ES2952968T3 - Barrera de agua portátil - Google Patents

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Kristian Vemund Haaland
Øystein Blix Walderhaug
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Abstract

Una barrera contra el agua (10) se forma a partir de un kit de piezas que comprende al menos una membrana sustancialmente impermeable (16) y una pluralidad de paneles permeables al agua (22) que, cuando se conectan entre sí, forman un marco estructural que incluye una primera parte. (12) para soportar al menos una membrana impermeable al agua (16) contra la presión horizontal del agua y una segunda parte (14) sustancialmente perpendicular a la primera parte (12). Una estructura de soporte (30) puede conectar la primera parte (12) y la segunda parte (14) para resistir la deflexión del marco. En una disposición alternativa, el marco de la barrera contra el agua (10') también puede ensamblarse en una configuración en V invertida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Barrera de agua portátil
La presente invención se refiere a una barrera de agua, en particular, una barrera portátil reutilizable para su aplicación como barrera contra inundaciones.
Las inundaciones son uno de los desastres naturales que es más probable que experimenten las personas a lo largo de su vida.
Las defensas permanentes contra inundaciones son costosas, lentas de instalar y deben instalarse mucho antes de que ocurra una inundación. Algunos métodos de defensa contra inundaciones incluyen la plantación de vegetación para retener el exceso de agua, la construcción de terrazas en las laderas para reducir el flujo cuesta abajo y la construcción de canales de inundación. Otras técnicas incluyen la construcción de estructuras de retención de agua como diques, lagos, represas, embalses y estanques de retención para retener el agua adicional durante las inundaciones.
Sin embargo, aun cuando se empleen tales defensas contra inundaciones, aún pueden producirse inundaciones. Las lluvias prolongadas, las mareas inusualmente altas, el derretimiento rápido de la nieve o el fallo de las estructuras de retención de agua pueden hacer que los ríos crezcan y se desborden.
Las inundaciones tienen muchos impactos. Dañan la propiedad y ponen en peligro la vida de humanos y otras especies. La escorrentía rápida de agua provoca la erosión del suelo y la consiguiente deposición de sedimentos. Las zonas de desove de los peces y otros hábitats de vida silvestre pueden contaminarse o destruirse por completo. Las inundaciones pueden interferir con el drenaje y el uso económico de las tierras, tal como interferir con la agricultura. Pueden producirse daños estructurales en los estribos de los puentes, las líneas de los bancos, las líneas de alcantarillado y otras estructuras dentro de los cauces de inundación. La navegación por vías fluviales y la energía hidroeléctrica a menudo se ven afectadas.
Las pérdidas financieras debido a las inundaciones suelen ser de millones de dólares cada año, y las peores inundaciones han costado miles de millones de dólares.
En consecuencia, existe la necesidad de una defensa contra inundaciones de despliegue rápido para proteger estructuras y propiedades contra inundaciones inesperadas. La solución más común para la protección temporal contra inundaciones es el saco de arena. Sin embargo, desplegar sacos de arena requiere recursos sustanciales en términos de los propios sacos de arena, así como de personal y transporte. Además, los sacos de arena absorben los contaminantes en el agua de la inundación y después de que termina la inundación deben eliminarse de manera adecuada y con un gran coste.
El documento WO 02/092918 A1 divulga un dispositivo de protección contra inundaciones que comprende una estructura de soporte para soportar una lámina de protección impermeable al agua y extraíble para evitar el paso del agua. La estructura de soporte comprende un elemento estabilizador horizontal para apoyarse contra una superficie de suelo subyacente, y un elemento de soporte alargado vertical para apoyarse contra la lámina de protección. En una realización, el elemento de estabilización horizontal se puede conectar al elemento de soporte llevando los rayos horizontales del elemento de estabilización horizontal a través de aberturas en el elemento de soporte.
El documento US 898984 divulga un dispositivo de irrigación para controlar el flujo de agua, comprendiendo el dispositivo dos elementos de estructura, articulados entre sí, y una cubierta de material flexible con la que está provisto uno de los elementos. Los dos elementos del marco pueden abrirse en ángulo recto y se colocan con sus extremos libres apoyados en el suelo. El material se extiende hacia abajo más allá del marco y evita que el agua fluya por debajo del dispositivo.
La presente invención busca proporcionar una barrera de agua desplegable y mejorada.
Visto desde un primer aspecto, la presente invención proporciona una barrera de agua que comprende: un marco permeable al agua; y una membrana sustancialmente impermeable al agua formada por separado del marco permeable al agua, en el que el marco permeable al agua está configurado para soportar la membrana impermeable al agua en forma de L, de modo que, en uso, la presión del agua sobre una superficie superior de un la parte horizontal del marco contrarresta la presión del agua sobre una primera superficie de una parte vertical del marco.
La presente disposición permite un diseño simple y compacto de barrera de agua. El peso del agua que actúa hacia abajo sobre la parte horizontal del marco proporciona un momento alrededor del borde trasero del marco, que contrarresta un momento generado por la presión del agua que actúa horizontalmente contra la parte vertical del marco.
En esta disposición, el marco y la membrana pueden transportarse por separado a un sitio de inundación o similar y luego desplegarse rápidamente. Esta disposición reduce la cantidad de trabajo manual requerido en el sitio, en comparación con algunas soluciones existentes, tal como los sacos de arena. Esta solución también es mucho más compacta en comparación con los sacos de arena, lo que significa que se debe transportar menos material al sitio.
Además, en muchos casos, la barrera se puede desarmar después de su uso y al menos partes de ella se pueden reutilizar en caso de inundaciones posteriores, lo que brinda beneficios ambientales y económicos en comparación con las soluciones de un solo uso.
