ES2589785T3

ES2589785T3 - Método para la impermeabilización y drenaje de agua infiltrada en estructuras hidráulicas

Info

Publication number: ES2589785T3
Application number: ES05025533.0T
Authority: ES
Inventors: Wilhelmus Josephus Maria Vriens
Original assignee: CARPI TECH BV
Current assignee: CARPI TECH BV
Priority date: 2005-11-23
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2025-11-23
Also published as: CA2630264A1; ECSP088537A; BRPI0620539A2; HRP20160898T1; SI1790776T1; PE20070743A1; CA2630264C; AU2006316915A1; US7614826B2; MA30040B1; DOP2006000255A; AU2006316915B2; RU2008125157A; TNSN08230A1; EP1790776B1; WO2007059924A1; RU2418910C2; US20080298896A1; PT1790776T; EP1790776A1

Abstract

Un método para impermeabilizar y drenar agua filtrada de estructuras hidráulicas (10, 31, 52a, 52b), según el cual un revestimiento impermeable, que consiste en láminas de geomembrana elásticamente deformables (11) selladas a lo largo de bordes laterales de las láminas (11) , se aplica y se fija a una superficie lateral de la estructura hidráulica (10, 31, 41, 52), proporcionando dicho revestimiento con dispositivo de válvula de drenaje de agua unidireccional (13) para drenar y descargar hacia abajo, por gravedad, el agua filtrada recogida detrás del revestimiento impermeable, que comprende las etapas de: definir puntos de drenaje para drenar el agua en posiciones preestablecidas del revestimiento impermeable; proporcionar, en cada uno de los puntos de drenaje preestablecidos, el dispositivo de válvula de drenaje unidireccional (13) que forma una abertura de descarga de agua en dicho revestimiento impermeable; orientar dicha abertura de descarga de agua del dispositivo de válvula de drenaje unidireccional (13) en una dirección de flujo descendente del agua para drenar y descargar hacia abajo, por gravedad, el agua filtrada, y proporcionar dicho dispositivo de válvula (13) con un elemento plano de válvula plano flexible (M) solapando la abertura de descarga; someter el elemento de válvula plano (M) a una presión diferencial del agua que actúa sobre caras opuestas del revestimiento impermeable; y provocar la apertura y cierre automático del dispositivo de válvula de drenaje unidireccional (13), por la diferencia de presión del agua que surge en las caras opuestas del elemento plano de válvula (M) del 20 dispositivo de válvula unidireccional de drenaje (13), caracterizado por realizar el dispositivo de válvula de drenaje unidireccional (13) durante la instalación del revestimiento impermeable, superponiendo bordes transversales de dos láminas consecutivas de impermeabilización (11.1, 11.2), dejando el borde transversal de la lámina superior (11,1 ) para que forme el elemento de válvula flexible plano (M), y para que flexione libremente bajo la presión diferencial del agua.

Description

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Metodo para la impermeabilizacion y drenaje de agua infiltrada en estructuras hidraulicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

[0001] Esta invencion se refiere a un metodo de formacion de revestimientos protectores e impermeables sobre superficies de estructuras hidraulicas, por medio de los cuales es posible drenar el agua filtrada que se acumula entre la superficie de la estructura hidraulica y el revestimiento protector, por medio de una sistema adecuado de valvula provista en el propio revestimiento impermeable.

[0002] La invencion se refiere en particular a la formacion de revestimientos impermeables provistos de drenaje automatico del agua filtrada, para cualquier tipo de estructura hidraulica, como presas de tierra o de hormigon, tales como presas de RCC (hormigon compactado con rodillo), tuneles hidraulicos, depositos y canales, o para cualquier otro tipo de estructura hidraulica para el que se requiera un revestimiento y un dispositivo de drenaje de agua.

[0003] Son conocidos y ampliamente utilizados dispositivos de impermeabilizacion para la proteccion de las superficies de estructuras hidraulicas destinadas a entrar en contacto con agua, a fin de evitar excesiva, y en ciertos casos peligrosa, fuga de agua a traves del cuerpo principal de la propia estructura hidraulica.

