¿Qué es la Tecnología Sin Zanja?

La tecnología sin zanja es una familia de métodos, materiales y equipos para la instalación, el reemplazo, traslado, diagnostico, localización, renovación y rehabilitación de servicios subterráneos con una mínima excavación e interrupción de la superficie.  Las tecnologías sin zanjas se han utilizado con éxito para todas las utilidades subterráneas desde tuberías de agua, alcantarillado, aguas lluvias, gas, tuberías industriales, conductos para redes eléctricas y de comunicaciones.


¿Cuáles son las razones para adoptar las Tecnologías sin Zanja?

Económicas:

  • Mediante la inspección de las redes se consigue la detección de fugas y las fallas que presentan las instalaciones: tuberías, pozos, manhole, alcantarillas, conexiones domiciliarias lo que permite establecer los tipos de intervención más eficientes y menos costosas.
  • Con la localización de las redes por medios no invasivos le evita romper las tuberías de otros servicios que se encuentran en la ejecución de las obras.
  • Menos viajes de volquetas y disposición de escombros porque hay mucho menos excavación en instalación de nuevas infraestructura y no hay escombros en rehabilitación de las existentes.
  • Reconstrucción de andenes y vías en los cruces.
  • Señalización y encerramientos en la superficie  a lo largo de las obras para evitar que los niños o habitantes caigan en las zanjas.
  • Gastos por daños a tuberías existentes y suspensión del servicio.
  • Pago de stand by por interrupciones debido a lluvias.
  • Costo de seguridad para evitar hurtos y atracos de delincuentes en las zonas  de trabajo y a las comunidades.
  • Costos de permisos ambientales y de trafico.
  • Limitación de horarios de trabajo que hacen la obra mas demorada por problemas de ruido que afectan a la comunidad.
  • Gasto de agua para controlar la nube de polvo.
  • Reparación de viviendas agrietadas y rompimiento de vidrios  en la zona de excavación por partículas lanzadas.
  • Daños a vehículos con las zanjas saliendo de sus garages.
  • Pagos de garages a los habitantes por impedimento de acceso de los vehículos.
  • Pago de indeminzaciones por accidentes de la comunidad en las zanjas.
  • Construcción de obras complementarias para facilitar el acceso a sus viviendas o locales de personas discapacitadas.
  • Costo de seguros extracontractuales por daños a terceros.
  • Costos de socialización con las comunidades y levantamiento de actas de vecindad.
  • Costos por tala de arboles y jardines.
  • Invasión de las vías por la limitación de espacios en andenes genera el uso de paleteros y aseadores adicionales.
  • Costos de disposición de escombros y reposición con materiales de relleno.

Ambientales:

  • Menor impacto en la contaminación por CO2 y material particulado.
  • Disminución del ruido.
  • Reduce la afectación a la flora y la fauna.
  • Se reduce la utilización de materiales de canteras.
  • Se generan menos escombros en instalaciones de nuevas infraestructuras y nada en rehabilitación.

Normatividad y legislación
Organización de Naciones Unidas
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Sociales:

  • Menor impacto en la movilidad de las ciudades porque ocupan mínimo espacio en la superficie.
  • No se obstaculiza el  acceso a las viviendas, locales comerciales lo cual causa incomodidades y en algunos casos enormes pérdidas en negocios porque está cerrada la vía con zanjas.
  • Al no haber las zanjas se mejora la seguridad de las personas.

Problemas de las ciudades que se arreglan con Tecnologías sin Zanja

Trenchless Technology - Tecnologías sin zanja

NO ROMPER VÍAS

¿Por qué no hay que romper las vías para instalar una tubería ya sea de acueducto, alcantarillado, gas, energía, teléfono, internet o televisión por cable?; ya que existe la solución precisa sin hacer molestas ni peligrosas zanjas, que han causado la muerte a trabajadores y transeúntes. Además, cierran la entrada a los garajes de las casas o negocios y afectan la movilidad de las ciudades.