Otra ventaja de esta disposición es que puede desplegarse incluso después de que ocurra una inundación o en agua en movimiento. En particular, el marco impermeable al agua puede permitir que el agua fluya a través del marco a medida que se ensambla. Luego, una vez instalada en su lugar (y posiblemente anclada si es necesario), la membrana impermeable al agua se puede desplegar sobre el marco para crear una barrera contra inundaciones. Esto es particularmente ventajoso en comparación con muchas soluciones de barrera contra inundaciones alternativas a los sacos de arena, que han tenido problemas con este tipo de situación. Por lo tanto, esta disposición facilita el despliegue en lugares que podrían ser difíciles de proteger con las soluciones existentes, tal como cerrar las orillas de un río inundado.
En este contexto, se apreciará que la barrera impermeable al agua no necesita ser completamente impermeable al agua, pero debería ser lo suficientemente impermeable al agua para evitar una salida significativa de agua a través de la barrera. Es decir, rara vez es necesario proporcionar un secado completo en el lado opuesto de la barrera, siempre que se retenga la mayor parte del agua. En este sentido, debe tenerse en cuenta que las barreras contra inundaciones a menudo se despliegan en el suelo, que no es impermeable, por lo que cierto grado de agua a menudo podrá atravesar la barrera.
La membrana impermeable al agua puede asentarse encima del marco permeable al agua, cuando está en uso. Así, el peso del agua puede sujetar la membrana impermeable al agua contra el marco.
La membrana impermeable al agua está preferentemente sujeta de forma liberable al marco permeable al agua. Si bien el peso del agua puede ser suficiente en agua estacionaria, el agua en movimiento podría romper la membrana, por lo que una unión directa puede ser ventajosa.
La membrana puede extenderse horizontalmente más allá de la parte horizontal del marco en la dirección del agua, cuando está en uso. Es decir, la membrana impermeable al agua puede extenderse más allá de un borde de la parte horizontal opuesto a la parte vertical. Por lo tanto, la membrana impermeable al agua también puede formar un sello contra el suelo, por ejemplo, para evitar que el agua pase por debajo del marco.
La barrera puede comprender además medios para evitar que se levante la parte de la membrana que se extiende más allá de la parte horizontal del marco. Por ejemplo, la barrera puede comprender un peso en la parte de la membrana que se extiende más allá de la parte horizontal del marco. El peso puede comprender uno o más sacos de arena o un tramo de cadena. En otras disposiciones, la barrera puede comprender un anclaje o similar para unir al suelo la parte de la membrana que se extiende más allá de la parte horizontal del marco.
La membrana puede comprender cualquier material impermeable adecuado. Por ejemplo, la membrana puede comprender un material plástico o un material de caucho. La membrana puede comprender un material compuesto reforzado con fibra, tal como un material plástico reforzado con fibra.
La membrana puede comprender una pluralidad de secciones de membrana, en donde las secciones de membrana están conectadas entre sí de manera sustancialmente impermeable al agua. Por ejemplo, las secciones de membrana pueden superponerse entre sí. En este caso, se pueden usar pesos o abrazaderas para evitar la separación de las secciones de membrana superpuestas.
El marco permeable al agua está formado por una pluralidad de paneles. Cada panel puede ser un panel rígido. Cada panel es un panel discreto. Es decir, cada panel preferiblemente no está unido de forma permanente a otro panel. Por ejemplo, los paneles pueden conectarse o conectarse entre sí de manera que puedan separarse entre sí sin necesidad de herramientas (después de que se hayan retirado las estructuras de soporte). Los paneles preferiblemente no están conectados entre sí a través de una bisagra o junta similar.
Los paneles pueden estar configurados para sujetarse entre sí, preferiblemente de manera liberable. Es decir, de forma que puedan montarse y soltarse sin dañar los paneles, por ejemplo, de modo que puedan volver a colocarse posteriormente.
La pluralidad de paneles comprende una pluralidad de paneles perforados. Las perforaciones pueden representar al menos el 50 % del área superficial de cada panel perforado, y preferiblemente al menos el 75 % y más preferiblemente al menos el 80 % del área superficial de cada panel perforado. Así, el agua puede fluir fácilmente a través de los paneles.
En un ejemplo, los paneles perforados pueden comprender una estructura de rejilla. Por ejemplo, la estructura de rejilla puede comprender una pluralidad de barras que se cruzan, que preferiblemente se cruzan en ángulos aproximadamente rectos.
La pluralidad de paneles comprende una pluralidad de paneles de pared y una pluralidad de paneles de suelo. Cuando se despliega, la membrana impermeable al agua puede extenderse a lo largo de al menos dos paneles de suelo.
Los paneles de pared y los paneles de suelo pueden ser sustancialmente iguales en tamaño. En algunas realizaciones, los paneles de pared y los paneles de suelo se pueden usar de manera intercambiable. Por ejemplo, los paneles de pared y los paneles de suelo pueden tener una forma sustancialmente idéntica.
Los paneles de pared y los paneles de suelo están configurados para conectarse entre sí para formar una estructura en forma de L. Por ejemplo, los paneles de pared y los paneles de suelo pueden estar configurados para conectarse entre sí en aproximadamente 90°, por ejemplo ± 20°, o más preferentemente ± 10° y lo más preferentemente ± 5°.
Al menos los paneles de pared pueden comprender cada uno al menos un elemento de conexión para la conexión a un panel de suelo respectivo. Puede haber disposiciones en las que el al menos un elemento de conexión permita la conexión del respectivo panel de pared a un borde del respectivo panel de suelo. Sin embargo, preferiblemente, el al menos un elemento de conexión permite la conexión del respectivo panel de pared a una cara del respectivo panel de suelo.
