ITMI20101877A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRAINAGE OF INFILTRATED WATER IN HYDRAULIC STRUCTURES. - Google Patents
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B5/00—Artificial water canals, e.g. irrigation canals
- E02B5/02—Making or lining canals
Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
“METODO E DISPOSITIVO PER IL DRENAGGIO DI ACQUA INFILTRATA IN STRUTTURE IDRAULICHE†. â € œMETHOD AND DEVICE FOR DRAINING WATER INFILTRATED IN HYDRAULIC STRUCTURESâ €.
SFONDO DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION
L’invenzione si riferisce ad un metodo e ad un dispositivo per il drenaggio, per gravità , di acqua infiltrata in un terreno sottostante a strutture idrauliche, quali ad esempio canali, bacini e simili. The invention relates to a method and a device for the drainage, by gravity, of water infiltrated into the ground below hydraulic structures, such as for example canals, basins and the like.
Dispositivi per l’impermeabilizzazione di strutture idrauliche, comprendenti un rivestimento consistente in una geomembrana in materiale sintetico, fissata alla superficie della struttura idraulica destinata a venire a contatto con l’acqua, sono ampiamente noti ad esempio da US-A-4.913.513 e US-A-5.720.576. Devices for waterproofing hydraulic structures, comprising a coating consisting of a geomembrane in synthetic material, fixed to the surface of the hydraulic structure intended to come into contact with water, are widely known for example from US-A-4.913. 513 and US-A-5,720,576.
In tutte queste applicazioni esiste la necessità di drenare l’acqua che si à ̈ infiltrata nel terreno sottostante le pareti laterali e il fondo della struttura idraulica, per evitare che la pressione dell’acqua infiltrata possa causare un cedimento del terreno, o danneggiare la stessa struttura idraulica. In all these applications there is the need to drain the water that has infiltrated the ground below the side walls and the bottom of the hydraulic structure, to avoid that the pressure of the infiltrated water can cause a subsidence of the ground, or damage the same hydraulic structure.
Per ovviare in parte a questo inconveniente, US-A-4.913.513 suggerisce di incorporare nella struttura idraulica, una membrana impermeabile prevedendo una pluralità di tubi microforati per drenare l’acqua infiltrata verso l’esterno. A sua volta US-A-5.720.576 suggerisce di fissare un rivestimento impermeabile alle superfici della struttura idraulica sempre destinate a venire a contatto con l’acqua contenuta in un bacino, mediante una pluralità di profilati metallici idonei a consentire un drenaggio verso l’esterno dell’acqua infiltratasi nel terreno. To partially obviate this drawback, US-A-4.913.513 suggests incorporating a waterproof membrane into the hydraulic structure by providing a plurality of micro-perforated pipes to drain the infiltrated water towards the outside. In turn US-A-5.720.576 suggests fixing an impermeable coating to the surfaces of the hydraulic structure which are always intended to come into contact with the water contained in a basin, by means of a plurality of metal profiles suitable for allowing drainage towards the External water infiltrated into the ground.
Con WO-A-2007/059924 à ̈ stato altresì proposto di conformare la copertura impermeabile di una struttura idraulica, con una pluralità di valvole unidirezionali di drenaggio, prevedendo l’uso di mezzi di ancoraggio convenzionali dei fogli impermeabili e delle stesse valvole di drenaggio. With WO-A-2007/059924 it was also proposed to conform the waterproof cover of a hydraulic structure, with a plurality of unidirectional drainage valves, providing for the use of conventional anchoring means of the waterproof sheets and the valves themselves. drainage.
Benché queste soluzioni abbiano fornito risultati soddisfacenti per certe applicazioni, la costruzione di un dispositivo di impermeabilizzazione e drenaggio non sempre risulta possibile in strutture idrauliche già esistenti, o risulta essere estremamente difficile e costosa. Although these solutions have provided satisfactory results for certain applications, the construction of a waterproofing and drainage device is not always possible in existing hydraulic structures, or it is extremely difficult and expensive.