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Una de las tecnologías sin zanja es la reparación en sitio. Esta consiste en arreglar la tubería forrándola por dentro, sin necesidad de cambiarla, cuando el daño es leve, o sea, cuando presenta fugas o infiltraciones.

Ahora bien, para las tuberías que están colapsadas o fracturadas se rompe el tubo existente y simultáneamente se va introduciendo una tubería nueva del mismo diámetro, o inclusive de un diámetro mayor, sin excavar en la vía. En ambas situaciones se trabaja internamente por donde está la tubería.

Esta solución es más económica porque no hay que volver a pavimentar la vía y, en algunos casos, no hay que cambiar el tubo.

COMO ENCONTRAR TUBERÍAS DEBAJO DEL PISO SIN ROMPERLO

Una de las situaciones que hemos visto o sufrido los ciudadanos cuando se va a realizar una obra o cambiar una tubería en las calles o andenes, ya sea con máquina retroexcavadora o excavando a pico y pala, es que rompen el tubo del agua, del gas o del alcantarillado produciendo una fuga a veces gigantesca y peligrosa. Además, la población se queda sin el servicio. Para el contratista es un sobrecosto que no le pagan y un atraso en la obra. La empresa de servicios públicos se ve perjudicada porque en el caso del agua, debe suministrar el servicio en carrotanques hasta que se arregle el problema.

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Para evitar estas incómodas y costosas situaciones, existe la solución precisa, que consiste en localizar previamente las tuberías que se encuentran en donde se han de realizar las obras. Para ello hay varias tecnologías, pero hoy nos vamos a referir a la más comúnmente utilizada, que es con equipo de georradar.

Esta tecnología se basa en pasar por la zona de trabajo, un equipo de georradar que tiene llantas y es impulsado manualmente por una persona, acompañada de uno o dos ayudantes, que llevan unas antenas para hacer la transmisión de la señal. El georradar envía una onda a través del suelo y detecta la presencia de las tuberías de acueducto, alcantarillado, gas, energía, teléfono, internet o televisión por cable que se encuentran debajo de la superficie del piso. Luego, esta información es procesada para obtener un plano que contiene la localización, el tipo de servicio público, el material con que fue hecho el tubo, el diámetro del tubo y la profundidad.

Empresas más sofisticadas en Colombia usan drones para tomar una foto del sitio e incorporarla al plano, para que tenga la ubicación del punto donde realizar la excavación, tal como se ve en la calle.

COMO DETECTAR FUGAS Y DAÑOS EN LAS TUBERÍAS

Se ha vuelto común, sobre todo en época de lluvias que las calles se inunden, produciendo olores desagradables y dañinos para la salud de los ciudadanos y especialmente de los niños.

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También vemos cómo el pavimento de asfalto se hunde o el pavimento de concreto se fractura, generando huecos en las vías a los que caen personas y carros, causando graves daños físicos y materiales. Aunque se repara el hueco, al poco tiempo está nuevamente abierto, porque no se ha solucionado el daño de la tubería, que es el causante del hundimiento.

Esto sucede, entre otras cosas, porque las tuberías se encuentran trabajando a su máxima capacidad. Las empresas de alcantarillado de ciudades y municipios deben realizar inspecciones al menos cada 3 años para prevenir estos problemas, sobre todo donde hay nuevas edificaciones o cuando han construido un edificio donde había una casa. Por lógica, las tuberías son insuficientes para atender los nuevos apartamentos, como está sucediendo en la mayoría de las ciudades del país.

La solución precisa con tecnología sin zanja consiste en inspeccionar las tuberías con cámaras de televisión que se meten por las alcantarillas. Se hace un video y se informan los hallazgos encontrados mediante reportes técnicos que reflejan el estado en que se encuentran, como por ejemplo, raíces de árboles incrustadas, fracturas, infiltraciones, fugas, juntas separadas, deformaciones, grietas, colapsos, etc. Los reportes son definitivos para determinar los trabajos a realizar de rehabilitación o ampliación de la tubería existente, o cuando se requiera de la instalación de una nueva tubería sin zanja. Estos deben estar estandarizados para su fácil comprensión y seguimiento. Para ello, se utilizan las guías para la evaluación de tuberías que se vienen implementado en el país, con el apoyo de la sociedad de alcantarillado de los Estados Unidos y que son enseñadas por ICTIS.

