ES2264576T3 - Metodo para probar la impermeabilidad de un suelo. - Google Patents

Abstract

LA DESCRIPCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y SISTEMA DE TRABAJO (200) PARA INSPECCIONAR LA ESTANQUEIDAD A LIQUIDOS DE UN SUELO (20) INCREMENTANDO LA PRESION SOBRE LA PARTE INFERIOR DEL SUELO O PISO (20). A TAL FIN, SEGUN LA INVENCION SE BOMBEA AIRE DIRECTAMENTE DEBAJO DEL SUELO Y AL INTERIOR DE POSIBLES JUNTAS (22) DE MANERA QUE NO SE PRODUZCA NINGUNA PERDIDA DE PRESION COMO CONSECUENCIA DEL TERRENO (10) SOBRE EL QUE SE APOYA EL SUELO (20). POR LO TANTO, UN SISTEMA PARA LA EJECUCION DE ESTE PROCEDIMIENTO DE TRABAJO PUEDE TENER UNA CONSTRUCCION SIMPLIFICADA Y LA INSTALACION DEL SISTEMA PUEDE REALIZARSE DE FORMA MAS SENCILLA Y RAPIDA. EN UNA REALIZACION VARIANTE ESPECIAL, LA PRESENTE INVENCION PROPORCIONA INCLUSO UN SISTEMA TOTALMENTE MOVIL (200) EN EL CUAL APARTE DE UNA POSIBLE PLACA DE CUBIERTA (24), NO QUEDA NINGUNA PIEZA DETRAS DEL LUGAR DE MEDICION, DE MANERA QUE EL SISTEMA PUEDE UTILIZARSE EN VARIOS LUGARES Y ESTO, POR LO TANTO, RESULTA MAS BENEFICIOSO.

Description

Método para probar la impermeabilidad de un suelo.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere en un sentido global a un método de trabajo para medir el grado de impermeabilidad (o, a la inversa: el grado de permeabilidad) de un suelo. De forma más particular, la presente invención se refiere a un método de trabajo para probar la impermeabilidad, respectivamente la permeabilidad, de un suelo, de un material duro, tal como por ejemplo asfalto, piedra u hormigón o similar, dicho suelo reposando sobre una tierra de por ejemplo arena o una mezcla de arena/cemento o similar, donde se bombea aire desde arriba a través del suelo o desde un lado del suelo entre el suelo y el terreno, hasta un espacio directamente bajo el suelo en cuestión y principalmente por encima del terreno debajo del suelo, y se determina, por ejemplo observando las burbujas de jabón que se forman sobre el suelo, si penetra aire o no a través del suelo. La presente invención se refiere en particular, aunque no sólo, a la evaluación de si un suelo de una gasolinera, incluyendo las vías de paso y/o las conexiones que pueden estar construidas en ella, muestra fugas, y en consecuencia de aquí en adelante será explicada en el contexto de este ejemplo de aplicación. No obstante, cabe resaltar que la invención puede también ser aplicada en otras áreas, tales como por ejemplo suelos industriales (tales como por ejemplo las industrias petroquímicas y agrícolas, talleres y similares).

Para la protección del medio ambiente en los últimos años se han establecido cada vez más pautas legales a las cuales deben adherirse las construcciones del suelo, para evitar que las sustancias nocivas y/o tóxicas penetren en los suelos y se introduzcan en el terreno y/o el agua subterránea. Tales pautas, basadas en reglamentaciones nacionales o internacionales, pueden aplicarse por ejemplo en construcciones de talleres mecánicos, edificios industriales y espacios de almacenamiento en agricultura y horticultura, edificios industriales y espacios de almacenamiento en el mundo industrial, etc. Un ejemplo de tal situación es el suelo de una gasolinera: Visto el hecho de que siempre existe la posibilidad de que se pueda verter combustible (gasolina) mientras que se llena un tanque, el suelo de una gasolinera debe ser hermético, es decir no permeable a líquidos, para evitar que el combustible vertido penetre a través del suelo y acabe en el terreno debajo del suelo. Evidentemente se tendrán que realizar inspecciones regularmente para determinar si el suelo continua siendo hermético o no, y cualquier filtración que pueda ser observada tendrá que ser sellada. Tales inspecciones regulares están de hecho prescritas por ley (habitualmente: Al menos una vez al año). Además, se tendrá que determinar con cierta regularidad si el terreno debajo del suelo ha sido contaminado o no por la penetración de sustancias nocivas.

