FUNDAMENTOS DEL MONTAJE E INSTALACIÓN EN SERIE ES
CONCEPTOS BÁSICOS DEL ENSAMBLAJE EN SERIE DE HYDRANTULA 1. UBICACIÓN DE LA ENSAMBLADORA 1.1 Al elegir una ubicación, se debe dar preferencia a terrenos situados junto a cuerpos de agua de gran tamaño. O en su proximidad inmediata, si existe la posibilidad de transportar cargas sobredimensionadas hasta la línea de costa y botarlas al agua. 1.2 Si no es posible ubicar el taller junto al agua, se debe dar preferencia a terrenos cercanos a autopistas de varios carriles y con acceso cómodo para remolques náuticos de gran tamaño (hasta 20 metros). 1.3 También será una ventaja considerable la proximidad a plantas de producción de tuberías HDPE. 1.4 El ensamblaje de polietileno es posible a una temperatura no inferior a +10 °C. En climas fríos, se recomienda una ensambladora con calefacción O trabajo estacional. 2
2. PLACA DE ENSAMBLAJE (CUBIERTA). 2.1 El ensamblaje debe realizarse idealmente sobre una placa de hormigón perfectamente plana y horizontal (es decir, una grada), con las siguientes dimensiones: * El ancho de la placa debe ser del 200–250 % del ancho máximo requerido de la estructura. * La longitud de la placa puede ser inferior al 200 % de la longitud de la estructura (pero no inferior al 150 %) siempre que al lado de la placa de hormigón exista un terreno suficientemente plano, siempre libre y al nivel de la placa, con una longitud no inferior al 100 % de la longitud máxima de la estructura (para colocar las varillas largas durante el ensamblaje). Al ensamblar en clima frío, la longitud del taller con calefacción debe ser del 220 % de la longitud máxima de la estructura. Sin embargo, el 50 % del área puede tener una altura de techo de 3–4 metros y no requerir polipasto. 2.2 En climas ventosos, lluviosos o calurosos, no se recomienda realizar el ensamblaje en un espacio abierto, sino bajo una cubierta o en un taller sin calefacción. La altura de la cubierta debe ser del 250 % respecto a la anchura o la altura máxima de la construcción (lo que sea mayor). La cubierta debe estar obligatoriamente equipada con un polipasto eléctrico sobre una guía fija, ubicada en el centro de la cubierta. El polipasto (garrucha) debe tener una carga útil del 180–230 % del peso máximo de la estructura. (Se recomienda una carga útil de 8...10 toneladas). También puede ser útil un segundo polipasto, montado sobre una viga móvil, con capacidad de carga de 3–5 toneladas. 2.3 Según lo anterior, el tamaño óptimo de la cubierta en la mayoría de los casos es de 24 × 12 metros, con una altura hasta el nivel superior del polipasto de 10–12 metros. Para el caso de una plataforma abierta, se requiere acceso regular a una grúa automotriz o a un camión con grúa incorporada. 2.4 La placa debe estar equipada con anillos de montaje empotrados a ras, con una capacidad de carga útil no inferior a 4 toneladas y con un espaciamiento ortogonal de 180...250 cm para fijar los polipastos y sujetar los accesorios de Hydrantula durante el ensamblaje. La grada debe estar equipada con al menos 4 tomacorrientes dobles de 220 V y 20–25 A, y si hay herramientas de 380 V, 3
también con tomas trifásicas. Además, se deben instalar reflectores para trabajar en condiciones de poca luz. 2.5 La plataforma o la cubierta deben estar equipadas con postes de hormigón fijos de al menos 80 cm de altura, con varios anillos (espaciados cada 20 cm), aptos para la fijación horizontal del polipasto. Todas las fijaciones deben tener una capacidad de carga útil de al menos 5...6 toneladas. Los postes deben instalarse con un espaciamiento de 2...3 metros a lo largo de un lado largo y un lado corto de la placa o la cubierta, sin obstaculizar el acceso de remolques náuticos y grúas, ni la salida de la estructura ensamblada. Se recomienda instalar, en el lado exterior de los postes, soportes para el almacenamiento ordenado de varillas, así como tubos largos y flexibles. 2.6 Para mayor comodidad, se puede dividir la placa en cuadrados de 1 metro. 3. OPERACIONES TECNOLÓGICAS PRINCIPALES: OFICINA: 3.1 Medición del fondo. 3.2 Diseño de la estructura individual en forma de ensamblaje 3D en formato STEP o GLB. O elección de una estructura estándar del catálogo. 3.3 Elaboración de estimaciones (BIM), visualización 3D y selección de colores para el cliente, el personal de compras y los técnicos del taller. 3.4 Elaboración de planos y corte de tubos y accesorios para los técnicos del taller. Personal asignado: 1 persona ALMACÉN: 3.5 Suministro al taller de tubos, acero corrugado y accesorios desde contratistas o desde el propio almacén. 3.6 Marcado de accesorios y tubos con rotulador blanco. Personal asignado: 1 persona TALLER: 3.7 Ensamblaje de bastidores de acero corrugado usando aros y acero corrugado. Personal asignado: 2 personas Se recomiendan bastidores de alambre, fabricados con acero corrugado compuesto o inoxidable. Para los tubos de la cercha ubicados por encima de la línea de flotación en aguas dulces, se permite el uso de acero corrugado con recubrimiento epóxico o galvanizado. El uso 4