[0004] Un dispositivo de impermeabilizacion conocido consiste esencialmente en aplicar un revestimiento impermeable sobre la superficie de la estructura hidraulica a proteger, que comprende por ejemplo una geomembrana de material elastomerico y/o termoplastico, tal como PVC u otro material sintetico elasticamente deformable, y proporcionar un sistema de anclaje mecanico adecuado para la fijacion de la geomembrana a un area superficial de la estructura hidraulica a proteger; una georred, un geotextil, un espaciador de drenaje o "geoespaciador", o se puede disponer una capa de material suelto altamente permeable, por ejemplo grava o arena, con un coeficiente de permeabilidad de K <10' 7 m/s , entre la geomembrana impermeable y el area superficial de la estructura hidraulica para proteger la ultima o para formar un espacio hueco para recogida del agua filtrada que debe ser descargada continuamente hacia el exterior, por medio de un sistema adecuado de canales o conductos de drenaje.

[0005] Dispositivos para la proteccion de estructuras hidraulicas por geomembranas impermeables se pueden encontrar en varios documentos anteriores, por ejemplo en US-A-4 913 513 y US-A-5 720 576, en lo que se refiere a la impermeabilizacion de presas; en US 4 371 288 y US 4 915 542, en lo que se refiere a la impermeabilizacion de tuneles y tuneles hidraulicos; en US-5 806 252 y US-A-3 854 292, para canales y similares; asf como en DE-A-2 734 514 y EP- A-1 157 168, para la impermeabilizacion de juntas o grietas.

[0006] En todas estas aplicaciones existe una necesidad comun de proporcionar un dispositivo de drenaje adecuado para drenar o descargar el agua filtrada a traves del cuerpo de la estructura hidraulica, que se acumula entre el propio cuerpo y el revestimiento impermeable.

[0007] La ausencia de cualquier dispositivo para drenar el agua filtrada, en estructuras hidraulicas provistas de un revestimiento impermeable de material sintetico elasticamente deformable, darfa lugar a serios problemas, debido al hecho de que el agua que se acumula detras del revestimiento, harfa que el propio revestimiento se hinchase y formase peligrosas bolsas de agua, con el grave riesgo de danar y/o desgarrar el revestimiento de proteccion en correspondencia con los puntos de anclaje o las zonas sometidas a altas tensiones.

[0008] Con el fin de obviar parcialmente este problema, se han propuesto algunas soluciones; por ejemplo, US-A-4 913 583 sugiere embeber en el cuerpo de la presa, durante su construccion, una membrana impermeabilizante y un sistema de tuberfas microperforadas para descargar el agua drenada en el lado posterior del revestimiento.

[0009] A la inversa, US-A-5 720 576 hace uso de las mismas secciones estructurales utilizadas para anclar la membrana de impermeabilizacion a la superficie aguas arriba de la presa, para que fluya el agua filtrada a la parte inferior de la estructura, proporcionando un colector longitudinal que descarga posteriormente el agua aguas abajo o al exterior en determinados puntos de la estructura hidraulica.

[0010] Aunque estas soluciones han dado resultados satisfactorios, la construccion de un dispositivo de drenaje no siempre es posible en una estructura previamente existente, o demuestra ser extremadamente diffcil y costoso.

[0011] En consecuencia, siempre que el nivel hidrostatico del agua en el lado aguas arriba, o dentro de la estructura hidraulica, tiende a disminuir, en ausencia de cualquier dispositivo de descarga, la presion del agua, detras o en el lado posterior del revestimiento membrana impermeable, bajo ciertas condiciones podrfa provocar que se rompa o se desgarre en las zonas sometidas a mayor tension.

[0012] Con el fin de mantener la eficacia del dispositivo de drenaje es por tanto necesario efectuar periodicamente operaciones de mantenimiento complicadas y costosas; por otra parte, en ciertos casos, por ejemplo en presas de tierra

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y tuneles hidraulicos existentes, o en ciertos canales, la construccion y/o mantenimiento de un sistema de drenaje se hace, de hecho, imposible.

[0013] En un intento de remediar en parte los problemas que surgen de los dispositivos de drenaje anteriores, JP-A- 2003-55935 describe una membrana impermeable con una valvula de mariposa de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1; por lo tanto, tambien existe el problema de mantener el dispositivo de drenaje en condiciones de trabajo eficientes, debido al hecho de que con el tiempo tiende a obstruirse, impidiendo que el agua fluya libremente.

OBJETOS DE LA INVENCION

[0014] El objeto principal de esta invencion es proporcionar un metodo para la impermeabilizacion y drenaje del agua filtrada en estructuras hidraulicas, tales como presas, tuneles, canales y similares, por medio del cual es posible lograr un drenaje automatico eficaz del agua filtrada , tanto en estructuras hidraulicas existentes, como durante su construccion.

[0015] Un objeto adicional es proporcionar un metodo como se ha mencionado anteriormente, por medio del cual es posible lograr un drenaje tanto durante como despues de que se ha instalado el revestimiento impermeable, en cualquier punto de la estructura hidraulica, siempre que sea necesario.

