GUÍA TÉCNICA COLOMBIANA
GTC 231 2012-08-22
GUÍA PARA EL USO DE PERFORACIÓN MAXIHORIZONTAL DIRIGIDA PARA INSTALACIÓN DE TUBOS O CONDUCTOS DE POLIETILENO BAJO OBSTÁCULOS, INCLUYENDO CRUCE DE RÍOS
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La GTC 231 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2012-08-22. Esta guía está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta guía a través
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CONTENIDO Página 0.
INTRODUCCIÓN ....................................................................................................... 1
1.
OBJETO .................................................................................................................... 1
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS ................................................................................. 2
3.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES ................................................................................... 3
4.
ESTUDIO PRELIMINAR DEL SITIO .......................................................................... 4
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Página 6.5
CRUCES DE VÍAS FERROVIARIAS ....................................................................... 12
7.
DISTRIBUCIÓN Y DISEÑO DE TRAYECTOS ......................................................... 13
7.1
CONSIDERACIONES GENERALES ....................................................................... 13
7.2
LIMITACIONES DEL DIRECCIONAMIENTO Y DE LA BARRA DE PERFORACIÓN ................................................................................................. 13
7.3
CURVATURA .......................................................................................................... 13
7.4
PERFIL DEL TRAYECTO DE PENETRACIÓN (PLANO VERTICAL) TRAYECTORIA (1, 2) .............................................................................................. 14 DISEÑO
SELECCIÓN
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Página ANEXOS ANEXO A (Informativo) ....................................................................................................... 32 ANEXO B (Informativo) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................... 37 FIGURAS Figura 1. Maxi-HDD para obstáculos (por ejemplo, ríos) en cruces de los mismos ....... 4 Figura 2. Factor de compensación de ovalidad ............................................................... 19
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GUÍA PARA EL USO DE PERFORACIÓN MAXI-HORIZONTAL DIRIGIDA PARA INSTALACIÓN DE TUBOS O CONDUCTOS DE POLIETILENO BAJO OBSTÁCULOS, INCLUYENDO CRUCE DE RÍOS
0.
INTRODUCCIÓN
El presente es un documento de orientación, el cual no ha sido previsto con propósitos 0.1 de certificación. El uso de las expresiones debería o se recomienda, en este documento, implica que los 0.2 procedimientos y requisitos que se describen con esta forma verbal constituyen una alternativa de realización que no es única; sin embargo, la consecución de los resultados previstos en este documento es posible sólo con la aplicación completa, integral y ordenada de los
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Esta guía no pretende considerar todos los problemas de seguridad (si los hay), 1.4 asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta guía establecer las prácticas adecuadas de salud y seguridad, así como determinar la aplicación de las limitaciones regulatorias antes de su uso. El numeral 6 contiene información general sobre seguridad que se relaciona con el uso de equipos de perforación direccional maxi-horizontales.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Se recomienda la aplicación de los siguientes documentos normativos referenciados para la correcta aplicación de esta guía técnica. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 1144, Números preferidos. Series de números preferidos. (ISO 3). NTC 1527, Suelos. Método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión inconfinada de suelos cohesivos. (ASTM D2166). NTC 1746, Plásticos. Tubos y accesorios termoplásticos para conducción de gases a presión. (ASTM D2513). NTC 1967, Suelos. Método de ensayo para determinar las propiedades de consolidación unidimensional de los suelos. (ASTM D2435).
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ASTM D5084, Standard Test Methods for Measurement of Hydraulic Conductivity of Saturated Porous Materials Using a Flexible Wall Permeameter . ASTM F714, Standard Specification for Polyethylene (PE) Plastic Pipe (SDR PR) Based on Outside Diameter . ASTM F1804, Standard Practice for Determining Allowable Tensile Load for Polyethylene (PE) Gas Pipe During Pull in Installation. ANSI/EIA/TIA 590, Standard for Physical Location and Protection of Below-Ground Fiber Optic Cable Plant
TR-NWT-000356, Generic Requirements for Optical Cable Innerduct .
3.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Para los propósitos de este documento, se aplican los siguientes términos y definiciones.