Técnica anterior

Un método de trabajo en la práctica conocida para probar la estanqueidad del suelo, es decir para medir el grado al que el suelo es "permeable" a líquidos, se basa en la medición de la permeabilidad a gases. Resumido brevemente, la presión del aire debajo del suelo es aumentada, y se realiza una inspección sobre el suelo en cuanto a si se está escapando aire o no a través del suelo; generalmente esto se hace mediante el revestimiento de la parte superior del suelo con una solución de jabón; se producirán burbujas de jabón donde haya una fuga de aire a través del suelo.

El método de trabajo descrito en el preámbulo según la reivindicación 1 es conocido a partir de la patente holandesa 1005931, bajo las provisiones del Artículo 54(3) EPC. Una desventaja importante de este método conocido es que no se puede colocar un filtro en ninguna posición aleatoria del suelo, porque hay que tener presente la posible presencia de conductos en el terreno, tales como por ejemplo conductos de líquido y cables eléctricos. Es evidente que las consecuencias de la destrucción de una tubería de combustible o una tubería de gas o un cable eléctrico pueden ser desastrosas. La instalación de un sistema vertical para llevar a cabo el método conocido implica mucho trabajo preparatorio, lo cual requiere mucho tiempo, trabajo intensivo, y es más bien caro; primero se deben solicitar dibujos de los conductos que han sido colocados, luego basándose en los dibujos y las medidas de inspección posibles hay que establecer con precisión donde están localizados estos conductos y cables. Los filtros que se utilizan pueden ensuciarse y/o atascarse; por lo tanto se tendrá que realizar un trabajo de mantenimiento, y es incluso posible que los filtros tengan que ser sustituidos.

Además, el método conocido tiene la desventaja de que puede causar una reubicación del aire a través del propio terreno. Debido a esta reubicación del aire cualquier contaminación posible del terreno puede extenderse. Esto puede suponer un aumento del volumen de terreno contaminado, de modo que los costes del posible saneamiento del terreno pueden incrementarse.

Además, para el método conocido una perforación en el terreno debe tener un diámetro superior al del filtro por colocar, y la perforación es rellenada con grava después de que el filtro haya sido colocado. La perforación vertical con el filtro colocado en ella y el relleno de grava forman luego un canal de fuga vertical. Si el suelo tiene una filtración y la contaminación llega al terreno, la contaminación por el canal de filtración puede penetrar más bien fácilmente con más profundidad en el terreno y por ejemplo alcanzar el agua subterráneo. En otras palabras: El sistema vertical interrumpe la integridad del terreno, en particular la resistencia que el terreno ofrece a la migración vertical de la contaminación. Este problema es mayor cuantos más puntos de medición sean colocados en lugares con un riesgo de fuga-contaminación elevado.

Al perforar el terreno el borde superior del agujero se desmoronará, dejando un espacio vacío bajo el suelo que nunca podrá ser rellenado completamente. Además, el agujero debe ser más grande que el diámetro del filtro, de modo que el espacio entre el filtro y la pared del agujero sea rellenado con tierra. No obstante, esta tierra para el relleno tiene una densidad inferior que el terreno circundante y se hará más compacta en un punto posterior. Debido al espacio vacío especifico y a la compactación del suelo finalmente se hundirá, con todos los subsiguientes efectos negativos.

Resumen de la invención

La presente invención prevé el alivio de las desventajas mencionadas, o en cualquier caso su minimización.

Un objetivo importante de la presente invención es el de establecer un método de trabajo para examinar la impermeabilidad de un suelo que puede ser utilizado con un equipamiento para el cual los costes por la ubicación son reducidos.

Otro objetivo importante de la presente invención es el de establecer un método y sistema de trabajo con el cual la impermeabilidad de un suelo ya existente puede ser determinada de una manera relativamente simple.

Con este fin el método de trabajo con respecto a la invención, que está definido en la reivindicación 1, está caracterizado por el hecho de que el aire es bombeado directamente a un espacio directamente bajo el suelo en cuestión.