[0016] Un objeto adicional de la invencion es proporcionar un metodo para impermeabiliza estructuras, mediante el cual es posible aprovechar la presion diferencial del agua en ambos lados delantero y trasero del revestimiento impermeable, para causar una descarga automatica del agua filtrada, evitando al mismo tiempo que el agua normalmente contenida o fluyente en la estructura hidraulica, se filtre hacia el exterior o en la tierra circundante.

[0017] Otro objeto adicional es proporcionar un metodo usando un dispositivo de drenaje que es estructuralmente simple, altamente eficiente, no requiere costosas operaciones de mantenimiento, y al mismo tiempo es sencillo y barato.

[0018] Ventajosamente, la construccion de un revestimiento impermeable para membrana provisto de un dispositivo de drenaje de acuerdo con esta invencion se puede llevar a cabo tanto en presencia como en ausencia de agua aguas arriba o dentro de la estructura hidraulica.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION

[0019] Lo anterior se puede lograr por medio de un metodo para la impermeabilizacion y el drenaje de agua filtrada en las estructuras hidraulicas, segun la reivindicacion 1.

[0020] De acuerdo con varias aplicaciones el dispositivo de valvula de descarga puede extenderse sobre parte de o toda la anchura de bordes opuestos de materiales laminares de la geomembrana impermeable.

[0021] El dispositivo de valvula de drenaje se proporciona y lleva a cabo durante la construccion y la instalacion de la geomembrana impermeable, mediante la superposicion de una determinada longitud de los bordes transversales de dos laminas consecutivas del revestimiento, sin sellarlas; el borde delantero de la lamina de valvula se deja en consecuencia libre para flexionar y elevarse y descender bajo el efecto de la presion diferencial de agua que actua en las caras anteriores y posteriores de la propia lamina de valvula, para permitir que que salga el agua filtrada, impidiendo la entrada de agua.

[0022] Otras caracterfsticas del metodo de acuerdo con la invencion se definen en las reivindicaciones dependientes. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0023] Estas y otras caracterfsticas del metodo de acuerdo con esta invencion y varias de sus posibles realizaciones se ilustran a continuacion con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

Fig. 1 muestra esquematicamente una vista frontal del lado de aguas arriba de una presa provisto de un revestimiento impermeable que comprende un dispositivo de drenaje segun la invencion;

Fig. 2 muestra una vista en seccion transversal a lo largo de la lfnea 2-2 de la fig. 1;

Fig. 3 muestra un detalle ampliado de la fig. 1, que ilustra el detalle de un dispositivo de valvula de drenaje de un solo sentido;

Fig. 4 muestra una seccion transversal a lo largo de la lfnea 4-4 de la fig. 3, con el dispositivo de valvula en una situacion cerrada;

Fig. 5 muestra una vista similar a la de la fig. 4, con el dispositivo de valvula en una situacion abierta;

Fig. 6 muestra una aplicacion del dispositivo de valvula de drenaje;

Fig. 7 es una vista en seccion transversal a lo largo de la lfnea 7-7 de la fig. 6 mostrando el dispositivo de valvula en dos condiciones operativas;

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Fig. 8 muestra una vista en seccion transversal de un tunel hidraulico, provisto de un dispositivo de impermeabilizacion y drenaje segun la invencion;

Fig. 9 muestra un detalle ampliado de la fig. 8, con el dispositivo de valvula orientado hacia abajo;

Fig. 10 muestra un detalle similar al de la figura anterior, con el dispositivo de valvula orientado hacia arriba;

Fig. 11 muestra una vista en seccion transversal de un canal provisto de un revestimiento impermeable y un dispositivo de drenaje;

Fig. 12 muestra una vista en seccion longitudinal a lo largo de la lfnea 12-12 de la fig. 11, con el dispositivo de valvula de drenaje tanto en un estado cerrado, como en un estado abierto;

Fig. 13 muestra una vista en seccion similar a la de la figura anterior, disenada para mostrar el uso de una banda adicional de sellado;

Fig. 14 muestra un revestimiento impermeable de una junta existente entre dos paredes laterales de una estructura hidraulica, que comprende un dispositivo de valvula de drenaje de acuerdo con la invencion.

[0024] En relacion con la tecnica anterior citada, el dispositivo de impermeabilizacion y drenaje de acuerdo con las figuras 6, 7, 10, 11, 12 y 13 no estan cubiertos por la reivindicacion 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[0025] Con referencia a las figuras 1 a 5 se da a continuacion una descripcion de las caracterfsticas generales del metodo de acuerdo con la invencion y de un dispositivo de impermeabilizacion y drenaje.