El al menos un elemento de conexión puede permitir la conexión del panel de pared respectivo en múltiples ubicaciones en la cara del panel de suelo respectivo. Esto puede permitir que el panel de la pared se conecte en diferentes posiciones en la dirección hacia adelante y hacia atrás a lo largo del panel de suelo, por ejemplo, para variar la cantidad de panel de suelo delante y detrás del panel de pared.
El al menos un elemento de conexión puede permitir la conexión de los paneles de pared respectivos al panel de suelo respectivo que miran en al menos dos direcciones diferentes con respecto al panel de suelo respectivo. Preferiblemente, las al menos dos direcciones no están separadas 180°, es decir, simplemente cambiando en qué dirección está orientado el panel. En una disposición, las dos direcciones están separadas 90° (por ejemplo, ± 10°, preferiblemente ± 5°).
El al menos un elemento de conexión puede comprender una pluralidad de salientes. Cuando el panel comprende una estructura de rejilla, los salientes pueden formarse omitiendo un borde final de la estructura de rejilla. Alternativamente, los salientes se pueden formar de otras maneras.
Al menos los paneles de suelo comprenden cada uno una pluralidad de aberturas dimensionadas para recibir la pluralidad de salientes. Por ejemplo, la pluralidad de aberturas para recibir los salientes se puede proporcionar mediante las perforaciones donde los paneles son paneles perforados.
La pluralidad de aberturas puede disponerse en una configuración de rejilla, por ejemplo, cuando los paneles tienen una estructura de rejilla, los orificios en la estructura de rejilla pueden proporcionar las aberturas.
La pluralidad de aberturas puede permitir que dos o más paneles de pared se conecten a un único panel de suelo. Se puede permitir que las dos o más paredes se conecten en diferentes orientaciones, por ejemplo, 90° diferentes.
Cada panel de pared puede ser rectangular y puede tener una longitud mayor que su anchura, siendo ambos más largos que el grosor del panel.
Entonces, cada panel de pared puede comprender al menos un elemento de conexión formado a lo largo de un primer borde donde el primer borde se extiende en la dirección del ancho, y al menos un elemento de conexión formado a lo largo de un segundo borde donde el segundo borde se extiende en la dirección de la longitud. Esta disposición permite conectar los paneles de pared a los paneles de suelo en dos orientaciones verticales, es decir, una orientación vertical y una orientación horizontal. Así, se pueden establecer dos alturas de barrera utilizando un único tipo de panel proporcionando una mayor flexibilidad en el despliegue de la barrera.
La barrera puede comprender además un soporte que se extiende desde la parte horizontal del marco hasta la parte vertical del marco para resistir la desviación de la parte vertical del marco.
La estructura de soporte puede configurarse para soportar tensión y, en algunas realizaciones, la estructura de soporte puede configurarse para soportar únicamente tensión.
La estructura de soporte puede comprender un cable.
En algunas disposiciones, la estructura de soporte puede comprender un componente rígido, como una barra, y opcionalmente una barra telescópica. Opcionalmente, la estructura de soporte puede comprender una combinación de un componente rígido y un cable.
La estructura de soporte puede extenderse sobre un borde superior de la parte vertical. La estructura de soporte puede atrapar la membrana impermeable entre la estructura de soporte y el borde superior de la parte vertical del marco. Por lo tanto, la estructura de soporte puede tanto soportar la estructura del marco como retener la impermeabilización en su lugar.
La estructura de soporte puede estar conectada a una segunda superficie de la parte vertical, opuesta a la primera superficie de la parte vertical.
La estructura de soporte puede estar unida a la parte vertical por al menos un conector.
El conector (o cada uno) puede configurarse para conectarse en múltiples ubicaciones en la segunda superficie. Por ejemplo, en el caso de un marco que tenga perforaciones, tal como un panel perforado, por ejemplo, con una estructura de rejilla, el conector puede estar configurado para acoplarse con al menos una perforación del panel.
El conector puede configurarse para permitir el desprendimiento cuando la estructura de soporte no está tensada, pero evitar el desprendimiento cuando se aplica tensión a la estructura de soporte. El conector puede comprender un gancho.
La estructura de soporte se puede conectar a un punto de unión en la parte horizontal, que se puede formar en la superficie superior de la parte horizontal. El punto de fijación puede sujetar la membrana impermeable contra la parte horizontal.
El punto de fijación puede comprender una parte de sujeción para acoplar la parte horizontal del marco. El punto de fijación puede comprender además una parte de fijación configurada para encajar con la parte de sujeción y permitir la fijación a la estructura de soporte.
La membrana impermeable queda atrapada entre la parte de fijación y la parte de sujeción. El acoplamiento entre la parte de fijación y la parte de sujeción puede formar un sello hermético al agua contra la membrana impermeable. Opcionalmente, al menos una de la parte de fijación y la parte de sujeción está provista de una junta para facilitar el cierre hermético al agua.
La estructura de soporte puede comprender un mecanismo tensor para aplicar tensión a la estructura de soporte.
Cuando la estructura de soporte es un cable, el cable se puede conectar a la segunda superficie de la parte vertical en dos lugares, y el cable se puede conectar al punto de unión en la parte horizontal en un punto entre los dos lugares. Uno o ambos de los dos lugares donde el cable está conectado a la parte vertical pueden estar en un extremo del cable. Cuando esté presente un mecanismo tensor, el mecanismo tensor puede comprender un mecanismo para juntar las dos partes del cable a cada lado del punto de unión.
El marco permeable al agua puede estar compuesto por una pluralidad de módulos en forma de L, comprendiendo cada uno una parte de pared y una parte de suelo. Cada módulo puede comprender una estructura de soporte como se ha descrito anteriormente. Cada módulo en forma de L está formado por al menos dos paneles, donde cada panel puede ser los paneles descritos anteriormente, y puede incluir cualquiera o más de las características opcionales descritas anteriormente.
