Rehabilitación de tuberías mediante manga continua CIPP

Las redes de tuberías existentes están sometidas a procesos de deterioro que pueden afectar tanto su capacidad funcional como su comportamiento estructural. Cuando una conducción alcanza un estado que requiere intervención, la sustitución mediante la apertura de zanja no es necesariamente la única alternativa. Las tecnologías sin zanja permiten construir, reemplazar o reparar conducciones, reduciendo la excavación y, con ello, la afectación a la superficie. Entre las técnicas de renovación sin zanja se encuentran el pipe bursting, el entubado simple, el entubado ajustado y la manga continua (CIPP).

CIPP corresponde a Cured-in-Place Pipe, una técnica que permite crear una nueva tubería dentro de la conducción existente. El procedimiento parte de una manga flexible, constituida por una matriz fibrosa impregnada con una resina termoendurecible. La manga se introduce en la tubería que se pretende rehabilitar y, posteriormente, se somete a un proceso de curado. La polimerización de la resina transforma el conjunto en un tubo estructural continuo adaptado al interior de la conducción existente.

La característica que define al sistema es, por tanto, que la nueva conducción se fabrica in situ. No se introduce un tubo rígido convencional, sino un material flexible que adquiere sus propiedades finales durante el proceso de instalación y curado. Esto permite rehabilitar conducciones manteniendo una ocupación superficial reducida y evitando la excavación de una zanja longitudinal.

La elección de CIPP no debe entenderse únicamente como una decisión relacionada con el método constructivo. La rehabilitación exige estudiar previamente el estado de la conducción, sus condiciones geométricas, las cargas que actúan sobre ella, el terreno y las condiciones hidráulicas. La rehabilitación debe planificarse, pasando de una respuesta basada exclusivamente en la reparación de averías a una gestión preventiva de la infraestructura.

Las ventajas asociadas a la técnica abarcan diferentes dimensiones. Desde el punto de vista urbano, la ausencia de excavación continua reduce la ocupación de la vía pública y disminuye las interferencias con el tráfico. Desde el punto de vista funcional, el tubo continuo mejora la estanqueidad y elimina las juntas propias de la conducción original, reduciendo problemas relacionados con infiltraciones, raíces y uniones deterioradas. También se indica una mejora hidráulica asociada al coeficiente de rugosidad y una elevada resistencia frente a la abrasión y diferentes tipos de efluentes.

2. Estudio de la conducción y diseño de la rehabilitación

Una rehabilitación CIPP comienza antes de introducir la manga. El conocimiento preciso de la conducción existente condiciona todas las fases posteriores. Por ello, el procedimiento contempla una inspección inicial completa del colector, acompañada de su limpieza, y un reconocimiento de la obra realizado por personal cualificado. Se realizan mediciones in situ del tramo que debe rehabilitarse, se identifican los pozos de registro y se determina la profundidad del colector respecto de la solera. También se estudian los accesos y las necesidades de by-pass.

La inspección mediante CCTV constituye una herramienta relevante en esta fase. Su combinación con el reconocimiento de la obra y el diseño permite contar con una visión integral del tramo. El objetivo no consiste únicamente en conocer la longitud y el diámetro de la tubería. Es necesario identificar las condiciones que pueden afectar la instalación de la manga, como resaltos, acometidas, obstáculos o características geométricas particulares.

El diseño de la manga se realiza de forma individual para cada instalación. Uno de los parámetros que debe determinarse es el espesor necesario del tubo curado. El cálculo considera las condiciones particulares de la conducción y los siguientes factores: profundidad, tipo de terreno, nivel freático, cargas de tráfico y cargas vivas. La situación estructural del colector también incide en el diseño, y en la documentación se distinguen diferentes estados de deterioro.

El diseño condiciona, además, la planificación de la ejecución. La pendiente, la longitud y los diámetros de los tramos, los resaltos, las acometidas, la necesidad de by-pass, el transporte y las características de la resina inciden en la determinación del número de instalaciones. Por ello, una conducción de gran longitud no necesariamente debe rehabilitarse mediante una única manga. El tramo puede dividirse en varias instalaciones, seleccionando los puntos de acceso y las longitudes de cada manga según las condiciones reales de la obra.

La documentación recoge diversas normas de referencia para el diseño, el control y la instalación de sistemas CIPP. Entre ellas figuran la UNE-EN ISO 11296-4:2018 para redes de alcantarillado y saneamiento sin presión y la UNE-EN ISO 11297-4:2018 para redes con presión. También se citan la ISO/DIS 11298-4:2018, la ASTM F1216-16 y la ASTM F2019-17. En España, la UNE 53929 establece criterios relativos al diseño, cálculo e instalación de conducciones de abastecimiento y de alcantarillado rehabilitadas mediante tubos continuos curados in situ.

La normativa, por tanto, no aparece como una fase independiente del proceso, sino como una referencia que condiciona el diseño y los controles posteriores. La geometría de la conducción, las condiciones del terreno, las solicitaciones y el estado existente deben traducirse en una solución de manga con características definidas antes de comenzar la instalación.

