiento de agua. Tecnologías sin zanja | Water management & treatment. Trenchless technologies www.futurenviro.es | Abril-Mayo April-May 2022 49 Debido a la extensión de las grandes ciudades y al complejo entramado de redes de transporte de agua que existe, y que interfiere con otras infraestructuras como autovías o ferrocarriles, o incluso edificaciones emblemáticas, se producen hoy en día situaciones que imposibilitan el reacondicionamiento de estas conducciones mediante métodos tradicionales. Por esta razón y con la apuesta de una economía circular para conservar y alargar el valor de las redes de distribución de agua, en los últimos años se ha acentuado el uso de las tecnologías sin zanja, las cuales suponen una alternativa segura y eficaz para aquellas conducciones que presentan excesivas complejidades de actuación, como profundas excavaciones, interferencias con instalaciones o servicios cercanos e interrupciones de tráfico y/o suministros. Dentro de las diferentes soluciones de tecnología sin zanja, destaca por su innovación la fabricación “in-situ” de tuberías mediante fibra de carbono con tecnología de infusión y vacío. Esta tecnología, importada del sector aeronáutico y adaptada al mundo del agua potable, permite restaurar la integridad estructural, proporcionando las propiedades mecánicas requeridas en cualquier punto de la superficie, pudiendo, incluso, soportar caudales y presiones mayores a las originales de diseño sin modificar la instalación. Diseño, fabricación e instalación Una rehabilitación estructural con fibra de carbono es una alternativa a la rehabilitación tradicional con materiales como el acero y el hormigón, pero con un peso similar al del plástico. Además, es inmune a la corrosión, y tiene dos materiales constituyentes principales: • El refuerzo o fibra, formado por tejidos con filamentos de carbono, el cual aporta rigidez y resistencia, y soporta los esfuerzos mecánicos. • Y la matriz o resina polimérica líquida, la cual aporta geometría y cohesión, y transmite los esfuerzos de unas fibras a otras para comportarse como un conjunto. La rehabilitación de una conducción debe tener en cuenta, entre otras, cuatro cargas principales: tensión / tracción, compresión, The size of large cities and the complexity of water conveyance networks, which interfere with other infrastructures such as motorways, railways and even emblematic buildings, sometimes make it impossible to recondition pipelines using traditional methods. For this reason, along with a commitment to a circular economy aimed at conserving and extending the value of water supply networks, trenchless technologies have been increasingly implemented in recent years. These technologies offer a safe and effective alternative for pipelines where the execution of actions is extremely complex and involves deep excavations, interference with nearby facilities or services, and interruptions to traffic and/or the supply of goods. Due to its innovative nature, onsite manufacture of pipes using carbon fibre with vacuum infusion technology stands out amongst the different trenchless technology solutions available. Vacuum infusion technology, imported from the aeronautical sector and adapted to the world of drinking water, makes it possible to restore structural integrity, provide the required mechanical properties at any point on the surface, and enable the withstanding of flow rates and pressures greater than the original design pressures without modifying the installation. Design, manufacture and installation Structural rehabilitation with carbon fibre is an alternative to traditional rehabilitation with materials such as steel and concrete, but with a weight similar to that of plastic. Carbon fibre is also immune to corrosion and has two main constituent materials: •The reinforcement or fibre, made up of woven carbon filaments, which provides rigidity and strength, and withstands mechanical stresses. •The matrix or liquid polymer resin, which provides geometry and cohesion, and transmits the stresses from one fibre to another to enable the material to behave as a whole. Amongst other factors, four main loads must be taken into account in pipeline rehabilitation: tensile/ traction loads, compression, shear and bending. In order to meet load demands, three key parameters associated with carbon fibre come into play: • Definition of the material type • Configuration or architecture of the structure • The implementation process Both the type of material and the configuration of the structure are key factors, but the implementation process is decisive. There are three recognised implementation processes: • Hand lay-up • Hand lay-up with vacuum bagging • Automated vacuum infusion process (subject of this article) Hand lay-up processes have issues associated with worker fatigue, worker skills, gravity and, consequently, with the irregularity of the final result and human error. Throughout CONSTRUCCIÓN ‘IN-SITU’ DE SIFÓN DE AGUA POTABLE CON FIBRA DE CARBONO MEDIANTE INFUSIÓN Y VACÍO, BAJO LAS VÍAS DEL FERROCARRIL DE MADRID ONSITE CONSTRUCTION OF A CARBON FIBRE SIPHON BENEATH RAILWAY TRACKS IN MADRID USING VACUUM INFUSION TECHNOLOGY Figura 1. Diseño de sistema de infusión y vacío en conducción de DN 800 mm Figure 1. Design of vacuum infusion system in a DN 800 mm siphon
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