de acero corrugado convencional o la soldadura de paquetes de acero corrugado reduce la vida útil de la estructura. 3.8 Preparación de los accesorios (perforación de bocas) y soldadura frontal de las columnas portantes. Así como soldadura del conducto de hormigón desechable. Personal asignado: 2 personas 3.9 Ensamblaje de los planos de la estructura sobre varillas y soldadura frontal. Personal asignado: 2 personas Se realiza en la grada principal o en la grada auxiliar. Se recomienda disponer de una grada auxiliar en caso de alta carga de trabajo del principal. Dimensiones de la grada auxiliar: 200 % del ancho y 150 % de la altura máxima de la estructura. Además, se debe preparar una superficie firme y limpia de tamaño equivalente al área de la grada auxiliar, para almacenamiento de los planos ensamblados. 3.10 Ensamblaje de la estructura 3D en las varillas y la soldadura por la extrusora. Se realiza en la grada principal. Personal asignado: 3 personas. 3.11 Transporte o remolque hasta el cliente. 5
Personal asignado: 1–2 personas 3.12 Con una paralelización total de la producción (plantilla de 11–12 personas), la capacidad del taller es de aproximadamente 1 estructura cada 3– 4 días. El plazo de fabricación de una estructura específica es de 9...12 días a partir de la entrega completa de materiales al taller y la aprobación de la visualización 3D. 3.13 Con una plantilla mínima de 4 personas, la capacidad es de 1 estructura en 20 días. El plazo de fabricación de la estructura es de 20 días. 4. FORMATO DE ENTREGA DE HYDRANTULA 4.1 La empresa HYDRANTULA realiza la entrega de accesorios, columnas de color, diagonales de color y aros compuestos según el pedido (BIM), en big bags retornables de 90×90×160 cm o 100×100×150 cm. Los envíos se realizan en cantidades múltiples del volumen del big bag, mediante empresas de transporte. 4.2 Los tirantes en L se suministran como carga 6
sobredimensionada (en haces largos). 4.3 Las varillas (todos los tubos de más de 220 cm), así como el acero corrugado compuesto en haces largos o en rollos, no se suministran. 5. LISTA DE HERRAMIENTAS Y EQUIPOS REQUERIDOS PARA EL TALLER: 5.1 Soldadura de extremos para diámetros a partir de ø315 o más. 5.2 Soldadura de extremos compacta para diámetros a partir de ø160. 5.3 Cortatubos manual para el rango de diámetros de ø90 a ø315 o superiores. 5.4 Gato de cremallera tipo Hi-Jack de 1,2 m o más. 5.5 Sierra de calar eléctrica. 5.6 Extrusora manual para polietileno. 5.7 Amoladora angular. 5.8 Taladro mezclador. 5.9 Atornillador eléctrico. 5.10 Equipo de soldadura* (solo para acero corrugado inoxidable). 5.11 Polipasto manual. 5.12 Eslingas de varios tipos. 6. FORMAS DE ENTREGA DE LA ESTRUCTURA AL CLIENTE 6.1 En remolque náutico por carreteras públicas. 6.2 En barcaza (Barge drop). 6.3 Remolque en estado semisumergido. 6.4 Semifabricado (planos) en camión, con montaje final en la orilla cerca del lugar de instalación. 7. MÉTODOS DE ENSAMBLAJE 7.1 Ensamblaje 100% en el taller. 7.2 Ensamblaje de secciones 3D que entran en el gálibo vial, con montaje final en la orilla cerca del lugar de instalación. 7.3 Ensamblaje de planos, con montaje final en la orilla cerca del lugar de instalación. 7
1. HERRAMIENTAS 1.1 Para el montaje de estructuras HYDRANTULA, necesitará una máquina de soldadura a tope con un diámetro de trabajo máximo para tuberías de HDPE de 280 mm [250 mm para H2]. Excepción: series HYDRANTULA H3 y H6, que utilizan tuberías de diámetro no superior a 160 mm. 1.2 Además, necesitará un taladro y un juego de sierras de corona [125; 140; 160; 205; 220; o 250 mm] o brocas de pala [16; 24]. Para zócalos y manguitos, así como boquillas binarias, nece- sitará una sierra de corona con un diámetro igual al diámetro exterior [OD] de la tubería. Para manguitos destinados a soldadura a tope, el diámetro de la sierra de corona debe ser igual o ligeramente inferior al diámetro interior [ID] de la tubería. Como regla general, es el OD nominal menos 16–25 mm. Una conexión puramente mecánica tubería-zócalo o tu- bería-manguito puede sustituirse por soldadura de zócalo/ tope. En este caso, los diámetros de las sierras de corona están determinados por la geometría del elemento calefactor de la máquina de soldar. Para agujeros de pequeño diámetro [16, 24, 40 mm], la sie- rra de corona puede sustituirse por una broca de pala. 1.3 La fijación temporal de tuberías en manguitos, zócalos y boquillas binarias se puede realizar con remaches o tornillos autorroscantes (si no está seguro de la posición correcta del accesorio/tubería). ¡La fijación permanente solo se realiza con una extrusora manual! 1.4 Para cortar tuberías «a medida», necesitará una sierra ingletadora o un cortatubos de gran diámetro. Los cortes individuales se pueden realizar con una sierra recíproca o una amoladora angular. 1.5 Para cortar ventanas en las tuberías tipo brocheta (para hormigonado monolítico) – una sierra de calar eléctrica o sierra recíproca. 1.6 También necesitará rotuladores, cintas métricas, niveles, escaleras de tijera o andamios. 8