SCOPI DELL’INVENZIONE AIMS OF THE INVENTION
Uno scopo dell’invenzione à ̈ di fornire un diverso metodo e dispositivo per l’impermeabilizzazione e il drenaggio di acque che si sono infiltrate nel terreno sottostante una struttura idraulica, quale un canale, bacino d’acqua e simile, in alternativa ai sistemi precedentemente noti. One purpose of the invention is to provide a different method and device for waterproofing and draining water that has infiltrated the ground underneath a hydraulic structure, such as a canal, water basin and the like, alternatively to previously known systems.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo ed un dispositivo per il drenaggio di acque infiltrate nel terreno sottostante pareti laterali e di fondo di una struttura idraulica, che sia costruttivamente semplice, comparativamente di costo ridotto rispetto ai sistemi convenzionali, e che nello stesso tempo sfrutti sia la gravità che la pressione dell’acqua infiltrata nel terreno, per consentirne un deflusso verso una o più valvole di drenaggio unidirezionali, mantenendo le stesse valvole in efficienti condizioni di lavoro, in modo tale che eventuale materiale sedimentale possa essere trascinato via dallo stesso flusso di acqua di drenaggio. A further object of the present invention is to provide a method and a device for the drainage of water infiltrated into the ground below the side and bottom walls of a hydraulic structure, which is constructively simple, comparatively low in cost compared to conventional systems, and which at the same time it exploits both the gravity and the pressure of the water infiltrated into the ground, to allow it to flow towards one or more unidirectional drainage valves, keeping the same valves in efficient working conditions, so that any sedimentary material can be carried away by the same flow of drainage water.
BREVE DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Quanto sopra à ̈ stato reso possibile mediante un metodo secondo la rivendicazione 1, nonché mediante un dispositivo secondo la rivendicazione 2. The above has been made possible by a method according to claim 1, as well as by a device according to claim 2.
In generale, secondo l’invenzione si à ̈ fornito un metodo per il drenaggio per gravità di acqua infiltrata in un terreno sottostante pareti laterali e una parete di fondo di una struttura idraulica, secondo cui un rivestimento consistente in una geomembrana composta da una pluralità di fogli impermeabili, i cui bordi laterali sono tra loro sovrapposti e saldati a tenuta, viene steso sulle pareti laterali e sulla parete di fondo della struttura idraulica, dotando detto rivestimento impermeabile di una pluralità di valvole di drenaggio unidirezionali, caratterizzato dal fatto di: In general, according to the invention, a method has been provided for the gravity drainage of water infiltrated into a ground below lateral walls and a bottom wall of a hydraulic structure, according to which a coating consisting of a geomembrane composed of a plurality waterproof sheets, the side edges of which are superimposed and sealed together, are spread on the side walls and on the bottom wall of the hydraulic structure, providing said waterproof coating with a plurality of unidirectional drainage valves, characterized by the fact of:
- stendere una prima pluralità di fogli di rivestimento impermeabili sulla parete di fondo della struttura idraulica; - spreading a first plurality of waterproof covering sheets on the bottom wall of the hydraulic structure;
- stendere una seconda pluralità di fogli di rivestimento impermeabili sulle pareti laterali, a partire da una trincea longitudinale che si estende parallelamente ad un bordo superiore delle pareti laterali; - spreading a second plurality of waterproof covering sheets on the side walls, starting from a longitudinal trench which extends parallel to an upper edge of the side walls;
- formare valvole di drenaggio unidirezionali sovrapponendo parzialmente fogli impermeabili delle pareti laterali a fogli impermeabili della parete di fondo, lungo almeno un tratto longitudinale delle pareti laterali; - forming unidirectional drainage valves by partially overlapping waterproof sheets of the side walls with waterproof sheets of the bottom wall, along at least a longitudinal section of the side walls;
trattenere i fogli di rivestimento delle pareti laterali sovrapponendo una zavorra nella trincea longitudinale, e almeno una lastra in calcestruzzo che si estende dalla zavorra, lungo una parete laterale e verso la parete di fondo della struttura idraulica; retaining the side wall cladding sheets by superimposing a ballast in the longitudinal trench, and at least one concrete slab extending from the ballast, along a side wall and towards the bottom wall of the hydraulic structure;
- consentire un deflusso per gravità dell’acqua infiltrata nel terreno verso le valvole di deflusso unidirezionali, dal terreno e lungo un’interfaccia esistente tra il rivestimento impermeabile e lo stesso terreno, conseguente ad un leggero sollevamento della lastra in calcestruzzo causato dalla pressione della stessa acqua infiltrata nel terreno. - allow a drainage of the water infiltrated into the ground by gravity towards the one-way drain valves, from the ground and along an existing interface between the waterproof coating and the ground itself, consequent to a slight lifting of the concrete slab caused by pressure of the same water infiltrated into the ground.
