ES2855729T3 - Water drainage system - Google Patents
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Abstract
Sistema de drenaje que comprende: - un tubo de drenaje de agua (2) que comprende una pared (20) provista de orificios pasantes (21); - un grupo (300) de cuerpos filtrantes instalados en los orificios pasantes correspondientes (21); comprendiendo los cuerpos filtrantes de dicho grupo (300) al menos un primer cuerpo filtrante (3) instalado en uno de dichos orificios (21) y que adopta una primera configuración en la que comprende medios de impermeabilización hidrosolubles (31) que impiden el paso de agua y una segunda configuración en la que los medios de impermeabilización hidrosolubles (31) se disuelven, permitiendo que el agua atraviese el espesor de una pared (20) del tubo; caracterizado por que el primer cuerpo filtrante (3) de dicho grupo comprende medios de ajuste a presión (30) a la pared (20) del tubo (2), comprendiendo dichos medios de ajuste a presión (30) aletas flexibles (301) de anclaje a una superficie interna (201) del tubo (2).Drainage system comprising: - a water drainage tube (2) comprising a wall (20) provided with through holes (21); - a group (300) of filter bodies installed in the corresponding through holes (21); the filter bodies of said group (300) comprising at least one first filter body (3) installed in one of said holes (21) and adopting a first configuration in which it comprises water-soluble waterproofing means (31) that prevent the passage of water and a second configuration in which the water-soluble waterproofing means (31) dissolves, allowing the water to pass through the thickness of a wall (20) of the tube; characterized in that the first filtering body (3) of said group comprises pressure fitting means (30) to the wall (20) of the tube (2), said pressure fitting means (30) comprising flexible fins (301) of anchoring to an internal surface (201) of the tube (2).
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de drenaje de aguaWater drainage system
La presente invención se refiere a un sistema de drenaje de agua del subsuelo. Los sistemas de drenaje se utilizan en varios sectores tales como en la estabilización de un área subterránea sometida a deslizamientos de tierra o para aumentar la seguridad durante una perforación, por ejemplo, la perforación de túneles. Tal sistema de la técnica anterior se conoce, por ejemplo, de los documentos EP1911886A1 y EP1908884A1.The present invention relates to a subsoil water drainage system. Drainage systems are used in various sectors such as in stabilizing an underground area subject to landslides or to increase safety during drilling, for example tunnel drilling. Such a prior art system is known, for example, from EP1911886A1 and EP1908884A1.
En realidad, al eliminar la presencia de agua, se puede reducir el riesgo de hundimientos o deslizamientos de tierra. De hecho, la acción lubricante que ofrece el agua es menor y la estructura sólida permanece más estable.Actually, by removing the presence of water, you can reduce the risk of subsidence or landslides. In fact, the lubricating action offered by water is less and the solid structure remains more stable.
Hasta la fecha uno de los métodos de drenaje prevé la realización de un pequeño túnel de hormigón armado cerca del área sometida a deslizamientos de tierra o en el lugar en el que se va a realizar un túnel. El túnel es lo suficientemente ancho como para permitir el paso de trabajadores. Desde tal túnel, se pueden realizar perforaciones mediante tubos de drenaje correspondientes. Una broca desechable se coloca en el extremo de cada tubo de drenaje. El tubo se gira y de esa manera se hace que avance hacia el subsuelo transversalmente al túnel. Se bombea agua a presión a la broca para para facilitar la perforación, la retirada del material perforado y el enfriamiento. El agua se transporta a la broca por el interior del tubo y luego sale pasando por una válvula de retención. De esta manera tenderá a colocarse en el espacio entre el tubo y el orificio recién perforado empujando el material retirado por la broca hacia el túnel. A medida que avanza el tubo de drenaje, se añaden a la base nuevos trozos para cubrir la necesidad de extender el tubo. A lo largo de la pared del tubo hay cuerpos filtrantes que después de la instalación deben permitir el paso de agua del exterior al interior del tubo para que luego se pueda drenar. Durante la instalación, tales cuerpos filtrantes deben ser obstruidos para evitar que el agua que se bombea al tubo y que debe llegar la broca desechable se salga del tubo antes de llegar a su destino. En este punto, los cuerpos filtrantes se obstruyen con una tapa