La barrera puede comprender además un anclaje para fijar el marco al suelo. Preferiblemente, el anclaje une la parte horizontal de la barrera al suelo.
La barrera puede comprender tirantes que se extienden desde un segundo lado de la parte vertical para soportar la barrera.
La barrera puede tener una altura de al menos 50 cm, y preferiblemente de al menos 100 cm.
La barrera de agua es preferiblemente una estructura no permanente. Por ejemplo, la barrera de agua se puede ensamblar a partir de un juego de piezas en menos de 24 horas y/o se puede desarmar en un juego de piezas en menos de 24 horas.
La barrera de agua puede desplegarse en el agua, y preferiblemente en agua en movimiento.
La barrera de agua puede desplegarse a mano y/o sin la ayuda de maquinaria.
Visto desde un segundo aspecto, la presente invención proporciona una barrera de agua que comprende: un marco permeable al agua compuesto por uno o más paneles delanteros permeables al agua y uno o más paneles traseros permeables al agua, estando dispuestos los paneles para formar una forma de V invertida; y una membrana sustancialmente impermeable al agua formada por separado del marco permeable al agua, en la que el marco permeable al agua está configurado para soportar la membrana impermeable al agua en una forma que tiene una parte horizontal y una parte inclinada que se inclina hacia arriba desde la parte horizontal, de manera que la porción inclinada de la membrana permeable al agua esté soportada por uno o más paneles delanteros.
Cada panel es un panel discreto. Es decir, cada panel preferiblemente no está unido de forma permanente a otro panel. Por ejemplo, los paneles pueden conectarse o conectarse entre sí de manera que puedan separarse entre sí sin necesidad de herramientas (después de que se hayan retirado las estructuras de soporte). Los paneles preferiblemente no están conectados entre sí a través de una bisagra o junta similar.
Cada uno de los paneles puede comprender una estructura de rejilla.
Los paneles delanteros y los paneles traseros pueden estar configurados para conectarse entre sí en aproximadamente 90° (por ejemplo, ± 20°, o más preferiblemente, ± 10°, y lo más preferiblemente, ± 5°). Esta disposición puede formar una estructura en forma de L o una estructura en forma de T.
Al menos cada uno de los paneles traseros (opcionalmente cada uno de los paneles) puede comprender al menos un elemento de conexión para la conexión a un panel delantero respectivo. Opcionalmente, cada uno de los paneles puede comprender al menos un elemento de conexión para la conexión a un panel respectivo.
El al menos un elemento de conexión puede permitir la conexión del panel trasero respectivo al panel delantero en múltiples ubicaciones en la cara del panel delantero.
El al menos un elemento de conexión comprende una pluralidad de salientes. Al menos cada uno de los paneles delanteros (opcionalmente cada uno de los paneles) puede comprender una pluralidad de aberturas dimensionadas para recibir la pluralidad de salientes.
La pluralidad de aberturas puede permitir que dos o más paneles (traseros) se conecten a un solo panel (delantero).
Los paneles delanteros y los paneles traseros pueden utilizarse de forma intercambiable entre sí.
La barrera puede comprender además un soporte que se extiende entre la parte delantera y la parte trasera para resistir la desviación de la parte delantera del marco.
La barrera de agua puede desplegarse en agua en movimiento a mano y/o sin la ayuda de maquinaria.
La barrera de agua puede incluir opcionalmente una o más o todas las características preferidas de la barrera de agua del primer aspecto, en la medida en que sean compatibles. Por ejemplo, las características relacionadas con el marco en forma de L del primer aspecto pueden aplicarse a la barrera en forma de V invertida del segundo aspecto, cuando se gira en consecuencia. En una disposición, los paneles que forman la parte horizontal y la parte vertical en el primer aspecto pueden, respectivamente, proporcionar los paneles traseros y los paneles delanteros en el segundo aspecto.
Ciertas realizaciones preferidas de la presente invención se describirán ahora en mayor detalle a modo de ejemplo solamente, y con referencia a los siguientes dibujos, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva recortada que muestra una barrera contra inundaciones desplegable; La figura 2 es una vista en perspectiva de un juego de piezas para ensamblar la barrera contra inundaciones desplegable;
La figura 3 es una vista en perspectiva de un módulo estructural de la barrera contra inundaciones desplegable; La figura 4 es una vista lateral del módulo estructural;
Las figuras 5 y 6 ilustran un anillo de fijación conectado al módulo estructural;
La figura 7 ilustra un gancho de fijación para conectar un extremo de un cable al módulo estructural;
La figura 8 ilustra la unión de un punto medio del alambre al anillo de unión;
Las figuras 9 y 10 son vistas en perspectiva del módulo estructural que ilustran el funcionamiento de un mecanismo tensor de alambre;
La figura 11 ilustra los puntos de unión de un panel del módulo estructural;
Las figuras 12 a 16 ilustran disposiciones alternativas para la conexión de dos o más paneles para formar diferentes configuraciones;
La figura 17 ilustra un diseño alternativo para el panel del marco estructural; y
Las figuras 18 y 19 ilustran anclajes para la conexión del módulo estructural al suelo; y
Las figuras 20 y 21 ilustran arreglos alternativos para la barrera contra inundaciones.
La figura 1 ilustra una barrera contra inundaciones 10 modular y portátil que puede ensamblarse en el sitio, es decir, muy cerca o en el lugar donde se desplegará para proporcionar protección contra inundaciones.
La barrera 10 tiene generalmente forma de L en sección transversal, es decir, tiene una parte de base 14 y una parte vertical 12. En uso, la parte de base 14 de la barrera 10 apunta hacia el agua de inundación 18. El peso del agua de inundación 18 presiona sobre la parte de base 14 de la barrera 10 para estabilizarla, lo que provoca que la parte vertical 12 cree una barrera que detiene el agua 18.