2. INSTALACIÓN DE VIGAS Y COLUMNAS DE CARGA 2.1 Como columnas de carga en Hydrantula, se utilizan tube- rías de HDPE de los siguientes diámetros: 280 mm (Axx, B61/ B62, C7, S4, DS6), 250 mm (S3, R3), 225 mm (L2, L1, V3, K2) y 200 mm (Y4). La instalación de estas columnas de carga se realiza única- mente mediante soldadura a tope y corte de una abertura en el extremo del manguito con una sierra de corona. 2.2 En algunos accesorios (L2, V3, U45), se utilizan zócalos que se pueden soldar con una extrusora manual. 2.3 Instalación de tuberías de vigas. Como tuberías de vigas se utilizan tuberías de HDPE de 160 mm (S3, S4, R3, Y4, Y2, C7, L2, U45, X31, X11, G1, X32, K2, V3) y 140 mm (Axx, B6x, U45, P4x, P5, G1, S3, DS1). La instalación de las tuberías de vigas se realiza de diversas formas: soldadura a tope, soldadura de zócalo y soldadura con extrusora manual. 2.4 El uso de acoplamientos por electrofusión está severamen- te limitado por la tolerancia significativa en los diámetros de los manguitos de los accesorios (hasta 2–3 mm) y la diferen- cia en las temperaturas de fusión entre el HDPE (tubería) y el MDPE (accesorio). Los agujeros de montaje para soldadura a tope o de zócalo se cortan con una sierra de corona. 3. INSTALACIÓN DE HACES DE MUROS Como tuberías para haces de muros se utilizan tuberías de HDPE de 125 mm (M13, M5, X31, U45, G1, X32, X11) y 110 mm (X11). El método principal de instalación es la soldadura con extruso- ra manual y, cuando es posible, la soldadura a tope. 4. Instalación de Accesorios Especiales de Hormigonado (D2, D3) Se realiza mediante soldadura a tope. 5. Instalación de Tirantes Compuestos (Composite Tie Rods) Se realiza con una extrusora manual o mediante acoplamien- tos de compresión de aluminio. 9
6. CARACTERÍSTICAS DEL MONTAJE DE MANGUITOS (CUFFS) 6.1 Los manguitos se pueden conectar a tuberías mediante soldadura de zócalo, soldadura a tope o soldadura con extru- sora manual. 6.2 Una tubería continua (monolítica) (con una ventana en el interior del accesorio) también se puede conectar a manguitos pasantes (coaxiales) [tipo brocheta]. 6.3 De manera similar, el paquete de armadura (rebar) puede ser dividido (hasta el accesorio) o continuo (a través de toda la brocheta). 6.4 Para una soldadura de zócalo exitosa, se corta un agujero en el extremo del manguito que sea 5–6 mm más pequeño que el diámetro exterior de la tubería (y 2+ mm más pequeño que el inserto «macho» de soldadura del kit de soldadura de zócalo). Esto asegura la fusión por contacto del material del accesorio. 6.5 Preparación para la soldadura: El extremo de la tubería y el agujero en el manguito del acce- sorio deben estar limpios y secos. Si es necesario, el extremo de la tubería se mecaniza para crear un borde liso. 6.6 La profundidad de inserción requerida de la tubería en el manguito se mide y se marca con un rotulador – se recomien- da aproximadamente 10–12 mm. El extremo de la tubería y el agujero se limpian de la capa de óxido inmediatamente antes de la soldadura, ya que reduce la calidad de la unión. 6.7 Se selecciona una herramienta de calentamiento (solda- dor) con una potencia correspondiente al diámetro y espesor de pared de la tubería. La funda «hembra» caliente del soldador se coloca sobre el extremo de la tubería. El inserto «macho» calentado se in- troduce en el agujero del accesorio y se mantiene durante el tiempo necesario para calentar el PE hasta la temperatura de fusión. 10
El tiempo de calentamiento depende del diámetro y espesor de pared de la tubería, así como del tipo de material. 6.8 Unión. El extremo calentado de la tubería y el agujero en el acceso- rio se retiran rápidamente de los accesorios del soldador y se insertan con fuerza uno dentro del otro hasta el tope. Las piezas no deben girarse entre sí. 6.9 La unión se enfría de forma natural, sin doblar ni mover. El tiempo de enfriamiento también depende del diámetro y espesor de la tubería. 6.10 Control de calidad. Después del enfriamiento, la soldadura se inspecciona en bus- ca de defectos y desalineaciones. Es necesario asegurarse de que la unión sea segura y herméti- ca. Una soldadura inadecuada puede reducir la resistencia de la unión. 6.11 La temperatura de calentamiento debe ser apropiada para el material de la tubería (por ejemplo, para polietileno, aproximadamente 200–230°C). 6.12 El trabajo con piezas calientes de polietileno debe reali- zarse con guantes. 7. VOLADIZOS (CANTILEVERS) 7.1 Las secciones de viga-tubería ubicadas más allá del acce- sorio más externo, fuera de la celosía (voladizo), son la forma más sencilla de aumentar el área útil de la estructura. El acce- sorio N2 se puede utilizar en lugar de una tubería. 7.2 Los voladizos deben tener un refuerzo interno sin juntas con tuberías de viga internas. 7.3 El extremo libre (no asegurado) del voladizo se cierra con un tapón soldado o con un accesorio especial D5. 11