 

3. Preparación de la conducción y fabricación de la manga

Una vez definida la solución, la conducción debe prepararse para recibir la manga. La limpieza constituye una operación previa indispensable, ya que la superficie interior debe quedar libre de materiales que puedan interferir con la instalación o con la adaptación de la manga a la conducción existente. El procedimiento contempla el uso de equipos de succión-impulsión y la realización de trabajos específicos para eliminar obstáculos.

Entre las actuaciones preparatorias se encuentran el fresado de obstáculos, las incrustaciones, las sedimentaciones y las acometidas penetrantes. También se localizan y se miden las acometidas existentes. Esta información será necesaria posteriormente para restablecer las conexiones una vez completado el curado. La preparación no se limita, por tanto, a limpiar la tubería: busca dejarla en condiciones adecuadas para que la manga pueda introducirse, posicionarse y curarse correctamente.

La manga se fabrica de acuerdo con las especificaciones definidas durante el diseño. Se distinguen fundamentalmente dos familias de textiles: el fieltro y la fibra de vidrio. La elección está relacionada con la solución prevista y con el procedimiento de curado que se utilizará posteriormente. También pueden emplearse diferentes tipos de resina en función del efluente que circulará por la conducción rehabilitada.

La impregnación con resina puede realizarse en las instalaciones de fabricación o en la propia obra. El resultado es una manga flexible, lista para su instalación en la conducción. En esta fase resulta especialmente relevante la correspondencia entre las especificaciones de fabricación y el diseño realizado para el tramo concreto. El material de la manga, su espesor y la resina deben cumplir con las condiciones previstas para la conducción rehabilitada.

La planificación previa adquiere especial relevancia cuando existen diferentes instalaciones en una misma obra. La longitud de cada manga, los puntos de acceso, las acometidas, el sistema de by-pass, los medios de transporte y las condiciones de trabajo deben coordinarse antes de iniciar la instalación. El objetivo es limitar los riesgos y asegurar que las operaciones de introducción y curado se desarrollen según el diseño previsto.

4. Instalación y curado de la manga

La fase de instalación constituye el núcleo del proceso CIPP. Comprende dos operaciones relacionadas: la introducción de la manga en la conducción existente y la polimerización de la resina. Existen tres posibilidades de inserción: mediante columna de agua, mediante aire a presión o mediante tiro. Para el curado se contemplan el calentamiento del agua, el vapor de agua y la luz ultravioleta.

4.1. Inversión mediante columna de agua y calentamiento con agua

En este procedimiento, la manga se introduce mediante una columna de agua y, posteriormente, se utiliza agua sobrecalentada para proporcionar las condiciones necesarias para el curado de la resina. El sistema presenta una elevada versatilidad y puede emplearse en diferentes secciones, diámetros y longitudes. El material se relaciona especialmente con conducciones que presentan problemas de infiltración.

La versatilidad de este procedimiento permite abordar configuraciones geométricas diversas. Los casos incluidos en la documentación muestran su aplicación tanto en conducciones circulares como en secciones ovoidales, así como en rehabilitaciones a gran escala. En una intervención sobre una conducción de sección ovoide de 2100 × 1400 mm, por ejemplo, se realizaron dos instalaciones desde un único pozo de ataque y fue necesario disponer de un by-pass mediante un tanque de tormentas.

4.2. Inversión mediante aire y curado con vapor

Otra configuración utiliza aire a presión para invertir la manga y vapor de agua para el curado. ES especialmente adecuada para longitudes y diámetros medios, habituales en las redes urbanas. El tiempo de ejecución puede ser inferior a una jornada de trabajo, lo que contribuye a reducir las molestias para el entorno. Esta modalidad permite utilizar mangas de fieltro o de fibra de vidrio.

La aplicación de esta tecnología se observa en ejemplos de rehabilitación de redes de saneamiento. En dichos casos se emplean mangas de fieltro o de fibra, con resina de poliéster en la mayoría de las aplicaciones, y el diseño es estructural. La profundidad de las conducciones recogidas en los ejemplos oscila entre 1,5 y 8,5 m.

4.3. Inserción por tiro y fotopolimerización

La tercera alternativa consiste en introducir la manga mediante tiro y curarla con luz ultravioleta. El procedimiento está orientado a diámetros medios y longitudes cortas y presenta tiempos de instalación reducidos. Una particularidad del sistema es que permite visualizar el curado durante la instalación.

En esta modalidad se utilizan mangas de fibra de vidrio. El menor espesor de este material facilita el curado mediante el haz de radiación ultravioleta. Un ejemplo de rehabilitación de 2000 m en conducciones de DN200 a DN500, con profundidades entre 1,5 y 3 m, en el que se empleó una manga de fibra y resina de poliéster mediante inserción por tiro y fotopolimerización.

La existencia de estas tres modalidades demuestra que CIPP no constituye un procedimiento de ejecución único. La solución debe seleccionarse según las características de la conducción, la longitud y el diámetro del tramo, el material de la manga, la resina y las condiciones particulares de la obra. La fase de diseño y planificación permite determinar qué sistema es compatible con cada actuación.