La barrera 10 comprende dos elementos principales. El primero es un armazón, por ejemplo, compuesto por una pluralidad de módulos estructurales 20a, 20b, 20c. El segundo es una membrana impermeable 16 que cubre el armazón, que en la disposición de la figura 1 tiene la forma de una lámina o membrana impermeable delgada y flexible 16. El armazón proporciona a la barrera 10 su integridad estructural y resiste las fuerzas asociadas con el agua de la inundación 18, mientras que la membrana impermeable 16 evita que el agua de la inundación 18 pase a través del armazón.
Como se discutirá con mayor detalle más adelante, los diversos componentes diferentes de la barrera 10 pueden desmontarse, es decir, son componentes discretos. Por lo tanto, la barrera 10 se puede suministrar o almacenar como un juego de piezas, como se muestra en la figura 2, que comprende una pluralidad de paneles 22 para formar los módulos estructurales 20a, 20b, 20c, la membrana impermeable 14 y sujetadores 24 opcionales como se discutirá a continuación.
El kit de piezas es mucho más compacto que la barrera 10 ensamblada, lo que simplifica tanto el almacenamiento de la barrera 10 como el transporte de la barrera 10 a un lugar de inundación. Además, la ausencia de piezas complicadas o frágiles permite el almacenamiento y despliegue de la barrera 10 en condiciones adversas.
La membrana impermeable 16 puede comprender cualquier material impermeable que asegure que la barrera 10 sea impermeable. Puede, por ejemplo, comprender un material uniforme (no reforzado), tal como plástico, o un material compuesto reforzado con fibras. Se pueden utilizar diferentes materiales para cubrir diferentes necesidades. Por ejemplo, una membrana reforzada más fuerte puede ser útil para inundaciones de rápido movimiento que podrían contener escombros, mientras que una membrana de plástico más barata puede usarse para inundaciones más tranquilas.
El material usado para la membrana impermeable 16 también puede elegirse para que sea un material reciclable y/o puede elegirse para cumplir con los requisitos de almacenamiento de modo que pueda almacenarse en un embalaje sellado durante largos períodos de tiempo conservando la funcionalidad.
La membrana impermeable 16 se ilustra en esta disposición extendiéndose más allá del frente de la base 14. Donde se extiende más allá del frente de la base 14, la membrana impermeable 16 se mantiene preferiblemente en su lugar usando un peso, como una cadena pesada o una fila de sacos de arena (no mostrados), para asegurar un buen sellado contra el suelo. Alternativamente, el borde de la membrana se puede anclar al suelo de alguna otra manera. Una vez sostenido en posición por el peso del agua, el sello entre la membrana y el suelo será relativamente robusto.
La membrana impermeable 16 puede estar hecha de varios tramos más pequeños que se hacen impermeables superponiéndolos y, si es necesario, asegurados, por ejemplo, con cinta adhesiva o cola. La superposición también puede, o como alternativa, asegurarse pesando la membrana 16 en la superposición por encima de la base 14 para asegurar la colocación y garantizar la impermeabilización.
En la disposición de la figura 1, cada uno de los módulos estructurales 20a, 20b, 20c que forman el armazón tienen una configuración idéntica. Uno de los módulos 20a se muestra aislado en las figuras 3 y 4, y ahora se describirá con más detalle.
El módulo estructural 20a comprende dos paneles rectangulares 22. Cada panel rectangular 22 está formado por un material de rejilla. Los dos paneles 22 se combinan para crear la pared 26 y la base 28 del módulo 20a, respectivamente.
Una ventaja del uso de material de rejilla es que el módulo 20a se puede colocar y erigir fácilmente en agua en movimiento, lo cual es un desafío con los sistemas existentes. Los orificios de las placas 22 permiten que el agua de inundación 18 pase a través de las placas 22 durante el despliegue sin ejercer una gran fuerza. Por ejemplo, normalmente se puede esperar que los huecos en las placas 22 representen al menos el 80 % de su área superficial.
Opcionalmente, se puede usar un alambre 30 para conectar la pared 26 y la base 28 para fortalecer aún más el módulo estructural 20a. El alambre 30 y su punto de unión 36 también pueden ayudar a mantener la membrana impermeable 16 en su lugar. Es decir, el alambre 30 puede actuar tanto como elemento de refuerzo de la barrera 10 como punto de unión de la membrana impermeable 16.
En la disposición ilustrada, un solo alambre 30 está conectado en sus dos extremos a una cara posterior de la pared 26 del módulo (es decir, el lado opuesto a la base 28) y en un punto medio a la base 28 de manera que el cable pasa por encima de la pared 26. En esta disposición, el alambre 30 proporciona resistencia contra la inclinación de la pared 26 hacia atrás (alejándose de la base 28) debido a la presión del agua de inundación 18.
Ahora se describirá un método para instalar el alambre 30 con referencia a las figuras 5 a 10.
En primer lugar, antes de montar la barrera 10, se monta un punto de conexión 36 sobre un panel 22 que formará la base 28 del módulo 20a. El punto de unión 36 se muestra en forma en despiece en la figura 5. La parte de sujeción 38 del punto de fijación 36 está unida a la rejilla 28 e incluye un elemento de abrazadera inferior 40, un elemento de abrazadera superior 42 y una varilla roscada 44 (o perno) que apunta hacia arriba desde la base 28. Se enrosca una tuerca 46 en la varilla roscada 44 para sujetar la rejilla del panel 22 entre los elementos de sujeción 40, 42.