RECETA DE HORMIGÓN PARA ESTRUCTURAS HYDRANTULA La receta de hormigón para estructuras Hydrantula depende del tipo de cuerpo de agua (dulce o marino); de la zona cli- mática (cuerpo de agua congelante o no congelante); y de los requisitos reológicos del hormigón fresco. También depende de la disponibilidad de materias primas (puzolanas, cemento de alúmina). LA RECETA MÁS UNIVERSAL: Contenido de cemento: de 450 a 600 kg/m³ Relación agua-cemento: de 0.35 a 0.46 Relación arena-agregado: de 0.42 a 0.5 Contenido de finos (arena+): de 360 a 500 kg/m³ Tamaño máximo nominal del agregado: de 10 a 19 mm Humo de sílice (sílice activa): de 0 a 6% Polvo de caliza: de 0 a 20% del contenido de cemento Superplastificante: 0.05... 2.65% Aditivos anti-lavado: hasta 0.26% • El contenido de materiales cementantes en el rango de 450 a 600 kg/m³ • Relación agua-polvo de 0.35 a 0.46. • Relación arena-agregado entre 0.42 y 0.5 • Contenido de finos (360 a 500 kg/m³) • Relación agua-finos (0.85 a 1.0 en volumen) • Tamaño máximo nominal de los agregados (10 a 19 mm) • Humo de sílice (0 a 6%) • Polvo de caliza (0 a 20% del contenido de cemento) • Los superplastificantes se emplean generalmente en la mezcla con una dosificación del 0.05% al 2.65% para aumentar la fluidez y permitir la reducción de la relación agua-cemento y, por lo tanto, una mayor resistencia. • Existe el riesgo de que el hormigón colado bajo el agua se 12
segregue y se lave. Es por eso que se añade a la mezcla un tipo especial de aditivo llamado “aditivo anti-lavado” para aumentar su valor de fluencia (yield value) y viscosidad, con una dosificación entre el 0.005% y el 0.265%. En cuanto a las propiedades del hormigón, el hormigón sub- marino: es un hormigón altamente fluido que puede fluir y exten- derse solo bajo su propio peso; puede lograr una buena compactación sin necesidad de vibración; tiene alta resistencia; fragua y endurece rápidamente; tiene baja tendencia a la segregación y al sangrado (exu- dación); mantiene la estabilidad de sus propiedades. Esto lo hace perfecto para aplicaciones especiales como hormigón auto- compactante, hormigón submarino, hormigón proyectado (shotcrete) y lechadas de cemento; tiene mejor cohesión cuando se coloca bajo el agua y, por lo tanto, menor riesgo de lavado o segregación por el agua circundante. El aumento de la dosificación del aditivo anti-lavado disminuye la tasa de dispersión del hormigón, lo que es un beneficio para el hormigón submarino. Limitaciones del Uso de Aditivos Anti-Lavado Existen algunas limitaciones para ciertos tipos de aditivos anti-lavado, que son: Menor resistencia y módulo de elasticidad, que pueden al- canzar solo el 80% de los valores obtenidos para hormigón sin aditivos anti-lavado. El punto anterior puede llevar a cantidades ligeramente mayores de armadura de acero (refuerzo). 13
OD, mm SDR Pared, mm Peso de la tu- bería, kg/m Volu- men inte- rior, L/m Peso del relleno de hor- migón, kg/m Caudal a 1.5 bar B30 S5, L/min Caudal a 1.5 bar B30 S4, L/min ΔP a 50 L/min B30 S5, bar / 10 m ΔP a 50 L/min B30 S4, bar / 10 m 90 11 8.2 2.01 4.25 10.2 13.0 6.5 5.79 11.58 110 13.6 8.1 2.48 6.91 16.6 34.2 17.1 2.19 4.38 125 13.6 9.2 3.20 8.93 21.4 57.0 28.5 1.32 2.64 125 17 7.4 2.61 9.54 22.9 65.2 32.6 1.15 2.30 140 17 8.3 3.28 11.96 28.7 102 51 0.73 1.46 160 21 7.7 3.52 16.42 39.4 193 96.6 0.39 0.78 180 21 8.6 4.42 20.82 50.0 max 155 0.24 0.48 200 26 7.7 4.44 26.76 64.2 max 257 0.146 0.293 225 26 8.7 5.64 33.85 81.2 max max 0.091 0.182 250 26 9.7 6.99 41.77 100.2 max max 0.060 0.120 250 33 7.6 5.53 43.30 103.9 max max 0.056 0.112 280 33 8.5 6.92 54.32 130.4 max max 0.035 0.070 315 33 9.6 8.79 68.72 164.9 max max 0.022 0.044 315 41 7.7 7.10 70.50 169.2 max max 0.021 0.042 Tuberías de HDPE ISO 4427 — Diámetros 90–315 mm Densidad del HDPE: 955 kg/m³ | Densidad del hormigón: 2400 kg/m³ | Calculado según ISO 4427, fórmula del cilindro hueco | Caída de presión: Q = 50 L/min, longitud de tubería 10 m Fórmulas para tuberías: t = OD / SDR d = OD − 2t Wpipe = π/4 × (OD² − d²) × 955 × 10⁻⁶ kg/m V = π/4 × d² × 10⁻³ L/m Wconcrete = V × 2.4 kg/m Series SDR estándar según ISO 4427: 11 → 13.6 → 17 → 21 → 26 → 33 → 41 Mod- elo de caudal y caída de presión (Hagen–Poiseuille, flujo laminar): Q = π d⁴ ΔP / (128 μ L) ΔP = 128 μ L Q / (π d⁴) Columnas de caudal: ΔP = 1.5 bar = 150 000 Pa, L = 10 m Columnas de caída de presión: Q = 50 L/min = 8.333×10⁻⁴ m³/s, L = 10 m B30 S5: μ = 50 Pa·s (alta fluidez, muy bombeable) B30 S4: μ = 100 Pa·s (fluidez media-alta — aprox- imadamente el doble de viscosidad que S5; Q(S4) = Q(S5)/2 para igual ΔP) Re < 10 en todos los casos, lo que confirma el régimen laminar. máx = el caudal calculado supera los 300 L/min — el diámetro interior de la tubería es sobredimensionado en relación con la salida típica de la bomba; la capacidad de la bomba se convierte en el factor limitante. Nota práctica: a 1.5 bar, la mezcla S4 alcanza el umbral de 300 L/min un tamaño de tubería más tarde que S5 (∅225 vs ∅180), reflejando su mayor viscosidad. Para ∅90 mm, los valores de ΔP a 50 L/min (5.8 bar para S5, 11.6 bar para S4) superan las clasificaciones típicas de bombas pequeñas — este diámetro está en o más allá de su límite práctico para hormigón bombeable a ese caudal. 14