Secondo un altro aspetto dell’invenzione si à ̈ fornito un dispositivo per il drenaggio per gravità di acqua infiltrata in un terreno sottostante pareti laterali e una parete di fondo di una struttura idraulica, secondo il metodo precedentemente riferito, in cui si fa uso di una zavorra in calcestruzzo per trattenere i fogli del rivestimento impermeabile in una trincea lungo un bordo superiore delle pareti laterali della struttura idraulica, e una lastra in calcestruzzo sovrapposta ai fogli impermeabili, che si estende dalla zavorra nella trincea longitudinale, lungo le pareti laterali e verso la parete di fondo; un eventuale snodo elastico può essere previsto tra la lastra in calcestruzzo e la zavorra in calcestruzzo nella trincea di ancoraggio longitudinale. According to another aspect of the invention, a device has been provided for the drainage by gravity of water infiltrated into a ground below lateral walls and a bottom wall of a hydraulic structure, according to the previously reported method, in which use is made of a concrete ballast for holding the waterproof lining sheets in a trench along an upper edge of the side walls of the hydraulic structure, and a concrete slab superimposed on the waterproof sheets, extending from the ballast in the longitudinal trench, along the side walls and towards the back wall; an eventual elastic joint can be provided between the concrete slab and the concrete ballast in the longitudinal anchoring trench.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Queste ed ulteriori caratteristiche del metodo e del dispositivo di drenaggio secondo l’invenzione, risulteranno dalla descrizione che segue, con riferimento agli esempi dei disegni allegati, in cui: These and further characteristics of the method and of the drainage device according to the invention, will result from the following description, with reference to the examples of the attached drawings, in which:
Fig. 1 à ̈ una vista dall’alto di un tratto di un canale comprendente un rivestimento impermeabile e un dispositivo di drenaggio secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione; Fig. 1 is a top view of a section of a channel comprising an impermeable lining and a drainage device according to a first embodiment of the invention;
Fig. 2 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 2-2 di figura 1; Fig. 2 is a cross section along the line 2-2 of figure 1;
Fig. 3 Ã ̈ un primo particolare ingrandito in sezione trasversale, secondo la linea 3-3 di figura 1; Fig. 3 is a first detail enlarged in cross section, along the line 3-3 of figure 1;
Fig. 4 Ã ̈ un secondo particolare ingrandito in sezione trasversale, secondo la linea 4-4 di figura 1, relativo ad una prima forma di realizzazione di una valvola di drenaggio unidirezionale; Fig. 4 is a second enlarged detail in cross section, along the line 4-4 of figure 1, relating to a first embodiment of a one-way drain valve;
Fig. 5 Ã ̈ una sezione simile a quella di figura 4, relativa ad una seconda forma di realizzazione di una valvola di drenaggio unidirezionale, in condizione chiusa; Fig. 5 is a section similar to that of figure 4, relating to a second embodiment of a one-way drain valve, in closed condition;
Fig. 6 Ã ̈ una sezione della valvola di drenaggio di figura 5, in condizioni di apertura; Fig. 6 is a section of the drain valve of figure 5, in open conditions;
Fig. 7 Ã ̈ una sezione simile a quella di figura 3, relativa ad una variante della zavorra in calcestruzzo; Fig. 7 is a section similar to that of figure 3, relating to a variant of the concrete ballast;
Fig. 8 Ã ̈ un particolare ingrandito secondo la linea di sezione 8-8 di figura 1, relativo ad una prima forma di realizzazione di una valvola di drenaggio unidirezionale sulla parete di fondo; Fig. 8 is an enlarged detail according to the section line 8-8 of figure 1, relating to a first embodiment of a one-way drainage valve on the bottom wall;
Fig. 9 à ̈ una vista dall’alto di un tratto di un canale, simile a quello di figura 1, comprendente un rivestimento impermeabile e un dispositivo di drenaggio, secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione; Fig. 9 is a top view of a section of a channel, similar to that of figure 1, comprising a waterproof lining and a drainage device, according to a further embodiment of the invention;
Fig. 10 Ã ̈ un particolare ingrandito simile a quello di figura 8, relativo ad una seconda forma di realizzazione di una valvola di drenaggio unidirezionale per la parete di fondo del canale di figura 1; Fig. 10 is an enlarged detail similar to that of figure 8, relating to a second embodiment of a one-way drainage valve for the bottom wall of the channel of figure 1;
Fig. 11 mostra un altro tipo di valvola di drenaggio per la parete di fondo del canale di figure 1 e 9; Fig. 11 shows another type of drain valve for the bottom wall of the channel of figures 1 and 9;
Fig. 12 Ã ̈ una sezione trasversale secondo la linea 12-12 di figura 11. Fig. 12 is a cross section along line 12-12 of figure 11.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La figura 1 mostra, a titolo di esempio, una struttura idraulica provvista di un rivestimento impermeabile e di un dispositivo di drenaggio unidirezionale dell’acqua infiltrata nel terreno sottostante, secondo la presente invenzione, in cui la struttura idraulica à ̈ costituita da un tratto di un canale d’acqua di lunghezza indeterminata. Figure 1 shows, by way of example, a hydraulic structure provided with an impermeable coating and a one-way drainage device for the water infiltrated into the underlying ground, according to the present invention, in which the hydraulic structure consists of a section of a water channel of indeterminate length.