5. Recepción, prestaciones y aplicación a grandes diámetros

El proceso no termina con el curado. La recepción permite comprobar que la rehabilitación se ha ejecutado correctamente y que la nueva conducción cumple las condiciones previstas. Una de las operaciones consiste en reabrir las acometidas mediante un robot fresador. Posteriormente, se realiza una inspección mediante CCTV para verificar el estado del interior de la manga instalada. También se realizan pruebas de estanqueidad y, cuando corresponde, de presión.

El control incluye ensayos mecánicos conforme a la norma UNE-EN ISO 11296-4:2018, realizados por un laboratorio independiente. De este modo, la recepción combina inspección visual, comprobaciones hidráulicas y controles mecánicos. La finalidad es verificar tanto la continuidad y la funcionalidad del tubo como las propiedades asociadas al diseño especificado para la rehabilitación.

Los casos incluidos en la documentación permiten relacionar las diferentes fases del procedimiento con situaciones reales de rehabilitación. En una conducción de abastecimiento de 670 m de longitud, con una profundidad de 5 m y una presión de trabajo de 9 bar, se emplearon un textil de fieltro de polietileno y fibra de vidrio, una resina apta para conducciones de agua potable y un sistema de columna de agua. La conducción presentaba un deterioro generalizado y numerosas averías en un tramo urbano con edificaciones próximas a la servidumbre del colector.

En otro caso se rehabilitaron 600 m de conducción con un diámetro de 1000 mm y una profundidad de 4 m. El problema existente era la filtración en las juntas, y la solución consistió en un diseño estructural mediante manga de fieltro y resina de poliéster, instalada mediante columna de agua.

Los grandes diámetros incrementan las exigencias de planificación. En una conducción circular de 1600 mm de diámetro y 317 m de longitud, la problemática se centraba en las filtraciones, los vertidos al río y las dificultades de acceso. La solución contempló un diseño conforme a la UNE 53929, con un espesor de 28 mm y dos instalaciones desde un único pozo de ataque. Previamente se había dispuesto un by-pass para permitir las labores de limpieza e inspección del colector.

Otro caso corresponde a una conducción de sección circular de 1200 mm y 530 m de longitud, afectada por ovalización, filtraciones, ubicación desfavorable y por el fin de su vida útil. El diseño conforme a la UNE 53929 condujo a espesores de 28-30 mm y a seis instalaciones desde tres puntos de ataque. Al tratarse de un colector de aguas pluviales, no fue necesario instalar un by-pass. La longitud total se rehabilitó en cinco semanas, considerando aproximadamente una semana por cada manga instalada por completo.

Estos ejemplos permiten entender una característica relevante del CIPP: la solución no se define únicamente por el diámetro de la tubería. El estado de deterioro, la geometría, la longitud, la profundidad, el régimen hidráulico, los accesos y las condiciones del entorno intervienen simultáneamente. Por ello, la rehabilitación requiere una planificación específica para cada tramo.

6. Conclusiones: de la reparación puntual a la gestión planificada de la red

La manga continua CIPP permite rehabilitar una conducción existente, generando en su interior un tubo continuo mediante la instalación y el curado de una manga impregnada con resina. El proceso integra inspección, diseño, preparación, fabricación, instalación y recepción. Cada fase condiciona la siguiente, de modo que la calidad de la solución final depende de que el conjunto del procedimiento se haya definido y ejecutado de forma coherente.

Las prestaciones incluyen estanqueidad, características estructurales, mejora hidráulica, rapidez de instalación y una solución duradera. La técnica puede emplearse tanto en redes sin presión como en redes presurizadas, siempre que el diseño se adapte a las condiciones de servicio. La ausencia de juntas en el tubo rehabilitado permite abordar problemas de infiltración y otros defectos asociados a las uniones de la conducción existente.

La reducción de la excavación también modifica el impacto de la obra. Existe una menor ocupación de la vía pública, menos molestias para el entorno y una huella de carbono inferior a la de los sistemas tradicionales. La documentación cifra esta reducción, como mínimo, en un 75 %. También se señala una menor necesidad de mantenimiento y una mayor eficiencia económica de la solución.

Sin embargo, la principal enseñanza técnica del procedimiento no se limita a las características de la manga. La rehabilitación CIPP debe integrarse en una estrategia de gestión de activos. Se plantea un cambio de un modelo reactivo, basado en actuar cuando se produce una avería, a un modelo preventivo, basado en inspeccionar, diagnosticar, priorizar, rehabilitar, verificar y volver a evaluar.

Para el ingeniero, CIPP debe entenderse como una solución técnica que comienza mucho antes de la instalación física de la manga. La decisión sobre qué tramo rehabilitar, cómo diseñarlo, qué espesor requiere, qué material utilizar, qué procedimiento de inserción y curado seleccionar, cómo organizar los accesos y cómo verificar el resultado forma parte de un único proceso de ingeniería. La rehabilitación deja de ser una actuación aislada sobre una tubería deteriorada y pasa a integrarse en la gestión planificada del ciclo de vida de la infraestructura.