impermeable hidrosoluble. Por lo tanto, durante la instalación, tal tapa evitará la salida del agua. Pero, al ser hidrosoluble, se disolverá al entrar en contacto con el agua y, por tanto, una vez finalizada la instalación los cuerpos filtrantes permitirán el paso de agua del exterior al interior.To date, one of the drainage methods involves the construction of a small reinforced concrete tunnel near the area subject to landslides or at the site where a tunnel is to be made. The tunnel is wide enough to allow the passage of workers. From such a tunnel, perforations can be made using corresponding drainage pipes. A disposable drill bit is attached to the end of each drainage tube. The tube is rotated and in this way it is made to advance towards the subsoil transversely to the tunnel. Pressurized water is pumped into the bit to facilitate drilling, removal of drilled material, and cooling. The water is transported to the drill through the interior of the tube and then exits through a check valve. In this way it will tend to position itself in the space between the tube and the hole just drilled pushing the material removed by the bit into the tunnel. As the drain tube advances, new pieces are added to the base to cover the need to extend the tube. Along the wall of the tube there are filter bodies that after installation must allow the passage of water from the outside to the inside of the tube so that it can then be drained. During installation, such filter bodies must be clogged to prevent the water that is pumped into the tube and that the disposable bit must get out of the tube before reaching its destination. At this point, the filter bodies are clogged with a water-soluble waterproof cap. Therefore, during installation, such a cap will prevent the leakage of water. However, as it is water soluble, it will dissolve when it comes into contact with water and, therefore, once the installation is finished, the filter bodies will allow the water to pass from the outside to the inside.
Los cuerpos filtrantes se colocan por interferencia dentro de orificios pasantes hechos en la pared del tubo. El tubo se hace de material metálico y también los cuerpos filtrantes tienen una parte exterior de material metálico.The filter bodies are placed by interference into through holes made in the wall of the tube. The tube is made of metallic material and also the filter bodies have an outer part of metallic material.
Un inconveniente de esta realización es que el agua a presión que se introduce en el tubo durante la instalación podría superar la interferencia entre los cuerpos filtrantes y el tubo, expulsando los cuerpos filtrantes de los asientos respectivos. Por lo tanto, esto podría perjudicar tanto a la correcta instalación del tubo de drenaje, reduciendo el caudal de agua hacia la broca desechable, como al correcto funcionamiento del tubo de drenaje una vez instalado. De hecho, la ausencia de cuerpos filtrantes provocaría la entrada de residuos. O los cuerpos filtrantes, si se quitan de la posición correcta, podrían incluso obstruir el canal de una manera no deseada.A drawback of this embodiment is that the pressurized water that is introduced into the tube during installation could overcome the interference between the filter bodies and the tube, expelling the filter bodies from the respective seats. Therefore, this could affect both the correct installation of the drain tube, reducing the water flow to the disposable drill, and the correct operation of the drain tube once installed. In fact, the absence of filter bodies would cause the entry of waste. Or the filter bodies, if removed from the correct position, could even clog the channel in an unwanted way.
En este contexto, la labor técnica fundamental de la presente invención es proponer un sistema de drenaje que obvie los inconvenientes de la técnica conocida mencionada anteriormente.In this context, the fundamental technical task of the present invention is to propose a drainage system that obviates the drawbacks of the known technique mentioned above.
En particular, un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de drenaje capaz de mejorar el funcionamiento correcto.In particular, an object of the present invention is to provide a drainage system capable of improving correct operation.
La labor técnica definida y los objetos indicados se logran sustancialmente mediante un sistema de drenaje que comprende las características técnicas expuestas en una o más de las reivindicaciones adjuntas.The defined technical work and the indicated objects are substantially achieved by a drainage system comprising the technical characteristics set forth in one or more of the appended claims.