Una vez que se ensambla el módulo 20a, se ajusta una junta 48 sobre la varilla roscada 44 para formar una superficie de sellado en o por encima de la superficie del panel 22. A continuación, la membrana impermeable 16 se coloca sobre el módulo 20a y un orificio en la membrana impermeable 16 se tira hacia abajo sobre la varilla 44 (o alternativamente, la membrana impermeable 16 puede perforarse con la varilla 44), dejando el extremo de la varilla 44 expuesto sobre la membrana impermeable 16. Una argolla de elevación 50 (o cualquier otro elemento de unión adecuado para la conexión al alambre 30) se une luego a la varilla roscada 44, por ejemplo, atornillado en la varilla roscada 44, sobre la membrana impermeable 16. Como se muestra en la figura 6, la junta 48 sella el orificio en la membrana impermeable 16 utilizando la presión obtenida al montar la argolla de elevación 50.
Se apreciará que la parte de sujeción 38 anterior es simplemente un ejemplo de cómo se puede unir la argolla de elevación 50 a la base 28.
Además, aunque la varilla 44 de ejemplo penetra hacia arriba a través de la membrana impermeable 14 para conectarse a la argolla de elevación 50, se apreciará que la varilla 44 podría instalarse hacia abajo a través de la membrana impermeable 14 desde arriba, por ejemplo, siendo integral o acoplada de otra manera a la argolla de elevación 50.
A continuación, el alambre 30 se une al módulo 22a. El alambre 30 aprovecha la rejilla de los paneles 22 para permitir una fijación rápida y fácil en cualquier punto del módulo 20a. Esto es importante, ya que las diferentes configuraciones de la pared 26 y la base 28, como se discutirá más adelante, pueden tener diferentes longitudes entre el punto de unión 36 y la parte superior del módulo 20a. Esto se puede ajustar fácilmente conectando los extremos del cable más arriba o abajo de la pared 26.
Como se muestra en la figura 7, para facilitar la conexión de los extremos del alambre 30 al módulo 20a, se conecta un gancho 34 a cada extremo del alambre 30. Cada gancho 34 se usa para unir de forma segura el alambre 30 a una ubicación en la pared 26. Se apreciará que el gancho puede adoptar cualquier forma adecuada para acoplarse mecánicamente con la pared 26 para proporcionar un punto de anclaje.
El centro del alambre 30 se pasa luego sobre la parte superior de la pared 26, donde ayuda a asegurar la membrana impermeable 16 en su lugar presionando contra la parte superior del módulo 20a. Como se muestra en la figura 8, el punto medio del cable 22a está conectado a la argolla de elevación 50, por ejemplo, con un mosquetón o un mecanismo de sujeción similar. Alternativamente, el cable 22a se puede conectar a la argolla de elevación pasando directamente a través de la argolla de elevación 50.
Por lo tanto, cuando se despliega la barrera 10, el alambre 30 se puede unir rápidamente para proporcionar un soporte estructural para el módulo 20a y para mantener la membrana impermeable 16 en su lugar.
Es ventajoso que el alambre 30 esté libre de tensión cuando se monta en los puntos de conexión para facilitar el montaje. Por lo tanto, se puede proporcionar opcionalmente un mecanismo para apretar el alambre 30 después del ensamblaje para eliminar cualquier holgura en el alambre 30. Después de ensamblar el módulo 20a, tensar el alambre 30 permite que los ganchos 34 se sujeten de manera segura a la pared 26, bloquea la membrana impermeable 16 en su lugar y asegura la conexión entre la pared 26 y la base 28. El mecanismo de apriete también permite flexibilidad a la hora de elegir los puntos de conexión, ya que se puede eliminar cualquier holgura al apretar.
El funcionamiento del mecanismo de apriete se ilustra en las figuras 9 y 10. El mecanismo de apriete funciona tirando de una parte deslizante 32, conectada al alambre 30 en ambos lados del anillo de elevación 50/mosquetón, hacia arriba desde la base tirando de los tramos de cable juntos y, en consecuencia, tensando el alambre 30 reduciendo la longitud efectiva del alambre hasta en un 25 %. Hay muchas alternativas diferentes a un mecanismo de apriete que se pueden utilizar, pero la función básica de aumentar la tensión debe seguir siendo la misma.
Para mayor claridad, la membrana impermeable 16 se omite en las figuras 9 y 10. Sin embargo, se apreciará que el mecanismo de ajuste normalmente se accionaría después de la instalación de la membrana impermeable 16.
Como se comentó anteriormente, los paneles 22 que forman la pared 26 y la base 28 del módulo 20a están hechos de un material de rejilla. Para facilitar la unión entre los paneles 22, el borde de la rejilla se puede quitar creando una fila de salientes en forma de "clavijas" 52 (marcadas con un círculo en la figura 11) que se pueden colocar sobre la base 28 en cualquier lugar deseado. Esto permite flexibilidad en las diferentes configuraciones que se pueden lograr colocando la pared en diferentes posiciones sobre la base.
Esta disposición permite que la pared 26 se mueva hacia atrás y hacia adelante a lo largo de la base 28, como se ilustra en la figura 12. Por ejemplo, esto puede permitir que se construya una pared continua, incluso donde haya obstrucciones.
Además, como se muestra en la figura 13, el uso de una rejilla que tiene orificios cuadrados permite de hecho conectar la pared 26 a la base 28 en una dirección/orientación diferente. La pared 26 luego se extiende hacia el lado de la base 28 y, por lo tanto, se puede conectar a la siguiente base 26 creando un punto de conexión entre los módulos 20 montados uno al lado del otro que puede fortalecer aún más la barrera 10. Por supuesto, esto no es necesario para que el sistema funcione, pero es especialmente útil cuando se crea un perímetro alrededor de un objeto que desea proteger de la inundación.
