IT201800007633A1 - Sistema di drenaggio acqua - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“Sistema di drenaggio acqua”

La presente invenzione è relativa ad un sistema di drenaggio acqua del sottosuolo. I sistemi di drenaggio sono utilizzati in vari settori quali la stabilizzazione di una zona franosa sotterranea o per aumentare la sicurezza durante perforazioni, ad esempio gallerie.

Infatti eliminando la presenza di acqua si riesce a ridurre il rischio di cedimenti o movimenti franosi. Viene infatti meno l'azione lubrificante offerta dall'acqua e la struttura solida rimane più stabile.

Ad oggi uno dei metodi di drenaggio prevede la realizzazione di un piccolo tunnel in cemento armato in prossimità della zona franosa o del luogo in cui si vuole realizzare una galleria. Il tunnel è sufficientemente ampio per permettere il passaggio degli operai. Da tale tunnel vengono realizzate delle perforazioni mediante corrispondenti tubi drenanti. In testa a ciascun tubo drenante è posta una punta di perforazione a perdere. Il tubo viene posto in rotazione e in questo modo viene fatto avanzare nel sottosuolo trasversalmente al tunnel. Acqua in pressione viene pompata alla punta al fine di agevolare la perforazione, la rimozione del materiale asportato e il raffreddamento. L'acqua viene convogliata fino alla punta internamente al tubo, poi fuoriesce attraversando una valvola di non ritorno. In questo modo essa tenderà a disporsi nell'intercapedine tra tubo e la perforazione appena eseguita spingendo il materiale rimosso dalla punta verso il tunnel.

Man mano che il tubo drenante avanza vengono aggiunti alla base nuovi spezzoni per accompagnare la necessità di allungare il tubo. Lungo la parete del tubo sono presenti dei corpi filtranti che dopo la posa in opera devono permettere il passaggio dell'acqua dall'esterno all'interno del tubo in modo che possa poi essere drenata. Durante la posa in opera tali corpi filtranti devono essere ostruiti onde evitare che l'acqua che viene pompata nel tubo e che deve giungere fino alla punta a perdere fuoriesca dal tubo prima di arrivare a destinazione. A questo proposito i corpi filtranti sono ostruiti da un tappo idrosolubile impermeabile. Quindi durante la posa in opera tale tappo impedirà la fuoriuscita dell'acqua. Essendo idrosolubile tale tappo però si scioglierà venendo a contatto con l'acqua e quindi una volta completata l'installazione i corpi filtranti permetteranno il passaggio di acqua dall'esterno all'interno.

I corpi filtranti sono posti per interferenza all'interno di fori passanti praticati sulla parete del tubo. Il tubo è in materiale metallico e anche i corpi filtranti hanno una porzione esterna in materiale metallico.

Un inconveniente di questa soluzione costruttiva è che l'acqua in pressione che viene introdotta all'interno del tubo durante la posa in opera potrebbe vincere l'interferenza tra corpi filtranti e tubo espellendo i corpi filtranti dalle rispettive sedi. Questo potrebbe quindi compromettere sia la corretta installazione del tubo drenante riducendo la portata d'acqua che giunge fino alla punta a perdere sia il corretto funzionamento del tubo drenante una volta installato. Infatti l'assenza di corpi filtranti determinerebbe l'ingresso di detriti. Oppure i corpi filtranti, se rimossi dalla posizione corretta, potrebbero addirittura ostruire il canale in modo indesiderato.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un sistema di drenaggio che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un sistema di drenaggio in grado di migliorare il corretto funzionamento.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema di drenaggio comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema di drenaggio come illustrato negli uniti disegni in cui:

- figura 1 mostra una vista schematica di un sistema di drenaggio secondo la presente invenzione;

- figura 2 mostra una vista schematica di un sistema di drenaggio alternativo a quello di figura 1;

- figure 3 e 4 mostrano due viste prospettiche di un componente di un sistema di drenaggio secondo la presente invenzione;

- figura 5 mostra una vista frontale di un componente alternativo a quello di figure 3 e 4 e relativo ad un sistema di drenaggio secondo la presente invenzione;

- figura 6 mostra una vista laterale di un componente alternativo a quello di figure 3, 4, 5 e relativo ad un sistema di drenaggio secondo la presente invenzione;

- figura 7 mostra una vista laterale parzialmente sezionata di un componente alternativo a quello di figure 3, 4, 5, 6 e relativo ad un sistema di drenaggio secondo la presente invenzione.

Nelle unite figure con il numero di riferimento 1 si è indicato un sistema di drenaggio. Il sistema 1 di drenaggio comprende un tubo 2 di drenaggio di un liquido, tipicamente acqua. Opportunamente il tubo 2 è in materiale metallico. Il tubo 2 comprende una parete 20 dotata di fori 21 passanti. La parete 20 è una parete laterale del tubo 2 e i fori 21 attraversano lo spessore della parete 20.