Otras características y ventajas de la presente invención quedarán más claras a partir de la descripción indicativa, y por tanto, no limitativa, de una realización preferida, aunque no exclusiva, de un sistema de drenaje, como se ilustra en los dibujos adjuntos, en los que:Other characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the description that is indicative, and therefore not limiting, of a preferred, although not exclusive, embodiment of a drainage system, as illustrated in the attached drawings, in the that:
- la figura 1 muestra una vista esquemática de un sistema de drenaje de acuerdo con la presente invención;- figure 1 shows a schematic view of a drainage system according to the present invention;
- la figura 2 muestra una vista esquemática de un sistema de drenaje como alternativa al de la figura 1;figure 2 shows a schematic view of a drainage system as an alternative to that of figure 1;
- las figuras 3 y 4 muestran dos vistas en perspectiva de un componente de un sistema de drenaje de acuerdo con la presente invención;Figures 3 and 4 show two perspective views of a component of a drainage system according to the present invention;
- la figura 5 muestra una vista frontal de un componente alternativo al de las figuras 3 y 4 y relacionado con un sistema de drenaje de acuerdo con la presente invención;figure 5 shows a front view of an alternative component to that of figures 3 and 4 and related to a drainage system according to the present invention;
- la figura 6 muestra una vista lateral de un componente alternativo al de las figuras 3, 4 y 5 y relacionado con un sistema de drenaje de acuerdo con la presente invención;figure 6 shows a side view of an alternative component to that of figures 3, 4 and 5 and related to a drainage system according to the present invention;
- la figura 7 muestra una vista lateral parcialmente seccionada de un componente alternativo al de las figuras 3, 4, 5 y 6 y relacionado con un sistema de drenaje de acuerdo con la presente invención.- figure 7 shows a partially sectioned side view of an alternative component to that of figures 3, 4, 5 and 6 and related to a drainage system according to the present invention.
En las figuras adjuntas de los dibujos, el número de referencia 1 indica un sistema de drenaje. El sistema de drenaje 1 comprende un tubo 2 de drenaje de un líquido, normalmente agua. De manera conveniente, el tubo 2 se hace de material metálico. El tubo 2 comprende una pared 20 provista de orificios pasantes 21. La pared 20 es una pared lateral del tubo 2 y los orificios 21 atraviesan el espesor de la pared 20.In the attached figures of the drawings, the reference numeral 1 indicates a drainage system. The drainage system 1 comprises a tube 2 for draining a liquid, usually water. Conveniently, tube 2 is made of metallic material. The tube 2 comprises a wall 20 provided with through holes 21. The wall 20 is a side wall of the tube 2 and the holes 21 pass through the thickness of the wall 20.
De manera conveniente, el sistema 1 comprende una broca 22 colocada en un extremo del tubo 2. La broca 22 es de preferencia al menos parcialmente desechable. De hecho, podría ser una broca de un solo uso. Una vez utilizada para perforar, se deja en su sitio (hasta el final de la perforación). En la solución de la figura 2, la broca 22 es completamente desechable. En una solución alternativa, la broca 22 podría retirarse al menos parcialmente haciendo que pase por el interior del tubo 2 (solución ejemplificada en la figura 1).Conveniently, system 1 comprises a drill 22 positioned at one end of tube 2. Drill 22 is preferably at least partially disposable. In fact, it could be a single-use bit. Once used for drilling, it is left in place (until the end of the drilling). In the solution of Figure 2, the bit 22 is completely disposable. In an alternative solution, the drill 22 could be at least partially withdrawn by making it pass through the interior of the tube 2 (solution exemplified in figure 1).
El sistema de drenaje 1 comprende un grupo 300 de cuerpos filtrantes instalados en orificios correspondientes 21. Los orificios 21 se distribuyen de manera ventajosa por la longitud del tubo 2. De manera ventajosa, se encuentran a lo largo de la misma línea recta. Los orificios 21 se orientan en diferentes dimensiones. Por ejemplo, pueden distribuirse siguiendo una línea de tendencia helicoidal. Por ejemplo, una parte de los orificios 21 se orientan boca arriba o boca abajo, otros se proporcionan en las caras laterales.The drainage system 1 comprises a group 300 of filter bodies installed in corresponding holes 21. The holes 21 are advantageously distributed along the length of the tube 2. Advantageously, they lie along the same straight line. The holes 21 are oriented in different dimensions. For example, they can be distributed along a helical trend line. For example, a part of the holes 21 are oriented face up or face down, others are provided on the side faces.