La invención se basa en la observación de que es ventajoso no introducir el aire en el terreno pero sin embargo, introducirlo directamente bajo el suelo o en cualquier junta posible del suelo. Esto permite efectuar la valoración con un equipamiento relativamente simple que es bastante fácil de instalar.

Según un aspecto importante de la presente invención, se hace una vía de paso en el suelo por inspeccionar, y por medio de la vía de paso se introduce el aire directamente debajo del suelo. El aire se difundirá en el área limítrofe entre el terreno y el suelo, y en las juntas posibles, en las cuales el aire encontrará una resistencia relativamente pequeña. De este modo no es necesario instalar una red de conductos y filtros en el terreno.

Con el método conocido la presión del aire debajo del suelo no es la misma en todas partes y de hecho es difícilmente, o en absoluto, conocida como consecuencia de la resistencia del terreno a la permeabilidad del aire. Con el método según la invención se pone de hecho una presión controlada bajo el suelo que, además, es la misma en todas partes.

La superficie de medición en el método de trabajo según la invención es superior debido a una mejor extensión del aire debajo del suelo. Por esta razón se requieren menos puntos de medición con filtros, lo cual supone un ahorro dinero y conlleva menos riesgos con respecto a los componentes del suelo fundamentales.

Además, con el método conocido cuando hay contaminación del filtro, el filtro debe ser sustituido inmediatamente, puesto que de lo contrario las mediciones se verían influidas. Esto implica mucho tiempo y es caro. En el método de trabajo con respecto a la invención cuando hay contaminación sólo la boquilla de la prueba necesita ser enjuagada, hecho que puede ser hacerse rápidamente.

Se observa que de DE-C-33 31 486 un método de trabajo es conocido donde se introduce aire directamente bajo un estrato superior. Sin embargo este estrato superior no es un suelo de un material duro sino una cobertura del techo blanda.

Breve descripción de los dibujos

Estos y otros aspectos, características y ventajas de la presente invención serán adicionalmente clarificados por la siguiente descripción de una forma de realización preferida de un sistema de medición para poner en práctica el método según la invención con referencia a los dibujos donde números de referencia similares aluden a componentes similares o comparables, y donde:

Figura 1 ilustra de forma esquemática un equipamiento de medición conocido según el sistema vertical;

Figura 2 ilustra de forma esquemática el principio de la presente invención; y

Figura 3 ilustra de forma esquemática una forma de realización simple de la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

La Figura 1 ilustra de forma esquemática un sistema de inspección vertical 130 conocido para poner en práctica el método conocido. Este sistema de inspección 130 comprende un filtro de tubo oblongo que está generalmente indicado con el número de referencia 131, cuyo eje longitudinal está dirigido verticalmente. Más particularmente el filtro de tubo 131 conocido comprende un tubo esférico que está sellado por su extremo superior por una placa de sellado. En la placa de sellado hay un acoplamiento para conexión 134 para la conexión de una manguera de aire (no mostrada). Normalmente el acoplamiento para conexión 134 está cerrado. Si en el acoplamiento para conexión 134 se conecta una manguera de aire, la manguera de aire comunica con el interior del tubo. A través de un compresor (tampoco mostrado) por medio de la manguera de aire y el acoplamiento para conexión 134 se incrementa la presión del aire en el interior del tubo. La longitud del tubo es de aproximadamente 1 m.

El filtro 131 está instalado haciendo en primer lugar un agujero en el suelo 20, este agujero es continuado por una perforación del terreno 10.

Luego entre el extremo superior del tubo y la pared del agujero se coloca un collar de sellado con forma de anillo 150.

Cuando el sistema de inspección 130 no está siendo usado para tomar mediciones, el agujero es cubierto con una tapa de sellado hermética 140.

En caso de ser deseable investigar la impermeabilidad del suelo 20, se retira la tapa 140 y se conecta un conducto desde una bomba de aire hasta la conexión 134. Luego, se introduce aire comprimido en el tubo, el cual penetrará en el terreno 10.