[0026] Fig. 1 muestra una presa generica que comprende un cuerpo principal 10, por ejemplo hecho hormigon compactado con rodillo o de material de relleno, u otros tipos de material, que se extiende entre las laderas de dos montanas. El cuerpo principal 10 de la presa, en el lado aguas arriba en contacto con el agua contenida en el embalse, esta provisto de un revestimiento impermeable que comprende, por ejemplo, una pluralidad de laminas 11 de material sintetico o bituminoso elasticamente deformable; las laminas 11 se aplican a la superficie de la presa 10 manteniendo los bordes laterales 12 parcialmente superpuestos, y luego conectados hermeticamente juntos, por ejemplo, sellados termicamente, por metodo ultrasonico, qufmicamente, o de cualquier otro modo adecuado, y mecanicamente fijadas al cuerpo principal 10 de la presa.

[0027] Las laminas 11 se pueden fijar mediante cualquier medio conocido, por ejemplo, proporcionando secciones de acero estructural adecuadas que les permitan ser tensadas o estiradas, tal como se describe por ejemplo en US 5 720 576; o por medio de una pluralidad de pasadores 14 (fig. 3) como se muestra y se describe en Us 4 915 542, o en cualquier otra forma apropiada. La referencia 13 en las figuras 1 y 2 se ha utilizado para indicar un dispositivo de valvula unidireccional para drenar el agua que se ha filtrado desde el cuerpo principal 10 de la presa entre la superficie frontal del cuerpo de la presa y el lado posterior del revestimiento impermeable proporcionada por el conjunto de laminas 11.

[0028] Dependiendo de los requisitos o del tipo de estructura hidraulica, las laminas 11 de material sintetico se pueden colocar en contacto directo con la superficie a impermeabilizar. A la inversa, se puede disponer una capa 15 de material de drenaje entre las laminas 11 y la superficie frontal de la estructura hidraulica, por ejemplo una georred, un geoespaciador o similares, como se muestra en las figuras 4 y 5.

[0029] Las laminas 11 de material impermeable pueden a su vez estar en forma de un geocompuesto, comprendiendo una capa de material impermeable, acoplada a un geotextil, de una manera conocida per se, siempre que sean adecuados para el uso previsto.

[0030] Un dispositivo de valvula unidireccional de drenaje 13 como una aplicacion en el procedimiento segun la invencion, y su funcionamiento se explican con mayor detalle a continuacion, con referencia a las figuras 3, 4 y 5.

[0031] De acuerdo con el metodo reivindicado, el dispositivo de valvula unidireccional de drenaje 13 se obtiene directamente durante la formacion del revestimiento impermeable. En esta configuracion, durante la instalacion del material de lamina de impermeabilizacion 11, como se indica en la fig. 3, se presta atencion para asegurar que el borde transversal delantero 11a de una lamina 11,1 solapa parcialmente el borde transversal trasero 11b de la lamina 11,2 adyacente, en un espacio "d" de una longitud preestablecida, que por ejemplo va de 5 a 300 cm, preferiblemente de 20 a 150 cm.

[0032] Durante la instalacion de las laminas de 11.1 y 11.2, los bordes laterales solapados 12 de las laminas yuxtapuestas se sellaran entre si, y posteriormente se fijaran por medio de pasadores 14, o de cualquier otra manera.

[0033] Durante el sellado y fijacion de las laminas 11, se debe tener cuidado en asegurar que el borde transversal solapado 11a de la lamina superpuesta 11,1 debe estar libre, es decir, el borde de la lamina superior 11.1 es libre para flexionar, y/o moverse hacia arriba y hacia abajo con respecto a la lamina subyacente 11.2, y para extenderse mas alla del borde transversal 11b de esta ultima en la direccion del flujo natural descendente del agua, por gravedad; de esta manera se obtiene un dispositivo de valvula unidireccional directamente por el revestimiento impermeable, que es capaz de ser operado por la presion diferencial del agua que actua sobre un elemento de valvula flexible plano M,

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proporcionado por una parte de la lamina de 11,1 que solapa la lamina 11.2; la abertura de salida asf proporcionada se orientara en la direccion de flujo descendente natural del agua que se filtra, desde el cuerpo principal 10 de la estructura hidraulica, entre esta y el revestimiento impermeable, permitiendo una descarga natural del agua simplemente por gravedad.