COMO REDUCIR LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

Las obras urbanas a cielo abierto generan nubes de polvo contaminando el aire con material particulado que es el más peligroso para salud, ya que ocasionan bronquitis, catarros, asma o cáncer. Las volquetas dejan a su paso regueros de tierra en las vías. Adicionalmente, tumban los árboles que se encuentran a su paso para colocar las tuberías y generan ruidos insoportables para los ciudadanos.

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Las tecnologías de construcción en el mundo han avanzado en los últimos años para hacer las obras que requiere la sociedad minimizando el impacto ambiental.

Las tecnologías sin zanja para el mantenimiento de las tuberías de servicios públicos evitan completamente la contaminación del aire causado por la suspensión de polvo porque no se requiere hacer excavaciones. Así de sencillo, las tuberías se rehabilitan o reparan por dentro del tubo existente, ya sea colocando un nuevo tubo, forrándolo o recubriéndolo con resina o concreto. De esta forma se prolonga su vida útil 50 años más.

Ahora bien, para cambiar las tuberías fracturadas o instalar nuevas tuberías, solo se hace una pequeña excavación para introducir el equipo que ha de romper o excavar por debajo de la superficie. Hacen la excavación subterránea y van sacando el material húmedo por lo tanto en el cargue y transporte no se presenta resuspensión de polvo en las vías. Se requieren muchísimos menos viajes de volquetas y con ello menos contaminación por bióxido de carbono. Como las obras se hacen subterráneas no hay que tumbar los árboles porque pasamos por debajo de estos.

COMO EVITAR ACCIDENTES CON CABLES ELÉCTRICOS DE LOS POSTES

Trasladar los cables aéreos de electricidad y telefonía, sostenidos con los postes de la luz, a ductos subterráneos, con el propósito de evitar accidentes que normalmente tienen como consecuencias la electrocución de personas y cortes del servicio. También, esas “telarañas” de cables generan mal aspecto a las ciudades y en algunos casos se encuentran pegados a casas y edificios. En ciudades costeras con alto nivel de salinidad, los contactos se aíslan constantemente, causando apagones frecuentes.

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La instalación subterránea de las tuberías que van a llevar en su interior los cables se hace por debajo de las vías, causando el mínimo impacto en el tráfico, y por debajo de los andenes para no afectar el acceso a las casas y negocios.
 
Las soluciones que ofrece la tecnología sin zanja y que define el diseñador del proyecto teniendo en cuenta aspectos como el tipo de suelo, la distancia y el tamaño de los cables, entre otras son:

  1. Perforación horizontal dirigida es una de las tecnologías sin zanja que se utiliza para este tipo de trabajos y consiste en realizar una primera excavación de un diámetro menor al de la tubería que va a quedar. Luego se amplía el tamaño de la excavación en una o varias pasadas con brocas más grandes. Se utilizan fluidos de perforación para sostener la pared del hueco, retirar el material excavado y lubricar la herramienta de corte. Una vez se ha alcanzado el diámetro del tubo, se hala la tubería de polietileno con la máquina. Se hacen las cajas de entrada y de salida del tubo, quedando listo para colocar los cables eléctricos, de telefonía, internet o televisión por cable.
  2. El pipe ramming que utiliza una máquina de impacto que va clavando el tubo de acero en la tierra y luego retira el material que queda al interior del tubo.
  3. El auger boring o máquinas de hélice y las microtuneladoras van excavando el terreno por delante del tubo y lo van colocando simultáneamente por detrás a medida que avanzan. Cuando llega al punto final, se saca la máquina y queda la tubería lista para introducir los cables en su interior.
  4. Últimamente se ha desarrollado en Alemania una máquina que combina la de perforación horizontal dirigida con una cabeza de microtuneladora. Esta máquina alcanza longitudes mayores a 1 kilómetro en todo tipo de geologías inclusive roca.

