Prezența sistemelor de conducte din materiale plastice în aplicații de canalizare gravitațion-ală îngropată datează din anii 70 al secolului trecut și s-a impus și diversificat tot mai mult în perioada următoare, în detrimentul materialelor “clasice”.

Figura  de mai jos prezintă evoluția ponderii principalelor materiale utilizate în sistemele de canalizare în perioada 1970 – 1997, conform unor date statistice pentru Suedia :

 

 

 

 

Ponderea principalelor materiale instalate în sisteme de canalizare în Suedia ( Albastru – Beton, Portocaliu – PVC-U, Brun – PE/PP,Verde – Alte materiale ).

Se poate observa că ponderea PVC-U a crescut constant, până la nivelul anului 1995, după care a început să scadă datorită apariției și apoi creșterii ponderii PE + PP.

 

În toată perioada considerată, ponderea utilizării betonului a scăzut accentuat, de la cca. 90% în 1970 la cca. 30% în 1997.

Studiu  tehnico-economic

Pornim de la considerentul că o rețea de canalizare trebuie să îndeplinescă pe lângă car-acteristicile hidraulice definite conform destinației, înca o serie de condiții tehnice și anume:

 

  • etanșeitatea rețelei (împotriva exfiltrațiilor fluidului transportat și înfiltrațiilor de apă din pânza freatică);

 

rezistența la sarcinile statice și dinamice preconizate în zona pozării (geostatice ale umpluturii și cele rezultate din trafic). Rețelele ce urmează a fi amplasate în afara zonelor verzi trebuie predimensionate și din acest punct de vedere. Predimensionarea constă de fapt în determinarea rigidității inelare necesare  rețelei astfel ca să îndeplinescă condiția de etanșeitate, mai precis ca deformația îmbinărilor mufa/cep din orice punct al aliniamentului de pozare, să nu depașească 5% .La predimensionarea conductelor, pentru a determina rigiditatea inelară necesară, trebuie verificată respectarea condițiilor de deformare, ca urmare a solicitărilor statice și dinamice preconizate.

[ 1 ]Predimensionarea / Verificarea rețelei de conducte din punct de vedere static se va realiza conform  literaturii de specialitate: „Statica conductelor-Meszaros es Tarsai Mernoki Tanacsado Kft; Budapest 2010”, teorie prezentata in revista „Detectivii apei pierdute”, ediția Noiembrie 2018 anul VIII/nr.11 pag. 41-42.

 

Date generale :

  • Stratificația conform studiului geotehnic al terenului unde se realizează construcția: sol vegetal cu grosimea de 50-70 cm, sub care avem argilă prafoasă plastic vârtoasă cu modulul de compresie Et=1,2 N/mmp la un grad de compactare naturală T=90%;
  • Tronson supus verificării : lungime=200m; adâncimi de pozare în intervalul H=1,50m; H=2,50m
  • Sarcini dinamice (de trafic): SLW60, se ia în calcul greutatea unei roți (100 KN) repartizată pe patul de pozare, după un unghi de 45°, și un factor dinamic între 1< µ ≤1,4;
  • Numărul căminelor de vizitare: câte unul la 50m (în total 5 bucați);
  • Va fi luată în calcul conectarea la rețea a 10 consumatori. Conectarea racordurilor se va face în căminele de vizitare.
  • Vor fi luate în calcul costurile medii de materiale si cu manopera (fara TVA) practicate în țară, la un curs de 1 euro = 4,75 lei.

 

 

  1. Rețea realizată din Țevi /fitinguri cu perete multistrat si cămine modulare , din polipropilenă blockpolimer (PP-B)

 

Aceste țevi și fitinguri din PP-B, sunt destinate utilizării în rețelele de canalizare gravitațională îngropate, având suprafața interioară netedă și suprafața exterioară profilată, definite ca Tip B și respectă cerințele  standardului EN 13476-3.

Ca material de pozare în zona conductei si ca umplutură, se va utiliza pământul excavat, a

cărei  particule nu depășesc 10% din diametrul nominal al conductei sau maxim 60mm.

Predimensionarea rețelei  la rigiditate inelară [ 1]

Vom determina deformarea admisibilă a conductei de canalizare multistrat din PP-B,  DN/ID 250, de tip corugat, cu rigiditatea inelara de SN8kN/mp.