[0034] Mas precisamente, los bordes transversales solapados 11a y 11b de las dos laminas 11.1 y 11.2 que definen un dispositivo de valvula de drenaje unidireccional del tipo de geomembrana se puede extender a lo largo de parte o a lo largo de toda la anchura de las laminas, como se muestra.

[0035] En terminos generales, la longitud "d" de los bordes solapados entre dos laminas adyacentes, y la anchura del dispositivo de valvula 13 de geomembrana debe ser tal que permita el funcionamiento eficaz de la valvula asf formada. En particular, la superficie libremente en contacto de las dos laminas superpuestas que constituyen el dispositivo de valvula 13, debe ser de tal tipo que proporcione una estanqueidad exclusivamente por medio de la presion P1 del agua existente aguas arriba o dentro de la estructura hidraulica, como se muestra en la fig. 4, y que impida la formacion de pliegues a lo largo del borde 11a de la valvula, por ejemplo, fijando las laminas 11 con una tension apropiada. De esta manera se obtiene una amplia abertura de salida para el flujo descendente del agua, en la situacion abierta del dispositivo de valvula mostrado en la fig. 5; esto tambien se facilita por la posible deformacion elastica del elemento plano de valvula M del dispositivo de valvula 13, debido a la presion P2, ejercida por el agua a drenar, en el lado posterior del revestimiento impermeable, cuando la presion P2 antes mencionada excede la presion P1 en el lado frontal. Las figuras 4 y 5 de los dibujos muestran los estados cerrado y abierto del dispositivo de valvula 13 bajo el efecto de la presion diferencial del agua, ejercido sobre las dos caras del revestimiento.

[0036] En particular, como se puede ver en la fig. 4, siempre que el nivel L1 del agua este por encima del dispositivo de valvula 13, es decir, en tanto que la presion P1 del agua en el lado frontal del elemento plano de valvula M del dispositivo de valvula 13 directamente en contacto con el agua exceda la presion P2 en el lado trasero, enfrentado a la superficie de la estructura hidraulica 10, se ejercera una presion diferencial positiva P1-P2 sobre el elemento M, que mantendra el elemento M constantemente presionado contra el borde de la laminasubyacente 11.2; esta situacion de valvula cerrada se muestra en la fig. 4.

[0037] A la inversa, cuando el nivel del agua cae por debajo del dispositivo de valvula 13, por ejemplo como se indica mediante la referencia L2 en la fig. 5, se ejercera una presion diferencial negativa P1-P2 y, en consecuencia, la presion P2 del agua detras del revestimiento impermeable 11 tendera a abrir el elemento plano de valvula M de la valvula 13, alejando el elemento de valvula M de la lamina superior 11.1 desde el borde 11b de la lamina subyacente 11.2; en estas condiciones el agua filtrada puede fluir a traves del dispositivo de valvula de drenaje abierto 13; cuando el nivel L1 del agua se restaura, el dispositivo de valvula 13 se cerrara de nuevo por la presion del agua en el lado frontal.

[0038] El dispositivo de valvula 13 funcionara de la misma manera, cada vez que la presion diferencial P1-P2 sea negativa, es decir, cada vez que la presion P2 sea mayor que la presion hidrostatica P1 existente en el nivel L3 de la valvula 13, como se indica esquematicamente en la fig. 5 de los dibujos adjuntos.

[0039] De esta manera es posible obtener un revestimiento impermeable provisto con dispositivo de drenaje de agua que utiliza dispositivos de valvula flexibles, de accionamiento automatico, tanto para abrir como para cerrar, por la presion diferencial del agua existente en los dos lados del mismo revestimiento impermeable.

[0040] Un dispositivo de drenaje que utiliza una valvula de descarga de agua de simple efecto de tipo geomembrana de acuerdo con la invencion, ademas de ser simple y de bajo costo, es operativamente muy fiable en el tiempo, sin requerir ningun mantenimiento sustancial. Aunque, en principio, la invencion es aplicable a cualquier tipo de revestimiento impermeable de material sintetico o bituminoso elasticamente deformable, los mejores resultados se obtienen mediante el uso de materiales plasticos altamente flexibles en laminas.

[0041] El material utilizado para la geomembrana que constituye el revestimiento impermeable y/o el dispositivo de valvula de drenaje puede ser de cualquier tipo, siempre que sea adecuado para el fin previsto; en particular, puede ser elegido entre materiales sinteticos y bituminosos en la tabla siguiente, tomados de forma individual o en combinacion.