Además, la capacidad de conectar la pared 26 en un ángulo diferente es útil para doblar esquinas, como se muestra en la figura 14. En esta disposición, también se puede unir fácilmente una segunda pared 26 a una sola base 28 para crear un ángulo de 90 grados en cualquier punto. En esta disposición, la barrera 10' no puede construirse a partir de módulos 20 prefabricados, sino que la parte vertical 12' y la parte de base 14' del armazón se ensamblan in situ directamente a partir de los paneles 22. Los alambres 30 y la membrana impermeable 16 pueden entonces conectarse de la misma manera que se ha explicado anteriormente.
Si bien la técnica anterior se puede usar para crear ángulos de 90 grados, debe apreciarse que se pueden crear ángulos más pequeños inclinando cada módulo 20a, 20b, 20c individualmente en relación con cada uno. La barrera 10 seguirá siendo impermeable después de cubrirse con la membrana impermeable 16. La curvatura que se puede lograr de esta manera depende de la resistencia de la membrana impermeable 16, ya que cuanto mayor sea el ángulo, mayor será la fuerza sobre la sección no soportada de la membrana (entre dos módulos). Opcionalmente, se pueden unir conectores entre módulos 20 adyacentes para proporcionar soporte a la membrana impermeable 16, tal como cables o abrazaderas rígidas.
Volviendo a la figura 11, se puede formar un segundo conjunto de salientes en forma de "clavijas" 54 en uno de los lados más cortos además de las clavijas 52 formadas en uno de los lados más largos. Esto permite dos configuraciones de altura diferentes, como se ilustra en las figuras 12 y 13, respectivamente, dependiendo de si el extremo más largo o el extremo corto se convierte en el ancho del módulo. Esto significa que un solo sistema se puede configurar de dos maneras diferentes para proteger contra dos profundidades de inundación diferentes.
Como se indicó anteriormente, se pueden usar los mismos paneles 22 tanto para las paredes 26 como para la base 28 para facilitar un ensamblaje más simple. Por lo tanto, los paneles 22 usados para la base 28 pueden comprender de manera similar salientes, por ejemplo, en forma de clavijas 52, 54, que simplemente no se utilizan.
En una disposición alternativa, se pueden proporcionar dos juegos de paneles, uno con clavijas 52 en el lado más largo y el otro con clavijas 54 en el lado más corto. A continuación, al ensamblar los módulos 20, se pueden seleccionar los paneles 22 apropiados para la altura deseada del módulo 20.
Si bien se ha ilustrado un diseño particular de rejilla para los paneles 22, debe apreciarse que los paneles 22 no se limitan a este diseño. La figura 17 muestra una rejilla alternativa para un panel 22'. La rejilla utilizada para el panel 22' comprende de nuevo una serie de cuadrados. Sin embargo, en este ejemplo, los salientes 52', 54' son más grandes y redondeados. De lo contrario, el sistema funcionaría exactamente de la misma manera que los paneles 22 descritos anteriormente.
En otras realizaciones, también es posible una malla de otras geometrías repetitivas, por ejemplo, una estructura de panal. También hay muchas posibilidades que se pueden hacer con un molde personalizado que permite salientes/clavijas más intrincadas. En realizaciones adicionales, los paneles pueden, por ejemplo, comprender láminas con cortes circulares que forman los orificios y que tienen salientes/clavijas cilíndricas.
Con referencia a las figuras 18 y 19, en algunos escenarios el anclaje de la barrera 10 puede ser ventajoso para mejorar la estabilidad de la barrera 10. Se muestra un anclaje 56 de ejemplo que comprende un diseño de tornillo helicoidal. Sin embargo, el diseño de los anclajes variará según el tipo de cimentación. Por ejemplo, en algunas realizaciones se podrían utilizar anclajes de tipo pilote. Los anclajes 56 se pueden instalar al erigir la barrera 10 o se pueden unir previamente a los paneles de base 28.
El uso de rejilla para el panel 22 permite colocar fácilmente un anclaje 56 en cualquier punto deseado de la base 28. En alguna realización, es posible utilizar la fuerza descendente creada por el anclaje en combinación con una junta 58 para proporcionar un sellado contra la base sobre la que se erige la barrera 10.
Si el anclaje se usa solo para mejorar la estabilidad, el anclaje 56 se puede montar antes de la membrana impermeable 16 y, por lo tanto, no afectaría la impermeabilización de la barrera 10.
Si se utiliza el anclaje con junta, la membrana se colocaría sobre la barrera 10 antes del anclaje. A continuación, se colocaría una junta continua 58 debajo de la parte delantera de la base. Después de colocar la junta, los anclajes se montarían a través de la membrana impermeable 16 y se sellarían contra la membrana con un material de sellado. Las juntas 58 se pueden usar en combinación con una membrana impermeable extendida 16 para formar un faldón.
Aunque la realización anterior ilustra la barrera contra inundaciones 10 desplegada en una configuración vertical en forma de L, la barrera contra inundaciones 10 también puede desplegarse en una configuración en forma de A (forma de delta) o en forma de V invertida, como se muestra en las figuras 20 y 21.
En la figura 20, se ensambla nuevamente una barrera 10' de una pluralidad de módulos 20a, 20b, 20c, similares a los utilizados para ensamblar la barrera 10 que se muestra en la figura 1. Sin embargo, cuando se ensambla la barrera 10' en forma de A, cada módulo 20a, 20b, 20c en forma de L se orienta con su vértice dirigido generalmente hacia arriba. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 20, la base 28 (panel delantero en esta disposición) está dirigida hacia el agua de inundación 18 con la pared 26 (panel trasero en esta disposición) dirigida en dirección opuesta al agua de inundación 18. En consecuencia, la membrana impermeable 16 se coloca sobre el panel delantero 28 para evitar la entrada del agua de la inundación 18.