Opportunamente il sistema 1 comprende una punta 22 perforante posta ad una estremità del tubo 2. La punta 22 perforante preferibilmente è almeno in parte a perdere. Potrebbe infatti essere monouso. Una volta utilizzata per la perforazione viene lasciata in loco (alla fine della perforazione). Nella soluzione di figura 2 la punta 22 è completamente a perdere. In una soluzione alternativa la punta 22 potrebbe essere almeno in parte rimossa facendola transitare all’interno del tubo 2 (soluzione esemplificata in figura 1).

Il sistema 1 di drenaggio comprende un gruppo 300 di corpi filtranti innestati nei corrispondenti fori 21. I fori 21 sono vantaggiosamente distribuiti lungo la lunghezza del tubo 2. Essi vantaggiosamente non giacciono lungo una medesima retta. I fori 21 sono rivolti lungo diverse direzioni. Ad esempio possono essere distribuiti secondo un andamento elicoidale. Ad esempio una parte dei fori 21 sono rivolti verso l'alto, altri verso il basso, altri ricavati sui fianchi laterali.

Opportunamente il sistema 1 di drenaggio è autoperforante. Ciò significa che il tubo 2 responsabile del drenaggio e comprendente la punta 22 esegue esso stesso la perforazione.

Il tubo 2 vantaggiosamente si sviluppa lungo una retta in pendenza. In particolare la punta 22 si trova più in alto. Questo agevola il deflusso dell’acqua.

I corpi filtranti di detto gruppo 300 comprendono almeno un primo corpo 3 filtrante innestato in uno di detti fori 21. Il primo corpo 3 filtrante assume una prima configurazione in cui comprende mezzi 31 impermeabilizzanti idrosolubili che impediscono il passaggio dell' acqua. Il primo corpo 3 filtrante assume una seconda configurazione in cui i mezzi 31 impermeabilizzanti idrosolubili sono assenti permettendo all'acqua di attraversare in spessore una parete 20 del tubo 2. Infatti nella seconda configurazione i mezzi 31 idrosolubili si sono sciolti. Questo a causa del contatto con l'acqua pompata attraverso il tubo 2 durante la perforazione o comunque con il successivo contatto con l’acqua presente nel sottosuolo e che il tubo 2 si propone di drenare. Tali mezzi 31 idrosolubili sono/comprendono ad esempio un collante idrosolubile (un esempio dei mezzi 31 idrosolubili potrebbe essere il materiale noto commercialmente con il nome hydrolene). Esso ostruisce interamente una sezione di passaggio del primo corpo 3. Una o più delle caratteristiche descritte con riferimento al primo corpo 3 filtrante può essere ripetuto per tutti gli altri corpi filtranti di detto gruppo 300 di corpi filtranti.

Il primo corpo 3 filtrante di detto gruppo 300 comprende mezzi 30 di aggancio a scatto alla parete 20 del tubo 2. I mezzi 30 di aggancio comprendono alette 301 flessibili di ancoraggio ad una superficie 201 interna del tubo 2. Tali alette 301 definiscono ganci flessibili. Le alette 301 sono elasticamente deformabili. Il primo corpo 3 filtrante di detto gruppo 300 comprende almeno tre alette 301 disposte lungo una circonferenza. Vantaggiosamente il primo corpo 3 filtrante di detto gruppo comprende almeno sei alette 301 disposte lungo una circonferenza.

Durante l’aggancio al tubo 2 le alette 301 prima si deformano avvicinandosi reciprocamente poi tendono a ritornare nella posizione iniziale allontanandosi. Le alette 301 quindi prima vengono compresse verso il centro della circonferenza e poi si allontanano da detto centro. Ciascuna di dette alette 301 flessibili di ancoraggio comprende una prima e una seconda parete 304, 305 rivolte lungo versi opposti. La prima parete 304 definisce un invito per l'inserimento del primo corpo 3 filtrante nel tubo 2, in particolare in uno dei fori 21. La seconda parete 305 si oppone all'estrazione del primo corpo 3 filtrante dal tubo 2.

Almeno il primo corpo 3 filtrante di detto gruppo comprende un collare 302 perimetrale e una griglia 303 posta all' interno del collare 302. La griglia 303 esplica un'azione filtrante nella seconda configurazione. Infatti permette di trattenere eventuali detriti esterni impedendo l'ingresso nel tubo 2 facendo passare l'acqua da drenare. Nella prima configurazione la griglia 303 è annegata all’interno dei mezzi 31 impermeabilizzanti.

Nella soluzione preferita il collare 302 e la griglia 303 sono in corpo unico monolitico. Opportunamente il collare 302 ed eventualmente anche la griglia 303 sono in materiale plastico. Le alette 301 potrebbero essere in materiale plastico.

In una soluzione alternativa le alette 301 sono in materiale metallico. In particolare le alette 301 sono in acciaio. Opportunamente il collare 302 è in materiale metallico (preferibilmente acciaio). Vantaggiosamente la griglia 303 è in materiale metallico, in particolare acciaio.

Le alette 301 sono ricavate in corpo unico con il collare 302 e sono poste ad una estremità del collare 302 che si trova internamente al tubo 2.

Opportunamente il collare 302 è collegato per interferenza in uno di detti corrispondenti fori 21.