LAS FUGAS EN LAS TUBERÍAS AUMENTAN LAS TARIFAS Y AFECTAN LA CALIDAD DEL AGUA

En el país tenemos grandes diferencias entre la cantidad de agua potable que sale de las plantas de tratamiento versus la cantidad agua facturada. En algunas ciudades las pérdidas llegan a cifras del 67%, mientras el promedio de pérdidas en el país oscila alrededor del 30% que se convierte en un sobrecosto para los usuarios.

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Son múltiples las causas por las que se presentan estas pérdidas pero en esta ocasión nos vamos a referir a las pérdidas por fugas que son del control de los departamentos de mantenimiento de las empresas de servicios públicos de acueducto. Cuando las tuberías de agua presentan porosidades, fracturas, huecos, agrietamientos y conexiones defectuosas no solo expulsan el agua sino que a su vez ingresan microrganismos que afectan la calidad del agua.

Las soluciones que ofrecen las tecnologías sin zanja permiten que estas fugas sean detectables aunque no hayan salido aun a la superficie. Hay métodos y equipos de alta precisión para inspeccionar y monitorear las tuberías a fin de prevenir y ubicar las fugas. Algunos métodos utilizan fibra óptica de acústica o una bola denominada inteligente porque en su interior lleva dispositivos electrónicos que toman los datos del estado de la tubería a medida que va viajando por el interior de esta. Otros equipos, adicionalmente muestran secuencias de video en vivo y mapeo de las tuberías.

Una vez ubicada la fuga o los desgastes que presente la tubería por su envejecimiento, se utilizan tecnologías sin zanja para repararla, reemplazarla o instalar una nueva de tal forma que se preserve la calidad del agua y se reduzcan las pérdidas o daños mayores que terminan pagando los usuarios en su factura.

Las tecnologías sin zanja tienen como fundamento mejorar la calidad de vida de la comunidad, asegurando la calidad de los servicios y protegiendo los recursos públicos para que tengan el uso eficiente que todos esperamos.

COMO EVITAR ROMPER LA VÍA PARA CONECTARSE DE LA CASA O EL EDIFICIO A LA TUBERÍA DE ALCANTARILLADO

Es común ver en las calles unas zanjas sin pavimentar hasta la mitad de la vía que las hacen para conectarse a la tubería de alcantarillado de la ciudad. Atención administradores de edificios, arquitectos, propietarios de casas, negocios y empresas les informamos que con tecnologías sin zanja se puede instalar la tubería y se ahorran el gasto de pavimentar nuevamente la vía.

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Para ello, se utilizan equipos de perforación de impacto, conocidos como topos neumáticos o misiles. Estos equipos son portátiles y tienen alcance de hasta 15 metros de longitud. Se hace una pequeña excavación para colocar el equipo y dirigirlo hacia el tubo al cual se va a conectar (con el previo permiso de las entidades de servicios públicos). El equipo penetra el terreno mediante golpes y cuando se llega al punto final, se hala la manguera de polietileno y se aprovecha la excavación donde se ubicó el equipo para para hacer la caja de concreto. Para corregir las imperfecciones en el empate de los dos tubos, se instala un accesorio en forma de sombrero en el tubo nuevo y el borde se pega al tubo de alcantarillado de la ciudad.

Ahora bien, si tienen fugas en las tuberías en el exterior o interior de sus instalaciones, estas se pueden reparar internamente. Para ello, se introduce una cámara para localizar el daño o fuga, y posteriormente se forra la tubería o se hace un recubrimiento con una resina epóxica.


Documentos de interés

Guía de las Tecnologías Sin Zanja
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