Nomi- nal OD, mm DR Pared, mm Pesode la tu- bería, kg/m Volu- men inte- rior, L/m Peso del relleno de hor- migón, kg/m Cau- dal a 1.5 bar B30 S5, L/ min Cau- dal a 1.5 bar B30 S4, L/ min ΔP a 50 L/min B30 S5, bar/10 m ΔP a 50 L/min B30 S4, bar/10 m 3″ IPS 88.9 11 8.1 1.96 4.15 9.96 12.3 6.2 6.08 12.16 4″ IPS 114.3 13.5 8.5 2.70 7.44 17.8 39.6 19.8 1.89 3.79 6″ IPS 168.3 21 8.0 3.85 18.22 43.7 238 119 0.316 0.631 8″ IPS 219.1 26 8.4 5.31 32.14 77.1 max max 0.101 0.203 10″ IPS 273.1 32.5 8.4 6.67 51.59 123.8 max max 0.039 0.079 12″ IPS 323.9 41 7.9 7.49 74.55 178.9 max max 0.019 0.038 12″ IPS 323.9 32.5 10.0 9.42 72.55 174.1 max max 0.020 0.040 Tuberías de HDPE IPS — Diámetros 88.9–323.9 mm Densidad del HDPE: 955 kg/m³ | Densidad del hormigón: 2400 kg/m³ | Se- rie DR según ASTM: 11 → 13.5 → 17 → 21 → 26 → 32.5 → 41 | Caudal: Q = 50 L/min, ΔP = 1.5 bar, longitud de tubería 10 m IPS — Iron Pipe Size (ASTM D3035 / ASTM F714) 15
Nomi- nal OD, mm DR Pared, mm Pesode la tu- bería, kg/m Volu- men interi- or, L/m Peso del relleno de hor- migón, kg/m Cau- dal a 1.5 bar B30 S5, L/ min Cau- dal a 1.5 bar B30 S4, L/ min ΔP a 50 L/min B30 S5, bar/10 m ΔP a 50 L/min B30 S4, bar/10 m 3″ DIPS 100.6 11 9.1 2.49 5.33 12.8 20.4 10.2 3.68 7.36 3″ DIPS 100.6 13.5 7.5 2.09 5.75 13.8 23.7 11.9 3.16 6.33 4″ DIPS 121.9 13.5 9.0 3.05 8.48 20.4 51.5 25.8 1.46 2.91 4″ DIPS 121.9 17 7.2 2.48 9.08 21.8 59.0 29.5 1.27 2.54 6″ DIPS 175.3 21 8.3 4.16 19.77 47.4 280 140 0.268 0.536 8″ DIPS 229.9 26 8.8 5.84 35.40 85.0 max max 0.084 0.168 10″ DIPS 281.9 32.5 8.7 7.13 54.96 131.9 max max 0.035 0.069 Tuberías de HDPE DIPS — Diámetros 100.6–281.9 mm Densidad del HDPE: 955 kg/m³ | Densidad del hormigón: 2400 kg/m³ | Serie DR según AWWA C906: 9 → 11 → 13.5 → 17 → 21 → 26 → 32.5 | Caudal: Q = 50 L/min, ΔP = 1.5 bar, longitud de tubería 10 m DIPS — Ductile Iron Pipe Size (AWWA C906) Normas: Los OD de IPS según ASTM D2122 / D3035 (3″=88.9 mm, 4″=114.3 mm, 6″=168.3 mm, 8″=219.1 mm, 10″=273.1 mm, 12″=323.9 mm). Los OD de DIPS coinciden con la tubería de hierro dúctil según AWWA C906 (3″=100.6 mm, 4″=121.9 mm, 6″=175.3 mm, 8″=229.9 mm, 10″=281.9 mm; 12″ DIPS = 335.3 mm — fuera del rango de 88–330 mm, excluido). Series DR en EE. UU.: ASTM D3035 utiliza DR 7, 9, 11, 13.5, 17, 21, 26, 32.5, 41; AWWA C906 utiliza DR 9, 11, 13.5, 17, 21, 26, 32.5. Para cada OD, los DR mostrados son aquellos que dan un espesor de pared más cercano a 8 mm; se muestran dos DR cuando ambos rodean los 8 mm por arriba y por abajo. Fórmulas para tuberías: t = OD / DR; d = OD − 2t; Wpipe = π/4 × (OD² − d²) × 955 × 10⁻⁶ kg/m; V = π/4 × d² × 10⁻³ L/m; Wconcrete = V × 2.4 kg/m. Caudal y caída de presión (flujo laminar de Hagen–Poiseuille): Q = π d⁴ ΔP / (128 μ L); ΔP = 128 μ L Q / (π d⁴). Columnas de caudal: ΔP = 1.5 bar = 150 000 Pa, L = 10 m. Columnas de caída de presión: Q = 50 L/min = 8.333×10⁻⁴ m³/s, L = 10 m. B30 S5: μ = 50 Pa·s; B30 S4: μ = 100 Pa·s → Q(S4) = Q(S5)/2 a igual ΔP; ΔP(S4) = 2 × ΔP(S5) a igual Q. Re < 10 para todos los tamaños — régimen laminar confirmado. máx = caudal calculado > 300 L/min; la capaci- dad de salida de la bomba se convierte en el factor limitante, no la hidráulica de la tubería. Notas comparativas IPS vs DIPS: Para el mismo tamaño nominal en pulgadas, el OD de DIPS es mayor que el OD de IPS (por ejemplo, 6″: 175.3 vs 168.3 mm), lo que produce un diámetro interior mayor y una menor caída de presión a igual caudal. El OD de 12″ DIPS de 335.3 mm queda fuera del rango de 88–330 mm y se excluye. DR 41 (IPS 12″) y DR 32.5 (IPS 12″) se muestran ambos ya que rodean los 8 mm: DR 41 da 7.9 mm (más cercano) mientras que DR 32.5 da 10.0 mm. 16
1. ESTUDIO DEL ESPACIO ACUÁTICO 1.1 En primer lugar, se debe estudiar los límites del espacio acuático dentro de los cuales se puede realizar la construcción. Normalmente, estos límites están determinados por límites del terreno en primera línea o por el contrato de arrendamiento del cuerpo de agua. 1.2 A continuación, es necesario aclarar las distancias mínimas desde los límites del espacio acuático para distintos tipos de obras hidráulicas, con el fin de definir el sitio de construcción. 1.3 Dentro de los límites del espacio acuático se debe medir la profundidad y calcular la inclinación del fondo. 1.4 También es necesario recolectar información sobre el tipo de suelo del fondo, a fin de estimar su capacidad portante aproximada y su susceptibilidad a la erosión. Además, hay que tener en cuenta el tamaño de piedras grandes “aleatorias” que puedan dificultar la instalación de la estructura. 1.5 Estudiar la probabilidad de presencia de hielo flotante en caso de congelamiento del cuerpo de agua durante el invierno. 2. DEFINIR EL TIPO DE OBRA HIDRÁULICA QUE QUIERE REALIZAR Y SUS FUNCIONES ADICIONALES, ASÍ COMO SUS POSIBILIDADES RECREATIVAS. 2.1 Encontrar un contratista local, un manitas o reunir un equipo para realizar DIY. 2.2 Encontrar un distribuidor de HYDRANTULA. 2.3 Tras consultar con el distribuidor, elegir los modelos de accesorios con los que se va a construir. 3. REALIZAR EL PEDIDO DIRECTAMENTE O A TRAVÉS DEL CONTRATISTA AL DISTRIBUIDOR DE HYDRANTULA, Y TAMBIÉN DEFINIR EL SUMINISTRO DEL ACERO CORRUGADO Y DE LOS TUBOS PLÁSTICOS. 17