Come si vede in figura 1, nella parte inferiore 10A il canale à ̈ provvisto, sia sulle pareti laterali che sulla parete di fondo, di un rivestimento impermeabile e di una zavorra in calcestruzzo, come più avanti spiegato. Diversamente, nella parte superiore 10B del canale di figura 1, la zavorra in calcestruzzo à ̈ stata rimossa. As can be seen in figure 1, in the lower part 10A the channel is provided, both on the side walls and on the bottom wall, with a waterproof coating and a concrete ballast, as explained further on. Otherwise, in the upper part 10B of the channel in figure 1, the concrete ballast has been removed.
Il canale 10 comprende una parete di fondo 11 e pareti laterali 12, una sola mostrata in figura 2, che si estendono in una direzione longitudinale del canale o struttura idraulica 10. The channel 10 comprises a bottom wall 11 and side walls 12, only one shown in Figure 2, which extend in a longitudinal direction of the channel or hydraulic structure 10.
Nel caso di figura 1, il canale 10 comprende un rivestimento impermeabile consistente in una geomembrana in una resina sintetica, elasticamente flessibile, ad esempio in materiale termoplastico, gomma termoplastica, materiale termoindurente, materiale bituminoso o altro idoneo mate riale, secondo la tabella di seguito riportata. In the case of figure 1, the channel 10 comprises an impermeable coating consisting of a geomembrane in a synthetic resin, elastically flexible, for example in thermoplastic material, thermoplastic rubber, thermosetting material, bituminous material or other suitable material, according to the following table reported.
TIPO MATERIALE BASE ABBREVIAZIONE BASIC MATERIAL TYPE ABBREVIATION
- Polietilene alta densità HDPE - HDPE high density polyethylene
- Polietilene lineare a bassa densità LLDPE - Linear low density polyethylene LLDPE
- Polietilene clorurato CPE MATERIALI - Chlorinated polyethylene CPE MATERIALS
- Copolimero etilene-vinil acetato E/VAC TERMOPLASTICI - Ethylene-vinyl acetate copolymer E / VAC THERMOPLASTICS
- Polietilene PE - PE polyethylene
- Polipropilene PP - Polypropylene PP
- Cloruro di polivinile PVC - PVC polyvinyl chloride
GOMME - Polietilene clorosulfonato CSPE TERMOPLASTICHE - Copolimero etilene-propilene EP RUBBERS - Chlorosulfonated polyethylene THERMOPLASTIC CSPE - Ethylene-propylene copolymer EP
- Poliisobutilene PIB - Polyisobutylene PIB
- Gomma cloroprene CR TERMOSTABILI - Monomero di etilene-propilene diene EPDM - THERMOSTABLE CR chloroprene rubber - Ethylene-propylene diene EPDM monomer
- Gomma butile HR - HR butyl rubber
- Gomma nitrile BR - BR nitrile rubber
- Bitume ossidato GM prefabbricato BITUMINOSI - BITUMINOUS prefabricated GM oxidized bitumen
- Bitume polimerico ----- - Polymer bitumen -----
La geomembrana à ̈ costituita da una pluralità di fogli The geomembrane consists of a plurality of sheets
impermeabili di lunghezza desiderata, aventi uno spessore raincoats of desired length, having a thickness
compreso tra 0,2 e 50 mm, con modulo di elasticità tra 10 between 0.2 and 50 mm, with a modulus of elasticity between 10
e 5.000 MPa. and 5,000 MPa.