La Figura 2 ilustra de forma esquemática el principio de una forma de realización preferida de un sistema de prueba de aire móvil 200 para poner en práctica el método según la presente invención. El sistema de prueba de aire móvil 200 comprende una fuente de aire 210 adecuada con una capacidad suficiente tal como por ejemplo un compresor o ventilador, con una conexión de salida 211. La conexión de salida 211 del compresor 210 está conectada por medio de una manguera flexible 212 con un diámetro suficiente para una conexión de entrada 221 de una unidad de filtro 220. La unidad de filtro 220 comprende varios filtros acoplados en serie 222, 223, 224, los tres estando mostrados en la figura 3. Los filtros 222, 223, 224 están diseñados para la eliminación de componentes indeseables tales como agua, grasa y aceite del aire comprimido producido por el compresor 210. Preferiblemente, y como está ilustrado, los filtros sucesivos 222, 223, 224 son permanentemente fijados entre sí, por ejemplo mediante acoplamientos metálicos 225, 226 con un diámetro suficiente, para formar una unidad rígida con una resistencia al flujo mínima. En la salida del último filtro 224, preferiblemente, y como está ilustrado, una pieza de distribución 227 con varias conexiones de salida 228 está instalada, en el cuarto ejemplo mostrado.

Una conexión de salida 228 de la unidad de filtro 220 está conectada mediante una manguera flexible 229 con un diámetro suficiente a una conexión de entrada 231 de una unidad conectora 230. La unidad conectora 230 descrita con más detalle de aquí en adelante sirve para la conexión de una boquilla para pruebas 250 para ser instalada en un agujero 24 en un suelo 20. Cabe destacar que las conexiones 211, 221, 228, y 231 están preferiblemente provistas de llaves de paso, pero por motivos de simplicidad no están mostradas en la figura 3.

En el ejemplo de aplicación mostrado el suelo 20 instalado en el terreno 10 es un suelo modular con baldosas 21, 21'. Entre las baldosas adyacentes 21, 21' hay un espacio pequeño o conexión 22 donde, cerca de la superficie superior de las baldosas, se ha hecho un sello 23, por ejemplo un adhesivo de plástico. En la baldosa 21 un agujero vertical 24 ha sido perforado con un diámetro adecuado, por ejemplo de aproximadamente 12 cm. En el agujero 24 se ha colocado una boquilla para pruebas 250. En una forma de realización simple, la boquilla para pruebas 250 tiene una configuración en forma de disco que está fijada en su sitio de modo fijo con su circunferencia exterior sellada en el agujero 24. Cerca del centro la boquilla para pruebas 250 está provista de una unidad de conexión normalmente cerrada 251, preferiblemente un acoplamiento rápido. En vista del hecho de que la construcción de un acoplamiento rápido como éste es normalmente conocido, éste no es un tema de la presente invención y no se discutirá aquí adicionalmente.

Las formas de realización posibles de la boquilla para pruebas 250 serán discutidas con más detalle posteriormente. Aquí bastará comentar que la boquilla para pruebas 250 está instalada en el agujero 24 de tal manera que se pueda quitar.

La forma de realización preferida de la unidad conectora 230 aquí mostrada comprende un tubo 232 (orientado verticalmente durante la operación), preferiblemente de metal, con un diámetro interior suficiente, preferiblemente de 15 mm o más. En su extremo inferior el tubo 232 tiene una unidad de conexión 233 que encaja en el acoplamiento rápido 251. El interior del tubo 232 comunica con la conexión de entrada mencionada 231, donde entre la conexión de entrada 231 y el tubo 232 hay una válvula de regulación de la presión ajustable 234. Mediante un manómetro 235 o similar, se puede medir la presión en el tubo 232.

Preferiblemente, y como se ilustra, la unidad conectora está montada con una válvula controlable 237 que está controlada por un sensor de presión ajustable 236. El sensor de presión 236 está montado para medir la presión habitualmente presente en el tubo 232, y para comparar la presión medida con un valor umbral preestablecido. La válvula 237 tiene dos posiciones: Completamente cerrada o completamente abierta; normalmente la válvula 237 está cerrada. En cuanto la presión medida excede el valor umbral preestablecido, el sensor de presión 236 envía una señal de control a la válvula 237 para accionar la válvula 237 hasta la posición completamente abierta, así el interior del tubo 232 se coloca, por medio de una salida permanentemente abierta 238, en conexión abierta con el medio ambiente.

Más abajo se explicará la función del sistema de prueba de aire móvil 200 según la presente invención, en base a una situación en la que todavía no se ha instalado ninguna instalación para pruebas de impermeabilidad en un suelo 20 para ser evaluado.