MATERIALES PARA HYDRANTULA El encofrado perdido HYDRANTULA está fabricado en HDPE y MDPE, dos tipos de polietileno alimentario. Y aunque los plásticos no parecen a primera vista materiales ultraecológicos, en este caso son la opción más segura y ecológica. 1. A diferencia de la madera, Hydrantula no requiere impregnaciones tóxicas para prolongar su vida útil en el agua. La madera sin protección se pudre en agua dulce en 10–15 años. En agua salada, los xilófagos marinos la carcomen en 5–8 años. Solo algunas especies tropicales raras y costosas (como teca o ipé) presentan una resistencia relativa. Por lo tanto, se utiliza cada vez más madera impregnada, que contiene metales pesados, toxinas orgánicas o residuos peligrosos de la petroquímica. 2. HYDRANTULA no libera iones de metales pesados (Zn, Mn, Cu, Cr) al agua, a diferencia del acero galvanizado o de las aleaciones de aluminio “marinas”. Estos iones hacen que el agua sea no apta para consumo humano y reducen la bioproductividad de muchos organismos. 3. Las estructuras de Hydrantula no son una fuente significativa de microplásticos. Más del 88 % de todos los microplásticos en el océano se generan por la degradación de películas de embalaje y fibras sintéticas (cuerdas de polipropileno, redes de pesca abandonadas, tejidos sintéticos y no tejidos, como las toallitas húmedas). Otro 10 % aproximadamente proviene de botellas plásticas para bebidas y vajilla desechable. En conjunto, los residuos domésticos, los materiales compuestos y las redes de pesca generan cerca del 99 % de todos los microplásticos del océano. Los objetos plásticos macizos se degradan cientos de veces más lentamente y no contribuyen significativamente a la contaminación del espacio acuático por microplásticos. 18
DÍA X Entonces, la estructura completamente ensamblada ya se encuentra cerca del lugar de instalación. Puede estar tanto en la orilla como en el agua. Si fue transportada en un remolque náutico bajo, un camión largo con grúa, o se terminó de ensamblar directamente en la playa, solo queda bajarla al agua: 1. Colocarla con la grúa directamente en el agua, en su posición final. Esto requiere una grúa potente con un brazo largo situada junto a la línea de agua (es decir, debe poder acceder a la playa o al malecón). Esto requiere una “última milla” de carretera debidamente preparada. 2. Otra opción es colocar la estructura en el agua de forma que flote sin volcarse, a poca distancia del lugar previsto de instalación. Normalmente, el volumen interno total de la estructura supera su peso en 4 o 5 veces su peso, por lo que, si está completamente sellada, flotará de forma muy superficial (menos del 25 % sumergida) y carecerá de la estabilidad necesaria. Verter hormigón en una cercha flotante y hermética es extremada- mente problemático: lo más probable es que se vuelque. Por lo tanto, como regla general, las cerchas se fabrican con múltiples orificios, es decir, para que se hundan. Las estructuras Hydrantula, una vez rellenas, tienen una flotabilidad casi nula (ligeramente más livianas o más pesadas que el agua). Es decir, su calado natural es claramente mayor que la profundidad prevista para su instalación. No se pueden remolcar hasta el lugar de instalación debido a su gran calado. Las estructuras sumergidas requieren varios pontones para mantener un calado moderado (intencionalmente menor que la profundidad de instalación). 3. Hydrantula dispone de un accesorio especial F200, diseñado para montar con precisión sobre vigas unosbarri- les plásticos azules de 217 litros, que funcionan como pontones desmontables. Varios de estos barriles, colocados adecuadamente 19
a la altura requerida, proporcionan el calado y la estabilidad necesarios para toda la estructura. Los barriles de 217 litros tienen bocas para las cuales se han diseñado válvulas especiales, que permiten liberar aire lentamente y asegurar que la estructura “aterrice suavemente” en el fondo. Una vez que se ha liberado todo el aire, los barriles prácticamente no tienen flotabilidad, lo que permite retirarlos fácilmente del aro del acceso- rio F200 y dejarlos en la orilla. 4. En aguas tranquilas, es posible remolcar la estructura ensamblada a una distancia considerable con barriles de 217 litros instalados por encima de la mitad de su altura, utilizando una lancha o moto acuática, lo que permite evitar la necesidad de permisos especiales para transportar cargas sobredimensionadas por carreteras públicas. 5. Por mar, la estructura también puede transportarse sobre una barcaza (incluso junto con maquinaria pesada de construcción). O bien, como se mencionó en el punto 4, puede ser remolcada parcialmente sumergida. 6. La descarga desde la barcaza puede realizarse mediante una grúa incorporada o una excavadora con un brazo suficiente- mente largo. También puede utilizarse una grúa móvil desde tierra firme, o realizarse simplemente “deslizando” la estructura atada a la orilla, mientras la barcaza da marcha atrás. 7. ¡Cuidado! La descarga desde una barcaza es una operación bastante peligrosa que puede terminar con el vuelco de la cercha, su daño o incluso lesiones al personal involucrado en la operación. Se re- comienda usar gatos rodantes o carritos con ruedas para facilitar el deslizamiento de la 20