Pentru verificarea rigidității sistemului, conductă – pat de pozare, folosim formula modificată pentru conducte cu perete structurat a lui Voellmy :

 

 

n=2/3 x Ec/Et x (ek/di+2s1)³

 

 

 

unde:

  • ek – este grosimea de perete de înlocuire, egală cu grosimea de perete a unei conducte cu perete compact cu moment de inerție similar; ek = 15,5mm;
  • di -este diametrul interior al conductei ; di=245mm;
  • ec -este înălțimea totală a peretelui structurat; ec=20mm;
  • s1 –axa neutră a peretelui conductei,este distanța măsurată din interiorul conductei, până la centrul de greutate al peretelui structurat ; ec =7,6mm;
  • Ec -este modulul de elasticitate al conductei,Ec= 1250 N/mmp;
  • Etc -este modulul de compresie corectat a solului; Etc=1,81N/mmp,pentru un grad de compactareT=90%; Aceasta corecție este necesară mai ales în cazul în care solul de bază este mai comprimabil decât patul de pozare și nu asigură sprijinirea suficientă a acestuia.

 

 

 

n=2/3 x Ec/Et x (ek/di+2s1) ³ =2/3x 1250/1,81 x [15,5/245 + (2 x 7,6)] ³= 0,092 ceea ce este cu putin superior valorii de referinta 0,083, deci sistemul conductă-pat pozare se va afla  intre cele doua stări (flexibil –rigid)

Determinarea solicitărilor

  1. Sarcina geostatică a pământului, ce acționează asupra conductei

Luăm în considerare numai sarcina geostatică a pământului, fiindcă până la o adâncime de pozare H≤2m aceste sarcini sunt cele care predomină, iar la H>2m sarcina globală oricum este mai mică decât sarcina geostatică determinată anterior, din cauza frecărilor ce intervin pe pereții gropii de pozare:

 

Qsp= δ x H=20 x 1,5 = 30    kN/mp

 

unde: δ -este greutatea volumică a materialului folosit la acoperire (umplutura)

 

care de regulă se ia în calcul la o valoare de 20 KN/mc

 

H-adâncimea de pozare = 1,5m

  1. Sarcini dinamice, datorate circulației:

 

Qsa=µ100/(0,2+2H)(0,8+2H)= 1,4 x 100/ 3,2 x 3,8 = 11,5 kN/mp

 

H =1,5m adâncimea de pozare;  factorul dinamic µ=1,4

 

  1. Sarcina globală

 

Qmv= Qsp + Qsa = 30 + 11,5 = 45,5KN/mp=0,0455 N/mmp

 

Verificarea deformațiilor

Solicitarea maximă apare întotdeauna în situația adâncimii de pozare minime, deci pentru aceste situații se recomandă efectuarea calculelor de verificare la deformare a conductelor.

 

 

ζ =(0,125/n+0,06 x Qmv/Etc)100      (%)

=(0,125/0,092+0,06  x  0,0455/1,8 ) 100= 2.0 (%) <5%

 

unde : Etc -este modulul de compresie corectat al patului de pozare

 

Estimarea costurilor de realizare

Costuri de materiale :

C1(tevi PP-B multistrat DN/ID250/6metri; SN8)= 46 euro x 33 buc= 1518 euro

C2(5 buc cămine modulare din polipropilena-PRO1000=5 buc baze/200 euro+18inăltătoare/107 euro/buc+5buc con cu telescop/124 euro/buc+28 garnituri EPDM de 1000mm/20 euro/buc)

=4106 euro

 

Costuri cu manopera :

C4(săparea transeii/sprijiniri-15lei/mp si pregătirea amplasamentului căminelor)= 345mc x mecanizat 8lei/mc=345 x8 + 500 x15 =2760lei +7500lei =10260lei = 2160 euro

C5(pozarea căminelor= pregătire fundatie din pietris compactat + lansarea si imbinarea elementelor ) = 5 x 100lei/cămin=500lei = 105 euro

C6(lansarea si imbinarea conductelor)= 33buc x 15lei/buc = 104 euro

C7(realizarea conexiunilor de racordare a consumatorilor)= frezare locas garnitură DN160 in corpul căminului/8 lei buc + garnitura insitu/7,6 euro/buc = 80 lei+76 euro= 93 euro

C8(realizarea pozării propriu-zise = umplerea sanțului cu pământul extras /compactarea manuală/mecanizată)= 20lei/mc x 345mc =6900 lei = 1452 euro

 

Cost Total = C1+ C2+C4+C5+C6+C7+C8= 9592 euro

 

László Jancsó

Pipelife Romania

Trade registration number: J40/9133/1997
Legal address: Bucuresti Sector 1
Sos. Bucuresti-Ploiesti 42-44, Baneasa Technology Park