TIPO: MATERIAL BASICO ABREVIATURA

MATERIALES TERMOPLASTICOS: -Polietileno alta densidad HDPE

: -Polietileno lineal baja densidad LLDPE

: -Polietileno clorado CPE

: -Copolfmero etileno-acetato de vinilo EVA/C

: -Polietileno PE

: -Polipropileno PP

: -Cloruro de polivinilo PVC

CAUCHOS TERMOPLASTICOS: -Polietileno clorosulfonado CSPE

: -Copolfmero etileno-propileno E/P

MATERIALES TERMOENDURECIBLES: -Poliisobutileno PIB

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: -Caucho de cloropreno CR

: -Monomero dieno etileno-propileno EPDM

: -Caucho butilo IR

: -Caucho nitrilo NBR

MATERIALES BITUMINOSOS: -Betun oxidado -Betun polimerico GM prefabricado

[0042] Las geomembranas pueden ser de un espesor comprendido entre 0,2 y 60 mm, con un modulo de elasticidad que vaya desde 10 a 5.000 MPa.

[0043] Las figuras 6 y 7 muestran un dispositivo de valvula unidireccional 13 del tipo de membrana, que se puede lograr ya sea en el momento de la instalacion del revestimiento impermeable, como en el caso anterior, o posteriormente con el revestimiento impermeable ya aplicado, en el que se hace un corte transversal o abertura alargada 20 en una lamina 11 del revestimiento impermeable, en una direccion transversal a la direccion de flujo descendente del agua filtrada, indicada por la flecha W.

[0044] Una lamina M de material sintetico o bituminoso elasticamente deformable que define un elemento de valvula plana se superpone al corte 20; la lamina M esta conectada de forma estanca, es decir, sellada termicamente a la lamina impermeable 11, a lo largo de tres bordes 21, dejando el borde anterior 22 de la lamina M paralelo al corte 20, que se extiende aguas abajo respecto a la direccion de flujo descendente W, a flexionar y elevarse libremente bajo el empuje del agua que tiende a fluir hacia abajo por gravedad, como se muestra por la lfnea discontinua indicada por la referencia M' en la fig. 7. De esta manera se obtiene un dispositivo de valvula unidireccional 13 de tipo geomembrana, que se puede aplicar al revestimiento impermeable de cualquier e tructura hidraulica, presa, canal, tunel hidraulico, deposito o similar, para drenar el agua que se ha filtrado detras y en el que la presion del agua en el lado aguas arriba o que fluye en el tunel hidraulico o en el canal, mantiene el dispositivo de valvula 13 constantemente cerrado presionando el elemento plano de valvula M contra la lamina subyacente 11, lo que permite que se abra exclusivamente cuando la presion en el lado posterior del elemento de val ula plana M supera a la del agua en el lado frontal.

[0045] Por otra parte, cuando la presa, tunel hidraulico o estructura hidraulica se vacfa, o cuando la presion del agua que se ha filtrado detras del revestimiento impermeable tiende a aumentar, excediendo la presion del agua en el lado frontal del dispositivo de valvula 13 , la presion diferencial abrira la valvula 13 permitiendo el flujo descendente natural del agua filtrada. Esto evita que la acumulacion de agua filtrada por detras del revestimiento impermeable dane o haga explotar este ultimo, debido a una deformacion excesiva. Como se menciono anteriormente, el revestimiento impermeable proporcionado por las laminas 11 de material sintetico flexible, puede ser instalado directamente en contacto con la superficie de la estructura hidraulica a impermeabilizar; a la inversa, se puede colocar una capa de drenaje entre las superficies enfrentadas de la estructura hidraulica y las laminas 11 del revestimiento impermeable, que consta por ejemplo de una georred, o en cualquier caso por un elemento de drenaje como el indicado por la referencia 23 en la fig. 7. En este caso, puede ser ventajoso disponer un elemento rfgido de soporte 24, hecho por ejemplo por una placa de PVC rfgido, HDpE, metal u hormigon, en correspondencia con el dispositivo de valvula 13, haciendo un corte o una abertura 25 en el elemento 24 en correspondencia con el corte o la abertura 20 en la lamina impermeable 11. El elemento de soporte 24 debe ser capaz de cumplir con, suavizar o incluso eliminar la rugosidad de la superficie a proteger, proporcionando una superficie lisa sobre la que puede descansar el revestimiento impermeable o geomembrana.

[0046] Las figuras 8, 9 y 10 muestran, tambien a modo de ejemplo, la formacion de dispositivos de valvula 13 en el revestimiento impermeable 30 del cuerpo de un tunel hidraulico 31.

