Análisis comparativo en eficiencia de tuberías acerrojadas y macizos de anclaje, para soportar esfuerzos de empuje en transitorio hidráulico en el proyecto sistema Vilcanota II, Cusco –2023

Abstract

El presente trabajo de investigación, cuenta con un extenso trabajo de recopilación de información para el Análisis comparativo en eficiencia de tuberías acerrojadas y macizos de anclaje para soportar esfuerzos de empuje en transitorio hidráulico en el proyecto Sistema Vilcanota II, Cusco – 2023. Este proyecto de envergadura implica la instalación de tuberías de hierro dúctil con un diámetro nominal de 900 mm, abarcando aproximadamente 37 km de extensión, contando por el paso en tres estaciones de bombeo y un reservorio, operando tanto por impulsión (sistema con bombas), como por interconexión (sistema por gravedad).

La necesidad de proteger el sistema contra esfuerzos de empuje en transitorios hidráulicos motiva la investigación sobre la eficacia de los macizos de anclaje y las tuberías acerrojadas, dada la complejidad del entorno y la magnitud de la infraestructura. El estudio no solo se centra en la comparación de estos métodos de protección, sino que también considera su aplicación específica en el contexto del proyecto, resaltando la importancia de adaptar las soluciones a las características únicas de la obra.

El proceso de análisis incluye dimensionamiento, donde las características específicas del proyecto son fundamentales, requiriendo una recolección detallada y sistematización de datos proporcionados por los responsables del diseño. Posteriormente, se procede a desarrollar hojas de cálculo para el dimensionamiento de estos sistemas de protección.

La investigación aborda la comparación entre macizos de anclaje y tuberías acerrojadas, evaluando parámetros cruciales como el tiempo de instalación, costos de fabricación e instalación, y eficiencia espacial. Este enfoque integral busca proporcionar criterios sólidos que faciliten la elección adecuada entre estas dos alternativas de protección, contribuyendo así a la toma de decisiones informada en proyectos similares.

This research endeavors to conduct a comprehensive analysis comparing the efficiency of jointed pipes and anchoring blocks in resisting thrust forces during hydraulic transients in the Sistema Vilcanota II project, located in Cusco – 2023. This large-scale project involves the installation of ductile iron pipes with a nominal diameter of 900 mm, spanning approximately 37 km, traversing three pumping stations, and incorporating a high-capacity reservoir. The system operates both by pumping (using pumps) and by gravity interconnection.

The imperative to safeguard the system against thrust forces during hydraulic transients propels an investigation into the effectiveness of anchoring blocks and jointed pipes, given the complexity of the environment and the scale of the infrastructure. The study not only concentrates on comparing these protective methods but also emphasizes their specific application within the project's context, underscoring the importance of tailoring solutions to the unique characteristics of the construction.

The analytical process encompasses sizing, wherein the specific features of the project are paramount, necessitating a meticulous collection and systematization of data provided by the design team. Subsequently, spreadsheets are developed for the sizing of these protective systems.

The research delves into the comparison between anchoring blocks and jointed pipes, evaluating crucial parameters such as installation time, manufacturing and installation costs, and spatial efficiency. This comprehensive approach aims to provide robust criteria to facilitate an informed choice between these two protective alternatives, thereby contributing to wellinformed decision-making in similar projects.