estructura sobre la cubierta de la barcaza. Debe tenerse en cuenta que estos gatos o carritos pueden dañarse o perderse (hundirse). 8. Para todos los métodos de instalación, excepto cuando se coloca la estructura directamente en su lugar con una grúa, se recomienda soldar de antemano los accesorios F200 a la estructura, para tener la posibilidad de recolocarla en caso de que el primer intento de instalación no sea exitoso. 9. Al instalar la estructura en su posición final, se recomienda encarecidamente realizar una inspección completa de la parte sumergida por buzos en máscara o buceadores, con el fin de detectar posibles daños mecánicos, deformaciones o dobleces en los tubos. También se debe verificar la presencia de piedras grandes atrapadas bajo las vigas horizontales o las “patas” de la estructura, así como tramos suspendidos sin apoyo sobre el fondo. Es necesario asegurarse de que no haya inclinaciones ni flexiones (deformaciones) inaceptables en ninguno de los elementos de la cercha. Asimismo, se debe prestar atención a componentes sueltos, cordones de soldadura agrietados, tirantes compuestos caídos o abrazaderas de conductos de hormigón abiertas. 10. Solo se puede proceder a las operaciones de hormigonado una vez se haya verificado la estanqueidad técnica del encofrado (volumen de fugas de hormigón fresco dentro de límites aceptables), así como su capacidad para soportar el peso del hormigón fresco sin romperse, volcarse o deformarse de manera inaceptable. 11. En los sistemas que disponen de soportes ajustables en altura, estos deben regularse de acuerdo con las características del fondo. 12. En caso de imposibilidad de realizar el 21
hormigonado de forma inmediata, se recomien- da lastrar la estructura con cargas de lastre (con un peso total equivalente al 200–300 % de su peso propio en aire) para evitar que sea arrastrada por el fondo durante una tormenta, volcada o arrastrada por las olas mar adentro. 13. El tramo del conducto de hormigón que quedará sumergido durante el hormigonado debe montarse de antemano, en la orilla. 14. Con las estructuras Hydrantula pueden utilizarse conductos de hormigón estándar de hierro fundido, mangueras de caucho de alta resistencia, así como conductos de hormi- gón desechables basados en los accesorios especiales Hydrantula D2, D3 y tuberías plásticas HDPE o mangueras contra incendios de 150 mm con el accesorio J5. Es posible usar conductos de hormigón híbridos compues- tos por secciones heterogéneas. 15. Todos los accesorios principales de Hydrantula (excepto el R3) están equipados con una brida compatible con Groovelock 5½ o 4½. Algunos accesorios también tienen interfaz Camlock 75. 16. Al instalar estructuras en puntos donde no sea posible la entrega de hormigón premezclado (cuando el trayecto desde la planta más cercana de hormigón exceda los 90...120 minutos), o si las plantas locales no garantizan la calidad adecuada del hormigón, este debe producir- se en el sitio utilizando mezcladoras móviles propias a partir de materiales previamente suministrados. 17. La formulación del hormigón depende de la salinidad del cuerpo de agua, el clima, la durabilidad requerida de la estructura, la calidad del armado de los vacíos de la cimbra y las características de la bomba de hormigón. 22
PRECAUCIONES 1. Al taladrar boquillas binarias y manguitos en los accesorios Hydrantula, se utilizan ampliamente sierras de corona de gran diámetro, de 125 a 250 mm. Si la sierra de corona muerde (se agarrota), todo el par de torsión del taladro se transmite a las manos del trabajador, lo que puede provocar luxaciones y otras lesiones. Se recomienda utilizar sierras de corona de alta calidad y afiladas; evitar inclinarlas. Limite la fuerza de avan- ce para minimizar la probabilidad de que la sierra de corona muerda. Si se dispone de taladros de columna fijos o soportes de tala- dro, asegúrese de utilizarlos. 2. Al trabajar con armadura compuesta (composite rebar), y especialmente al desenrollar bobinas y cortar longitudes a medida, se recomienda encarecidamente proteger las manos y los ojos de las fibras de vidrio volantes y los pequeños recor- tes. El contacto con la armadura compuesta provoca astillas y pequeños arañazos de curación lenta en la piel. 3. Las máquinas de soldadura a tope, las pistolas de calor y las extrusoras manuales de PE tienen superficies calientes con temperaturas de aproximadamente 300°C. A diferencia de la soldadura de metales, las superficies calientes y el polietileno caliente no se distinguen «a simple vista» de los fríos. Utilice siempre guantes de cuero de soldador, gafas de seguridad y ropa cerrada para evitar quemaduras graves. 4. Al ensamblar Hydrantula, se utilizan ampliamente herra- mientas eléctricas manuales (sierras recíprocas, sierras de calar, cortatubos, amoladoras angulares) y a menudo se de- jan tiradas en el suelo. Desenchufe inmediatamente las he- 23