De manera conveniente, el sistema de drenaje 1 es autoperforante. Esto quiere decir que el tubo 2 responsable del drenaje y que comprende la broca 22 realiza la perforación por sí mismo.Conveniently, the drainage system 1 is self-drilling. This means that the tube 2 responsible for drainage and comprising the drill 22 performs the drilling by itself.
El tubo 2 se extiende de manera ventajosa por una línea recta inclinada. En particular, la broca 22 se encuentra más alta. Esta facilita la descarga de agua.The tube 2 advantageously extends along an inclined straight line. In particular, the bit 22 is higher. This facilitates the discharge of water.
Los cuerpos filtrantes de dicho grupo 300 comprenden al menos un primer cuerpo filtrante 3 instalado en uno de dichos orificios 21. El primer cuerpo filtrante 3 adopta una primera configuración en la que comprende medios de impermeabilización hidrosolubles 31 que impiden el paso de agua. El primer cuerpo filtrante 3 adopta una segunda configuración en la que los medios de impermeabilización hidrosolubles 31 no existen, permitiendo que el agua atraviese el espesor de una pared 20 del tubo 2. De hecho, en la segunda configuración los medios de impermeabilización hidrosolubles 31 se han disuelto. Esto se debe al contacto con el agua bombeada a través del tubo 2 durante la perforación o, por otro lado, al contacto posterior con el agua presente en el subsuelo y que el tubo 2 pretende drenar. Estos medios hidrosolubles 31 son/comprenden, por ejemplo, un pegamento hidrosoluble (un ejemplo de medio hidrosoluble 31 podría ser el material conocido con nombre comercia1Hydrolene). Obstruye internamente una sección de paso del primer cuerpo 3. Una o más de las características descritas con referencia al primer cuerpo filtrante 3 se pueden repetir para todos los demás cuerpos filtrantes de dicho grupo 300 de cuerpos filtrantes.The filter bodies of said group 300 comprise at least one first filter body 3 installed in one of said holes 21. The first filter body 3 adopts a first configuration in which it comprises water-soluble waterproofing means 31 that prevent the passage of water. The first filter body 3 adopts a second configuration in which the water-soluble waterproofing means 31 do not exist, allowing water to pass through the thickness of a wall 20 of the tube 2. In fact, in the second configuration the water-soluble waterproofing means 31 are have dissolved. This is due to contact with the water pumped through tube 2 during drilling or, on the other hand, to subsequent contact with the water present in the subsoil and that tube 2 intends to drain. These water-soluble media 31 are / comprise, for example, a water-soluble glue (an example of a water-soluble medium 31 could be the material known under the commercial name Hydrolene). It internally obstructs a passage section of the first body 3. One or more of the characteristics described with reference to the first filter body 3 can be repeated for all the other filter bodies of said group 300 of filter bodies.
El primer cuerpo filtrante 3 de dicho grupo 300 comprende medios de ajuste a presión 30 a la pared 20 del tubo 2. Los medios de ajuste a presión 30 comprenden aletas flexibles 301 de anclaje a una superficie interna 201 del tubo 2. Tales aletas 301 definen ganchos flexibles. Las aletas 301 son elásticamente deformables. El primer cuerpo filtrante 3 de dicho grupo 300 comprende al menos tres aletas 301 dispuestas por una circunferencia.The first filter body 3 of said group 300 comprises snap-fit means 30 to the wall 20 of the tube 2. The snap-fit means 30 comprise flexible fins 301 for anchoring to an internal surface 201 of the tube 2. Such fins 301 define flexible hooks. The fins 301 are elastically deformable. The first filter body 3 of said group 300 comprises at least three fins 301 arranged along a circumference.
De manera ventajosa, el primer cuerpo filtrante 3 de dicho grupo comprende al menos seis aletas 301 dispuestas por una circunferencia.Advantageously, the first filter body 3 of said group comprises at least six fins 301 arranged along a circumference.