Ante todo un operador hará un agujero 24 en el suelo 20, más particularmente en la baldosa 21, este agujero, en contraste con lo normal en el sistema vertical conocido, no será continuado por una perforación del terreno 10. Luego la boquilla para pruebas 250 será retenida en su sitio en este agujero.

Así no es necesario hacer una perforación más profunda que el espesor de la baldosa 21, y el terreno 10 puede quedar inalterado. Aquí se puede ver una ventaja significante de la presente invención: como no hay ninguna perforación en el terreno 10, no hay ningún riesgo de dañar conductos o cables, así la baldosa 21 donde se haga el agujero 24 puede ser absolutamente cualquier baldosa. Esto significa que no se requiere ningún trabajo preparatorio para investigar donde se encuentran los conductos y cables debajo del suelo 20, porque el terreno 10 permanece básicamente intacto. En una situación en la que es deseable llevar a cabo una inspección, se puede proceder relativamente rápidamente a la ejecución de la inspección, ya que el trabajo preparatorio se limita a hacer el agujero en una baldosa 21 y colocar la boquilla para pruebas 250, lo cual requiere poco tiempo.

Luego la unidad conectora 230 está conectada por medio de las conexiones 233 y 251 a la boquilla para pruebas 250, la unidad conectora 230 está conectada por medio de la manguera 229 a la unidad de filtro 220, y la unidad de filtro 220 está conectada por medio de la manguera 212 al compresor 210. Luego el compresor 210 es accionado y el aire es dirigido directamente debajo de la boquilla para pruebas 250 en la baldosa 21. Así aumenta la presión en la parte del agujero 24 debajo de la boquilla para pruebas 250, de manera que la boquilla para pruebas 250 y por lo tanto la baldosa 21 se eleva un poco con respecto a las baldosas adyacentes 21', según se ilustra de forma exagerada en la figura 3. De este modo se crea una conexión tipo grieta a lo largo del área limítrofe entre el terreno 10 y la baldosa 21 entre el agujero 24 y las juntas 22. El aire introducido puede ahora rápidamente introducirse en el área debajo del suelo 20 para su inspección, o al menos puede difundirse rápidamente en las juntas 22. Así las baldosas adyacentes 21', también pueden ser elevadas un poco, de modo que se forme un área tipo grieta a lo largo del área limítrofe 11 entre el suelo 20 y el terreno 10. Esto demuestra otra ventaja importante de la presente invención, es decir que la presión del aire no necesita continuar a través del terreno 10 (como es normalmente el caso en los sistemas horizontales y verticales conocidos), pero pueden continuar muy rápidamente, prácticamente sin resistencia, a lo largo del área limítrofe 11 entre el terreno 10 y el suelo 20 y en las partes de las juntas 22 localizadas debajo del sello 23. Incluso aunque el terreno 10 ofrezca una gran resistencia al flujo al aire, el método de trabajo según la presente invención puede ser usado, con una ventaja que consiste en que los resultados de la prueba están disponibles muy rápidamente.

Cabe constatar que, si el suelo no está compuesto por elementos (baldosas) pero en cambio está construido como una única unidad, por ejemplo un suelo de hormigón colado, en este caso, el aire también puede moverse prácticamente sin obstrucciones a lo largo del área limítrofe 11.

Una vez completada la inspección del suelo, se desconecta la unidad conectora 230 de la boquilla para pruebas 250, se desconecta la boquilla para pruebas 250 de la baldosa 21, y se retira la boquilla para pruebas 250 de la baldosa 21. Luego se cierra el agujero 24 en la baldosa 21 colocando un protector del sellado 240. Esto muestra una ventaja importante de la presente invención, es decir que (aparte del protector 240) ninguna parte dedicada queda detrás en el suelo 20 y/o el terreno 10; todo el sistema puede ser utilizado en varias posiciones, por ello su accionamiento es particularmente provechoso.

La Figura 3 ilustra una variante de una forma de realización simple 430 del "sistema móvil", que está destinado al uso en suelos 20 con las juntas 22 estando selladas con un material de sellado de plástico tal como un adhesivo 23, según está discutido con referencia a la Figura 5A, en la que todavía no se ha hecho ningún agujero 24 en el suelo 20. En esta variante de forma de realización simple 430 no es necesario hacer agujeros 24 en el suelo 20. En esta variante de forma de realización simple 430 se hace una unidad de paso en forma de aguja o tubo hueco 431 cuyo extremo es preferiblemente algo puntiagudo.