Almeno uno di detti fori 21 (in particolare ciascuno di detti fori 21) è definito da una superficie laterale che restringe una sezione di passaggio procedendo dall’interno del tubo 2 verso l’esterno del tubo 2 (spostandosi lungo lo spessore del tubo 2). In particolare la superficie laterale è troncoconica. In questo modo essa offre una maggiore resistenza allo spostamento dei corpi 300 filtranti all’interno del tubo 2.

Nella soluzione preferita il tubo 2 comprende una pluralità di spezzoni connessi insieme. Ad esempio essi possono essere avvitati uno all'altro. Il collare 302 comprende esternamente uno o più rilievi 306 che aumentano l'ancoraggio al tubo 2 (in particolare l’ancoraggio ai fori 21). Vantaggiosamente detto uno o più rilievi si sviluppa/ano lungo un arco, in particolar modo circonferenzialmente (vedasi figura 6).

Opportunamente il sistema 1 comprende una guarnizione 307 interposta tra il collare 302 e il tubo 2 (vedasi figura 7).

Durante l’uso (vedasi figura 2), il tubo 2 dotato della punta 22 ad una estremità viene introdotto all’interno del terreno da scavare generando una perforazione. Durante la perforazione acqua in pressione viene convogliata attraverso il tubo 2 alla punta 22 e poi erogata esternamente. Tale acqua fluendo tra il tubo 2 e la perforazione agevola la rimozione dei detriti di perforazione. Inoltre essa agevola lo scioglimento dei mezzi 31 impermeabilizzanti idrosolubili in modo da consentire il passaggio attraverso detto gruppo 300 di corpi filtranti dell’acqua da drenare.

In una soluzione alternativa (vedasi figura 1), per minimizzare il rischio di cedimenti durante la perforazione, il tubo 2 dotato della punta 22 presenta al suo interno un’ulteriore condotto 23. Tale condotto 23 ed eventualmente almeno una parte della punta 22 possono essere rimossi una volta conclusa la perforazione. Durante la perforazione l’acqua pompata fino alla punta 22 ritorna a monte passando in una intercapedine interposta tra il condotto 23 e il tubo 2.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

Innanzitutto consente di migliorare il mantenimento in posizione nei corrispondenti tubi 21 di detto gruppo 300 di corpi filtranti. Questo grazie alla presenza delle alette 301 che permettono di esplicare una azione di trattenimento maggiorata. Le eventuali alette 301 in materiale metallico forniscono anch’esse un contributo in tale direzione. Il restringimento della parete sagoma i fori 21 in modo che siano di maggiore sezione esternamente e minore sezione internamente allo spessore del tubo 2, ciò consente di evitare che i corpi filtranti possano fuoriuscire dai fori 21 cadendo internamente al tubo 2.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di drenaggio comprendente: -un tubo (2) di drenaggio acqua comprendente una parete (20) dotata di fori (21) passanti; -un gruppo (300) di corpi filtranti innestati nei corrispondenti fori (21); i corpi filtranti di detto gruppo (300) comprendendo almeno un primo corpo (3) filtrante innestato in uno di detti fori (21) e che assume una prima configurazione in cui comprende mezzi (31) impermeabilizzanti idrosolubili che impediscono il passaggio dell' acqua e una seconda configurazione in cui i mezzi (31) impermeabilizzanti idrosolubili sono sciolti permettendo all'acqua di attraversare in spessore una parete (20) del tubo; caratterizzato dal fatto che il primo corpo (3) filtrante di detto gruppo comprende mezzi (30) di aggancio a scatto alla parete (20) del tubo (2), detti mezzi (30) di aggancio comprendendo alette (301) flessibili di ancoraggio ad una superficie (201) interna del tubo (2).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo corpo (3) filtrante di detto gruppo (300) comprende almeno tre alette (301) disposte lungo una circonferenza.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che dette alette (301) sono in acciaio.
4. 4. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti fori (21) è definito da una superficie laterale che restringe una sezione ortogonale procedendo dall’esterno del tubo (2) verso l’interno del tubo (2).
5. 5. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette alette (301) flessibili di ancoraggio comprende una prima e una seconda parete (304, 305) rivolte lungo versi opposti, la prima parete (304) definendo un invito per l'inserimento del primo corpo (3) filtrante nel tubo (2), la seconda parete (305) opponendosi all'estrazione del corpo (3) filtrante dal tubo (2).
6. 6. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno il primo corpo (3) filtrante di detto gruppo comprende un collare (302) perimetrale e una griglia (303) interna che esplica un'azione filtrante nella seconda configurazione.
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le alette (301) sono ricavate in corpo unico con il collare (302) e sono poste ad una estremità del collare (302) posta internamente al tubo (2).
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto collare (302) e detta griglia (303) sono un corpo unico monolitico.
9. 9. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detto collare (302) comprende esternamente rilievi (306) che aumentano l'ancoraggio al tubo (2).
10. 10. Sistema secondo una qualunque delle rivendicazioni da 6 a 9, caratterizzato dal fatto di comprendere una guarnizione (307) interposta tra detto collare (302) e il tubo (2).