rramientas eléctricas después de su uso o al cambiar hojas, brocas o discos de corte. No coloque las herramientas en el suelo – solo en cajas espe- ciales o en estantes. No utilice la misma herramienta simultá- neamente (por turnos). ¡No la utilice bajo la lluvia! ¡El intercambio improvisado de herramientas, la falta de equi- po de protección personal y las condiciones de trabajo abarro- tadas provocan lesiones! 5. Al utilizar cabrestantes, gatos, polipastos o durante las ope- raciones de carga, todos los trabajadores «extra» deben aban- donar inmediatamente la grada (slipway). Quienes participen en el trabajo deben usar cascos, guantes y gafas de seguridad. ¡No se sitúe debajo de una carga ni cerca de cables, eslingas o cadenas bajo tensión! 6. Se recomienda encarecidamente no trabajar con ilumina- ción deficiente. Al trabajar en la oscuridad, es obligatorio lle- var chalecos de alta visibilidad. 7. Al trabajar sobre el agua o en muros de muelle o barcazas, todos los trabajadores deben estar equipados con chalecos salvavidas y equipo de rescate acuático. 8. Al utilizar llamas abiertas (sopletes de calentamiento a gas), está prohibido el trabajo simultáneo con lubricantes, disol- ventes, desengrasantes u otros líquidos inflamables. 9. Está prohibido trabajar con partes de estructuras no asegu- radas (simplemente apoyadas) que pesen más de 150 kg. 24
25
26
ANNIVERSARY OF UNICORN ANNIVERSARY OF UNICORN 44TH TH 11 Why HYDRANTULA Why HYDRANTULA Is a Breakthrough — Is a Breakthrough — and and Why It’s Only Appearing Now? Why It’s Only Appearing Now? HYDRANTULA permanent formwork competes directly with multiple established shoreline and marine construction methods—piles, retaining walls, sheet piling, concrete pontoons, and aluminum deck structures. What makes it different? HYDRANTULA dramatically lowers the cost and complexity of building 3D marine concrete frames, bringing them out of the realm of oil & gas megaprojects and into reach for mid-sized developers, marinas, and residential coastal construction. So why hasn’t this «obvious» solution been around for decades? Because it wasn’t obvious—until now. Let’s figure it out. 1 1 FAQ FAQ H ydrantula is the only low-cost 3D marine concrete frame technology. Unlike piles, up to 35% of all work can be done inside workshop. And about 90% of the total work is dry. And are carried out on shore without involving heavy machinery or barges. Hydrantula installation is virtually silent and less susceptible to the vagaries of the weather. Hydrantula is almost insensitive to the type of bottom soil. 1. What are we selling? HYDRANTULA develops, manufactures and sells permanent [non-removable] formwork for casting concrete underwater or in the tide zone. The ready-to-cast concrete formwork consists of original connecting elements [fittings or nodes] and beams made of regular HDPE plumbing pipes. 2. What exactly are you selling and what will need to buy separately? *We sell technology. In a narrow sense, we only sell fittings = connecting nodes of the 3D frame. Beams are made from standard plumbing pipes; sea concrete, rebar and microfiber are also widely available mass products and purchased locally HYDRANTULA FITTING CATALOGUE 2025 WHERE DOES HYDRANTULA HAVE NO ANY PRACTICAL ALTERNATIVES? US ONE JUMP TO PARADISE nnovative ermanent nderwater ormwork hydrantula.com sales@hydrantula.com 38160 Fox Run Drive Solon OH, 44139 USA One Jump to Paradise One Jump to Paradise OCEANFRONT HOUSE OWNERSHIP GUIDE PROJECT: HYDRANTULA INVESTOR MEMORANDUM ONE JUMP TO PARADISE nnovative ermanent nderwater ormwork CORPORATE SUSTAINABLE 1.Технология HYDRANTULA разработана с учетом мак- симально возможного сокращения доли «мокрых» ра- бот - забивания свай в морское дно, работ с барж, сва- рочных и монтажных работ над водой; водолазных работ и тп. Эти категории работ всегда несут повышенные риски для работни- ков. Требуют более высокой квалификации и дисциплины. 2.В отличие от других видов морских строительных тех- нологий - отсутствует «прочная» связь строительной конструкции с дном - она «просто стоит» на дне. Конструкцию технически можно убрать целиком, не раз- рушая (хоть это и дорого). Как известно, одна из главных сложностей в морском строительстве - невозможность или невероятная трудоемкость сноса устаревших или износившихся морских конструкций, путем их разрушения на https://tinyurl.com/UNICOR4 https://tinyurl.com/HydCAT https://tinyurl.com/H-GOLD https://tinyurl.com/HYD250 https://tinyurl.com/HydART https://tinyurl.com/H-SARK https://tinyurl.com/H-FREEZ https://tinyurl.com/HYCORE https://tinyurl.com/HydASS https://tinyurl.com/H-OCEAN https://tinyurl.com/H-MEMO https://tinyurl.com/HydFAQ https://tinyurl.com/HydBRZ https://tinyurl.com/H-MEDAL https://tinyurl.com/H-SUST
hydrantu.la hydrantula sales@hydrantula.com hydrantula oleg-kuchma-70a601277 boss@hydrantu.la