En esta variante de forma de realización simple 430 no se requiere ningún trabajo preparatorio. En el caso de que se desee realizar mediciones de prueba, se debería forzar un agujero en el sello 23, preferiblemente con la ayuda del propio tubo hueco 431, tras lo cual se comenzará inmediatamente a introducir aire en la junta 22 debajo del sello 23 a través del tubo hueco 431. El aire introducido puede moverse en el sistema de juntas 22 y a lo largo de la capa limítrofe 11, como ya se ha mencionado anteriormente.

Después de completar las mediciones de prueba, se tira el tubo 431 detrás del sello 23. Dependiendo del material usado para el sello 23 (el sello 23 puede ser auto-sellado), se cierra el agujero que queda en el sello 23 con una pieza de material de sellado, por ejemplo un adhesivo adecuado que también se utiliza para reparar posibles filtraciones en los sellos de las juntas.

Será evidente para un experto que el objetivo de la presente invención no está limitado a los ejemplos anteriormente descritos, sino que varias correcciones y modificaciones son posibles sin desviarse del objetivo de la invención tal y como se define en las reivindicaciones anexas a la presente.

En lo anterior, el suelo 20 está descrito como un suelo de baldosa; no obstante, es evidente que la presente invención puede también ser aplicada a suelos que han sido hechos en una única unidad, por ejemplo suelos de hormigón colado o suelos de asfalto.

Además, se debe ser constatar que la presente invención puede también ser aplicada para probar suelos los cuales es de hecho deseable que sean porosos, para determinar si tales suelos son de hecho lo suficientemente permeables y no se han atascado.

Es siempre una ventaja importante de la presente invención que el aire introducido pueda siempre moverse horizontalmente directamente debajo de la superficie del suelo por investigar, en vez de, como es el caso en la técnica habitual estándar, que el aire tenga que moverse verticalmente a través del terreno. Dadas las ventajas de la presente invención una cantidad mínima especialmente pequeña de pérdida de presión tiene lugar entre la válvula de regulación de la presión 234 y el espacio debajo del suelo 20, el compresor puede ser sustituido por un ventilador, dando como resultado ahorros en los costes de equipamiento.

Claims (5)

1. Método de trabajo para examinar la impermeabilidad, respectivamente la permeabilidad, de un suelo (20), de un material duro, tal como por ejemplo asfalto, piedra u hormigón o similar, este suelo (20) reposando en una tierra (10) de por ejemplo arena o una mezcla de arena/cemento o similar, donde se bombea aire desde arriba a través del suelo (20) o desde un lado del suelo entre el suelo y el terreno, hasta un espacio directamente debajo del suelo en cuestión y sobre el terreno (10) debajo del suelo (20), y se determina, por ejemplo observando las burbujas de jabón que se forman sobre el suelo, si está penetrando aire o no a través del suelo, caracterizado por el hecho de que el aire está bombeado directamente hasta dicho espacio directamente debajo del suelo en cuestión (20).

2. Método de trabajo según la reivindicación 1, en el que se hace una abertura en el suelo (20) o se utiliza una abertura ya existente en el suelo, se coloca una boquilla para pruebas (250; 300; 431) en esta abertura, y se bombea aire debajo del suelo por medio de esta boquilla para pruebas.

3. Método de trabajo según la reivindicación 2, donde la abertura se hace haciendo un agujero (24) en una placa de suelo o baldosa (21), y en el cual se usa una boquilla para pruebas (250; 300) que se hace para ajustarse de forma sellada en el agujero (24).

4. Método de trabajo según la reivindicación 3, donde la boquilla para pruebas (250; 300) es quitada después de su uso del agujero mencionado (24), y puede después ser usada para la medición en otro agujero (24) en otra ubicación.

5. Método de trabajo según la reivindicación 2, donde la abertura se hace picando una abertura en una estanquidad de junta (23), y donde se usa una unidad de paso (431) en la cual al menos su extremo tiene la forma de una aguja o tubo hueco.