[0047] Tambien en este caso, el revestimiento impermeable 30 comprende una pluralidad de laminas 11 de material sintetico elasticamente deformable, dispuesta en una direccion transversal o longitudinal al tunel, siempre teniendo cuidado de solapar los bordes como se muestra en la fig. 1, que se sellan y se fijan por medio de una pluralidad de pasadores de anclaje, no mostrados, o de cualquier otra forma adecuada.

[0048] En la parte inferior, en los dos lados opuestos del tunel 31, o en posiciones preestablecidas del revestimiento impermeable 30, se proporcionan dispositivos de valvula unidireccionalde drenaje 13, en la forma descrita anteriormente, como se muestra esquematicamente en el detalle ampliado de la Fig. 9, donde se han usado las mismas referencias numericas que en los ejemplos anteriores para indicar partes similares o equivalentes.

[0049] El ejemplo de las figuras 11 y 12 muestra el uso de un dispositivo de valvula de drenaje 13 en el revestimiento impermeable 40 en el cuerpo sobre la parte inferior 41 de un canal.

[0050] Tambien en este caso, el dispositivo de valvula de drenaje 13 se puede hacer de las dos maneras antes descritas, o de cualquier otra forma similar, es decir simplemente solapando los bordes transversales 11a y 11b de dos laminas impermeables consecutivas 11.1 y 11.2, como se muestra en el caso de la fig. 3, o por un corte transversal en una lamina 11 de acuerdo con el ejemplo de la fig precedente 6. En la fig. 12 se muestra el dispositivo de valvula de drenaje 13, con la lfnea continua en la situacion cerrada debido a la presion del agua que fluye en el canal, en la

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direccion indicada por la flecha W, mientras que con la linea de trazos se muestra en la situacion abierta, por ejemplo debido a la ausencia de agua en el canal, o cada vez que la presion P2 del agua que se ha filtrado entre la parte inferior del canal y las laminas 11 de revestimiento impermeable, excede de la presion P1 del agua que fluye en el mismo canal.

[0051] La Fig. 13 muestra una solucion similar a la de la fig. 12 en la que se ha hecho uso de al menos una junta 42 fijada a la lamina 11.2, en una posicion trasera desde su borde, que consiste por ejemplo de una banda de un material sintetico espumado del tipo de celula cerrada para mejorar la estanqueidad de y el cierre de la valvula unidireccional.

[0052] Por ultimo, la realizacion de la fig. 14 muestra la aplicacion de un dispositivo de valvula de drenaje 13, en un revestimiento impermeable 50 en correspondencia con una junta 51, o una grieta entre los cuerpos de dos partes de pared 52a y 52b de una estructura hidraulica.

[0053] Del modo similar, se han utilizado en la fig. 14 referencias 11.1 y 11.2 para indicar dos laminas de material impermeable, fijadas a lo largo de los bordes longitudinales 53, 54 a cada lado de la junta 51, por ejemplo como se describe en EP 1 157 168, o de cualquier otra manera.

[0054] Tambien en este caso, los bordes transversales opuestos 11a y 11b de las dos laminas 11.1 y 11.2 se solapan en un espacio de una longitud preestablecida, dejando el borde 11a de la lamina superior 11.1 libre de flexionar, para abrir y cerrar el elemento plano de valvula M del dispositivo de valvula 13 bajo la presion diferencial del agua, en la forma antes descrita; obviamente, son posibles otras modificaciones y/o aplicaciones del sistema de impermeabilizacion y drenaje por medio de dispositivos de valvula unidireccional, en comparacion con los que se muestran.

[0055] Por ejemplo, como se muestra en las figuras 3 y 14, el dispositivo de valvula de drenaje 13 podrfa inicialmente estar cerrado tambien en el lado delantero, con el fin de evitar la infiltracion de agua durante el llenado de la estructura hidraulica, o siempre que el nivel del agua tienda a subir. En este caso, el cierre en el lado libre del dispositivo de valvula 13 se puede obtener por medio de un sella debil S, o cinta adhesiva, una banda adicional de geomembrana o de cualquier otra forma adecuada para crear una linea de rotura debilitada cuando la presion del agua en el lado posterior tienda a exceder un cierto valor.