Durante el ajuste al tubo 2, las aletas 301 en primer lugar se deforman moviéndose una hacia otra y luego tienden a volver a la posición inicial alejándose una de otra. Por tanto, las aletas 301 primero se comprimen hacia el centro de la circunferencia y luego se alejan de dicho centro.During the adjustment to the tube 2, the fins 301 first deform moving towards each other and then tend to return to the initial position moving away from each other. Thus, the fins 301 are first compressed towards the center of the circumference and then away from said center.
Cada una de dichas aletas de anclaje flexibles 301 comprende una primera y una segunda pared 304, 305 orientadas en direcciones opuestas. La primera pared 304 define una guía para la inserción del primer cuerpo filtrante 3 en el tubo 2, en particular en uno de los orificios 21. La segunda pared 305 se opone a la extracción del primer cuerpo filtrante 3 del tubo 2.Each of said flexible anchor fins 301 comprises a first and a second wall 304, 305 oriented in opposite directions. The first wall 304 defines a guide for the insertion of the first filter body 3 in the tube 2, in particular in one of the holes 21. The second wall 305 opposes the extraction of the first filter body 3 from the tube 2.
Al menos el primer cuerpo filtrante 3 de dicho grupo comprende un collarín perimetral 302 y una rejilla 303 colocada dentro del collarín 302. La rejilla 303 realiza una acción de filtrado en la segunda configuración. De hecho, permite mantener fuera cualquier residuo impidiendo su entrada en el tubo 2 y dejando que pase el agua que se va a drenar. En la primera configuración, la rejilla 303 está embebida en los medios de impermeabilización 31.At least the first filter body 3 of said group comprises a perimeter collar 302 and a grid 303 positioned within the collar 302. The grid 303 performs a filtering action in the second configuration. In fact, it allows any residue to be kept out by preventing its entry into tube 2 and allowing the water to be drained to pass through. In the first configuration, the grid 303 is embedded in the waterproofing means 31.
En la solución preferida, el collarín 302 y la rejilla 303 forman un solo cuerpo monolítico. De manera adecuada, el collarín 302 y posiblemente también la rejilla 303 se hacen de material plástico. Las aletas 301 podrían hacerse de material plástico.In the preferred solution, the collar 302 and the grid 303 form a single monolithic body. Suitably the collar 302 and possibly also the grid 303 are made of plastic material. The fins 301 could be made of plastic material.
En una solución alternativa, las aletas 301 se hacen de material metálico. En particular, las aletas 301 se hacen de acero. De manera conveniente, el collarín 302 se hace de material metálico (preferiblemente acero). De manera ventajosa, la rejilla 303 se hace de material metálico, en particular acero.In an alternative solution, the fins 301 are made of metallic material. In particular, the fins 301 are made of steel. Conveniently, collar 302 is made of metallic material (preferably steel). Advantageously, the grid 303 is made of metallic material, in particular steel.
Las aletas 301 se hacen formando un solo cuerpo con el collarín 302 y se colocan en un extremo del collarín 302 que se encuentra dentro del tubo 2. The fins 301 are made as a single body with the collar 302 and are placed at one end of the collar 302 that is inside the tube 2.
De manera conveniente, el collarín 302 se conecta por interferencia a uno de dichos orificios correspondientes 21. Al menos uno de dichos orificios 21 (en particular cada uno de dichos orificios 21) está definido por una superficie lateral que estrecha una sección de paso, que va del interior del tubo 2 al exterior del tubo 2 (moviéndose a lo largo del espesor del tubo 2). En particular, la superficie lateral tiene forma de cono truncado. De esta manera, ofrece mayor resistencia al movimiento de los cuerpos filtrantes 300 dentro del tubo 2.Conveniently, the collar 302 is connected by interference to one of said corresponding holes 21. At least one of said holes 21 (in particular each of said holes 21) is defined by a lateral surface that narrows a passage section, which it goes from the inside of tube 2 to the outside of tube 2 (moving along the thickness of tube 2). In particular, the lateral surface is in the shape of a truncated cone. In this way, it offers greater resistance to the movement of the filter bodies 300 within the tube 2.