3.1 Perforación horizontal dirigida, HDD. Técnica para instalar tubos o acometidas subterráneas, utilizando un taladro o torre de perforación superficiales desde donde se proyecta un cable de perforación en un ángulo suave respecto a la superficie y que posee capacidad de seguimiento y dirección. NOTA El cable de perforación crea un núcleo piloto de perforación vacío, en una trayectoria esencialmente horizontal o en arco suave, que puede posteriormente ampliarse a un diámetro mayor durante la operación
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adecuada cuando se trata de equipos mini-HDD de mayor capacidad. La localización y sistemas de rastreo requieren básicamente de un receptor externo operado manualmente para hacerle el seguimiento al avance de la perforación piloto. El receptor se instala por encima del cabezal en los alrededores de la perforación para permitir la determinación de su ubicación y profundidad precisas, indicando la orientación del cabezal de perforación para determinar la información de direccionamiento que deba implementarse desde la torre de perforación.
3.4 Relación dimensional del tubo, RDE. Diámetro promedio del tubo dividido por el espesor mínimo de pared especificada. NOTA 1 Para el caso de tubería fabricada de acuerdo con un diámetro externo controlado (OD), el RDE es la proporción entre el diámetro externo del tubo y el espesor mínimo de pared. La relación dimensional estándar (SDR) es una proporción específica del diámetro externo respecto del espesor mínimo de pared, según se especifica en la serie de Números Preferidos 10 de la NTC 1144. NOTA 2
Los valores menores de RDE corresponden a tubos más gruesos y más fuertes. Ángulo de salida del tubo
Las flechas indican la dirección del halado del tubo A
Localización del equipo de perforación
D
Ángulo de entrada del tubo
H C L4 Punto de entrada HDD (salida del tubo)
B L3
Profundidad de recubrimiento debajo de la base del río
L2 Camino de perforación y tubo
L1 Punto de salida HDD (entrada del tubo)
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Hair, C. W. III, “Site Investigation Requirements for Large Diameter HDD Projects”, New
Advances in Trenchless Technology: An Advanced Technical Seminar, 1995. [6]
Iseley, D.T. and Cowling, D.H. “Obstacle Detection to Facilitate Horizontal Directional Drilling”, prepared by the Trenchless Technology Center for the American Gas
Association, January 1994. [7]
Guidelines for a Successful Directional Crossing Bid Package, The Directional Crossing Contractors Association, Dallas, Texas, 1995.
[8]
Petroff, L.J., “Design Guidelines for Directional Drilled PE Pipe”, American Society of
Civil Engineers Congress on Trenchless Technology, 1997. [9]
O’Rourke, T.D., El-Garbawy, S.L., Stewart, H.E., “Soil Loads at Pipeline Crossing”,
American Society of Civil Engineers Specialty Conference on Pipeline Crossings, 1991.
[10]
Stein, D., Mollers, K., Bielecki, R., Microtunnelling, Ernst & Sohn, Berlin, Germany, 1989.
[11]
Watkins, R.K. and Anderson, L.R., Structural Mechanics of Buried Pipes, Department of Civil Environmental Engineering, Utah State University, Logan, Utah, 1995.
[12]
Janson, L.E.,“ Long -Term Studies of PVC and PE Pipes Subjected to Forced Constant Deflection”, Report No. 3, KP-Council, Stockholm, Sweden, 1991.
[13]
Janson, L.E., Plastics Pipes for Water Supply and Sewage Disposal, Borealis,
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IMPORTANTE
Este resumen no contiene toda la información necesaria para la aplicación del documento normativo original al que se refiere la portada. ICONTEC lo creo para orientar a su cliente sobre el alcance de cada uno de sus documentos y facilitar su consulta. Este resumen es de libre distribución y su uso es de total responsabilidad del usuario final. El documento completo al que se refiere este resumen puede consultarse en los centros de información de ICONTEC en Bogotá, Medellín, Barranquilla, Cali o Bucaramanga, también puede adquirirse a través de nuestra página web o en nuestra red de oficinas (véase www.icontec.org). El logo de ICONTEC y el documento normativo al que hace referencia este resumen están cubiertos por las leyes de derechos reservados de autor. Información de servicios aplicables al documento aquí referenciado la encuentra en: www.icontec.org o por medio del contacto
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