Como en las realizaciones anteriores, los módulos 20a se pueden ensamblar en dos configuraciones diferentes (véanse las figuras 15 y 16). En otra alternativa, se puede ensamblar otra barrera 10" en forma de A usando módulos con un panel (el panel delantero 28') en una orientación larga y el otro (el panel trasero 26') en una orientación corta que se conecta en un punto medio a lo largo del panel delantero 28'. En esta disposición, se pueden conectar paneles adicionales entre módulos adyacentes, ya que los paneles traseros 26' pueden extenderse más allá del borde de los paneles delanteros 28'. De nuevo, la membrana 16 se coloca sobre el panel delantero 28' para evitar la entrada del agua de inundación 18.
En estas disposiciones, se puede utilizar cualquier medio adecuado para unir la membrana impermeable 16. Por ejemplo, se puede usar un dispositivo de sujeción que atraviese la membrana 16 y la selle, de forma similar al punto de unión 26. Alternativamente, se puede perforar un borde de la membrana 26 para permitir la conexión con la parte superior de la barrera 10', 10".

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una barrera de agua (10), que comprende:
un marco permeable al agua (20) formado por una pluralidad de paneles perforados discretos (22; 22'), comprendiendo la pluralidad de paneles unos paneles de pared (26) y unos paneles de suelo (28), en el que cada uno de los paneles de pared comprende una pluralidad de salientes (52, 54; 52', 54') para la conexión a un panel de suelo respectivo, y cada uno de los paneles de suelo comprende una pluralidad de aberturas dimensionadas para recibir los salientes; y
una membrana sustancialmente impermeable al agua (16) formada por separado del marco permeable al agua, en la que el marco permeable al agua está configurado para soportar la membrana impermeable al agua en forma de L de modo que, en uso, la presión del agua sobre una superficie superior de una parte horizontal (14) del marco contrarresta la presión del agua sobre una primera superficie de una parte vertical (12) del marco.
2. Una barrera de agua según la reivindicación 1, en la que los paneles de pared y los paneles de suelo están configurados para conectarse entre sí en aproximadamente 90° para formar una estructura en forma de L.
3. Una barrera de agua según la reivindicación 1 o 2, en la que:
la pluralidad de salientes permite la conexión del panel de pared respectivo al panel de suelo respectivo en múltiples ubicaciones en la cara del panel de suelo respectivo y/o mirando en al menos dos direcciones diferentes con respecto al panel de suelo respectivo; y/o
la pluralidad de aberturas de cada panel de suelo permite que dos o más paneles de pared se conecten a un único panel de suelo.
4. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada panel de pared es rectangular, con una longitud mayor que su ancho, y en la que cada panel de pared comprende la pluralidad de salientes (52) formados a lo largo de un primer borde donde el primer borde se extiende en la dirección de la anchura, y una segunda pluralidad de salientes (54) formados a lo largo de un segundo borde donde el segundo borde se extiende en la dirección de la longitud.
5. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los paneles de pared y los paneles de suelo se pueden utilizar de forma intercambiable entre sí.
6. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una estructura de soporte (30) que se extiende desde la parte horizontal hasta la parte vertical para resistir la desviación de la parte vertical del marco.
7. Una barrera de agua según la reivindicación 6, en la que la estructura de soporte se extiende sobre un borde superior de la parte vertical y atrapa la membrana impermeable entre la estructura de soporte y el borde superior de la parte vertical del marco;
opcionalmente en la que la estructura de soporte está conectada en dos ubicaciones a una segunda superficie de la parte vertical, opuesta a la primera superficie de la parte vertical, y está conectada en un punto entre las dos ubicaciones a un punto de unión (36) en la parte horizontal; y
además, opcionalmente donde el punto de unión sujeta la membrana impermeable contra la parte horizontal.
8. Una barrera de agua según la reivindicación 6 o 7, en la que la estructura de soporte comprende un mecanismo tensor (32) para aplicar tensión a la estructura de soporte.
9. Una barrera de agua (10'; 10") que comprende:
un marco permeable al agua compuesto por una pluralidad de paneles discretos, comprendiendo la pluralidad de paneles unos paneles delanteros permeables al agua (28) y unos paneles traseros permeables al agua (26), estando dispuestos los paneles para formar una forma de V invertida, en la que cada uno de los paneles traseros comprende una pluralidad de salientes para la conexión a un respectivo panel delantero, y cada uno de los paneles delanteros comprende una pluralidad de aberturas dimensionadas para recibir los salientes; y
una membrana sustancialmente impermeable al agua (16) formada por separado del marco permeable al agua, en la que el marco permeable al agua está configurado para soportar la membrana impermeable al agua en una forma que tiene una parte horizontal y una parte inclinada que desciende hacia arriba desde la parte horizontal, de modo que la parte inclinada de la membrana permeable al agua está soportada por los paneles delanteros.
10. Una barrera de agua según la reivindicación 9, en la que los paneles delanteros y los paneles traseros están configurados para conectarse entre sí en aproximadamente 90° para formar una estructura en forma de L o una estructura en forma de T.
11. Una barrera de agua según la reivindicación 9 o 10, en la que:
la pluralidad de salientes permite la conexión del respectivo panel trasero a un respectivo panel delantero en múltiples ubicaciones en la cara del respectivo panel delantero; y/o
la pluralidad de aberturas permite que dos o más paneles traseros se conecten a un único panel delantero.
12. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que los paneles delanteros y los paneles traseros se pueden utilizar de forma intercambiable entre sí.
13. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende además una estructura de soporte que se extiende desde la parte delantera hasta la parte trasera para resistir la desviación de la parte delantera del marco.
14. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada uno de los paneles comprende una estructura de rejilla.
15. Una barrera de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la barrera de agua se puede desplegar en agua en movimiento a mano y/o sin la ayuda de maquinaria.
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