En la solución preferida, el tubo 2 comprende una pluralidad de trozos conectados entre sí. Por ejemplo, se pueden atornillar entre sí.In the preferred solution, the tube 2 comprises a plurality of pieces connected to each other. For example, they can be screwed together.
El collarín 302 comprende externamente uno o más relieves 306 que aumentan el anclaje al tubo 2 (en particular el anclaje a los orificios 21). De manera ventajosa, dichos uno o más relieves se extienden por un arco, en concreto circunferencialmente (véase la figura 6).The collar 302 externally comprises one or more reliefs 306 that increase the anchorage to the tube 2 (in particular the anchorage to the holes 21). Advantageously, said one or more reliefs extend over an arc, specifically circumferentially (see figure 6).
De manera conveniente, el sistema 1 comprende una junta 307 interpuesta entre el collarín 302 y el tubo 2 (véase la figura 7).Conveniently, system 1 comprises a gasket 307 interposed between collar 302 and tube 2 (see Figure 7).
Durante el uso (véase la figura 2), el tubo 2 provisto de la broca 22 en un extremo se inserta en el terreno que se va a excavar generando una acción de perforación. Durante la perforación, se transporta agua a presión a través del tubo 2 a la broca 22 y luego se dispensa al exterior. Tal agua que fluye entre el tubo 2 y el orificio perforado facilita la retirada de residuos de perforación. También facilita la disolución de los medios de impermeabilización hidrosolubles 31 para permitir el paso a través de dicho grupo 300 de cuerpos filtrantes del agua que se va a drenar.During use (see figure 2), the tube 2 provided with the drill 22 at one end is inserted into the ground to be excavated generating a drilling action. During drilling, pressurized water is conveyed through tube 2 to bit 22 and then dispensed to the outside. Such water flowing between the tube 2 and the drilled hole facilitates the removal of drilling debris. It also facilitates the dissolution of the water-soluble waterproofing means 31 to allow the passage through said group 300 of filter bodies of the water to be drained.
En una solución alternativa (véase la figura 1), para minimizar el riesgo de hundimiento durante la perforación, el tubo 2 provisto de la broca 22 tiene un conducto adicional 23 en su interior. Tal conducto 23 y posiblemente al menos una parte de la broca 22 se pueden retirar una vez finalizada la perforación. Durante la perforación, el agua bombeada a la broca 22 vuelve aguas arriba pasando a un espacio interpuesto entre el conducto 23 y el tubo 2.In an alternative solution (see figure 1), to minimize the risk of collapse during drilling, the tube 2 provided with the drill 22 has an additional conduit 23 inside it. Such conduit 23 and possibly at least a part of drill 22 can be removed after drilling is complete. During drilling, the water pumped to the bit 22 returns upstream passing into a space interposed between the conduit 23 and the tube 2.
La presente invención consigue importantes ventajas.The present invention achieves important advantages.
En primer lugar, permite que los tubos correspondientes 21 de dicho grupo 300 de cuerpos filtrantes se mantengan mejor en su posición. Esto también es gracias a la presencia de las aletas 301 que permiten realizar una acción de retención mejorada. Cualquier aleta 301 hecha de material metálico también resulta útil en ese sentido. El estrechamiento de la pared da forma a los orificios 21 para que tengan una mayor sección externa y una sección interna más pequeña que el espesor del tubo 2, lo que permite evitar que los cuerpos filtrantes puedan salir por los orificios 21 y caer en el tubo 2.In the first place, it allows the corresponding tubes 21 of said group 300 of filter bodies to be better held in position. This is also thanks to the presence of the fins 301 that allow for an improved holding action. Any fin 301 made of metallic material is also useful in that regard. The narrowing of the wall shapes the holes 21 so that they have a larger external section and an internal section smaller than the thickness of the tube 2, which makes it possible to prevent the filter bodies from exiting through the holes 21 and falling into the tube. 2.
La invención concebida es susceptible de modificaciones y variaciones, todas ellas dentro del ámbito de aplicación de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. The envisaged invention is susceptible to modifications and variations, all of which are within the scope of the invention, as defined in the appended claims.
Claims (10)
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