[0056De acuerdo con una realizacion adicional, el solapamiento "d" de los casos anteriores se puede evitar creando un simple corte a lo largo de una linea transversal a la direccion de movimiento o flujo de salida del agua, como en la fig. 6 y, posteriormente, cubriendo ese corte con una geomembrana mas debil, de un espesor mas limitado que el de la geomembrana subyacente, sellandolo en los cuatro lados. De esta manera la lamina de geomembrana suprayacente mas debil se convierte en una especie de "fusible", cuya rotura se producirfa en el caso de que la estructura hidraulica se vaciara, o en el caso de una disminucion en el nivel de agua, con la consiguiente exposicion del corte, creando de ese modo un dispositivo de valvula de drenaje 13. En este caso, serfa facil restablecer las condiciones anteriores reinstalando una nueva lamina de geomembrana debil, posicionandola sobre el corte.

[0057] De lo que se ha descrito y mostrado en los dibujos adjuntos, estara claro que lo que se proporciona un metodo para drenar el agua filtrada en estructuras hidraulicas, que hace uso de un dispositivo especial de valvula de drenaje, del tipo de geomembrana, orientado en la direccion de flujo descendente natural del agua. La presencia de un dispositivo de drenaje de este tipo reduce sustancialmente las cargas soportadas por los puntos de anclaje, lo que aumenta el factor de seguridad para todo el revestimiento impermeable.

[0058] Se entiende sin embargo que lo que se ha descrito y mostrado no debe interpretarse en un sentido limitativo con respecto a cualquier posible aplicacion y forma de realizacion del dispositivo de valvula unidireccional, por el uso de laminas de geomembrana; por lo tanto, pueden hacerse otras modificaciones o variaciones tanto al dispositivo de drenaje, como al metodo sin apartarse por ello de las reivindicaciones.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

REIVINDICACIONES

1. Un metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada de estructuras hidraulicas (10, 31, 52a, 52b), segun el cual un revestimiento impermeable, que consiste en laminas de geomembrana elasticamente deformables (11) selladas a lo largo de bordes laterales de las laminas (11) , se aplica y se fija a una superficie lateral de la estructura hidraulica (10, 31, 41, 52), proporcionando dicho revestimiento con dispositivo de valvula de drenaje de agua unidireccional (13) para drenar y descargar hacia abajo, por gravedad, el agua filtrada recogida detras del revestimiento impermeable, que comprende las etapas de:

definir puntos de drenaje para drenar el agua en posiciones preestablecidas del revestimiento impermeable; proporcionar, en cada uno de los puntos de drenaje preestablecidos, el dispositivo de valvula de drenaje unidireccional (13) que forma una abertura de descarga de agua en dicho revestimiento impermeable; orientar dicha abertura de descarga de agua del dispositivo de valvula de drenaje unidireccional (13) en una direccion de flujo descendente del agua para drenar y descargar hacia abajo, por gravedad, el agua filtrada, y proporcionar dicho dispositivo de valvula (13) con un elemento plano de valvula plano flexible (M) solapando la abertura de descarga;

someter el elemento de valvula plano (M) a una presion diferencial del agua que actua sobre caras opuestas del revestimiento impermeable; y

provocar la apertura y cierre automatico del dispositivo de valvula de drenaje unidireccional (13), por la diferencia de presion del agua que surge en las caras opuestas del elemento plano de valvula (M) del dispositivo de valvula unidireccional de drenaje (13), caracterizado por realizar el dispositivo de valvula de drenaje unidireccional (13) durante la instalacion del revestimiento impermeable, superponiendo bordes transversales de dos laminas consecutivas de impermeabilizacion (11.1, 11.2), dejando el borde transversal de la lamina superior (11,1 ) para que forme el elemento de valvula flexible plano (M), y para que flexione libremente bajo la presion diferencial del agua.
2. El metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada segun la reivindicacion 1, caracterizado por la superposicion de los bordes transversales de las dos laminas (11.1, 11.2), en una longitud (d) que varfa de 5 a 300 cm, preferiblemente de 20 a 150 cm.
3. El metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada segun la reivindicacion 1, caracterizado por realizar el dispositivo de valvula de drenaje (13) comprendiendo una lamina de geomembrana elegida de los siguientes materiales: materiales termoplasticos, cauchos termoplasticos, materiales termoendurecibles, materiales bituminosos.
4. El metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada segun la reivindicacion 1, caracterizado por conectar inicialmente de forma estanca los bordes transversales solapados de las laminas de impermeabilizacion (11) a lo largo de una lfnea de rotura debilitada (S).
5. El metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada, de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por colocar una capa de material de drenaje entre superficies enfrentadas de la estructura hidraulica (10, 31, 41, 52) y el revestimiento impermeable (11).
6. El metodo para impermeabilizar y drenar agua filtrada, de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque la capa de material de drenaje se selecciona de una georred, un geoespaciador, o combinacion de los mismos.