In particolare, sempre con riferimento alla figura 1, In particular, again with reference to Figure 1,
la geomembrana costituente il rivestimento impermeabile the geomembrane constituting the waterproof coating
del canale 10, comprende una pluralità di fogli impermea- of channel 10, comprises a plurality of waterproof sheets
bili di fondo 13 posati longitudinalmente, i cui bordi la- bottom shelves 13 laid longitudinally, the edges of which
terali sono parzialmente sovrapposti e saldati a tenuta terals are partially overlapped and tightly welded
tra loro. In figura 1 il rivestimento comprende inoltre between them. In figure 1 the coating further comprises
una pluralità di fogli impermeabili 14 posati trasversalmente alle pareti laterali 12, in cui i bordi laterali dei fogli 14 sono stati parzialmente sovrapposti e saldati a tenuta come per i fogli longitudinali 13 della parete di fondo. a plurality of waterproof sheets 14 laid transversely to the side walls 12, in which the lateral edges of the sheets 14 have been partially overlapped and sealed as for the longitudinal sheets 13 of the bottom wall.
Come mostrato nelle figure da 1 a 3 e nel particolare di figura 4, ciascun foglio impermeabile trasversale 14 si estende dall’alto verso il basso delle pareti laterali 12, a partire dal fondo di una trincea 15 e lungo un tratto piano superiore 16, nonché lungo la sponda inclinata 12 o parete laterale del canale, terminando con un suo bordo anteriore 14A liberamente sovrapposto ad un bordo laterale di un foglio longitudinale 13, ad esempio per un tratto compreso tra 10 e 50 cm. Si viene in questo modo a formare una valvola di drenaggio unidirezionale 17 che si estende longitudinalmente per un tratto di lunghezza indeterminata dell’ordine di pochi metri, di decine di metri o superiore; la valvola unidirezionale 17 consente un deflusso per gravità dell’acqua che ha impregnato il terreno sottostante le pareti laterali della struttura idraulica 10, in presenza di una pressione differenziale negativa tra la superficie superiore e la superficie inferiore del bordo 14A dei fogli impermeabili 14. As shown in Figures 1 to 3 and in the detail of Figure 4, each transverse waterproof sheet 14 extends from the top to the bottom of the side walls 12, starting from the bottom of a trench 15 and along an upper flat section 16, as well as along the inclined edge 12 or lateral wall of the channel, ending with a front edge 14A thereof freely superimposed on a lateral edge of a longitudinal sheet 13, for example for a length of between 10 and 50 cm. In this way, a unidirectional drainage valve 17 is formed which extends longitudinally for a stretch of indeterminate length of the order of a few meters, tens of meters or more; the one-way valve 17 allows a drainage by gravity of the water that has impregnated the ground below the side walls of the hydraulic structure 10, in the presence of a negative differential pressure between the upper surface and the lower surface of the edge 14A of the waterproof sheets 14.
I fogli 14 che definiscono il rivestimento impermeabile per le pareti laterali, sono ancorati al fondo della trincea 15 e trattenuti lungo le pareti laterali inclinate 12 del canale 10, mediante una zavorra 18A costituita da un getto in calcestruzzo colato nella trincea 15 parallelamente al bordo superiore delle pareti laterali 12, e da almeno una lastra piana 18 in calcestruzzo che si estende verso il basso a partire dalla zavorra 18A, come indicato, terminando con un suo bordo inferiore 18B a breve distanza dalla valvola di drenaggio 17; nel caso mostrato in figura 4 la valvola 17 risulta esterna alla lastra in calcestruzzo 18. The sheets 14 which define the waterproof coating for the side walls, are anchored to the bottom of the trench 15 and held along the inclined side walls 12 of the channel 10, by means of a ballast 18A consisting of a concrete casting poured into the trench 15 parallel to the upper edge of the side walls 12, and of at least one flat concrete slab 18 which extends downwards starting from the ballast 18A, as indicated, ending with one of its lower edges 18B at a short distance from the drainage valve 17; in the case shown in figure 4 the valve 17 is external to the concrete slab 18.
Per evitare che i fogli impermeabili 14 delle pareti laterali possano essere danneggiati, tra la lastra in calcestruzzo 18 e gli stessi fogli impermeabili 14 à ̈ stato interposto uno strato di un materiale antiperforazione 19, quale un materiale tessile adatto per applicazioni geologiche, in grado di resistere ad azioni di perforazione causate dal peso o da piccoli spostamenti della lastra in calcestruzzo, normalmente detto “geotessile†. To prevent the waterproof sheets 14 of the side walls from being damaged, a layer of an anti-perforation material 19 was interposed between the concrete slab 18 and the waterproof sheets 14, such as a textile material suitable for geological applications, capable of withstand drilling actions caused by the weight or by small displacements of the concrete slab, normally called â € œgeotextileâ €.
Infine, nelle figure 1 e 2 con il riferimento numerico 20 sono state indicate delle fasce continue in calcestruzzo, sovrapposte ai fogli impermeabili longitudinali 13 della parete di fondo 11, per consentire il transito di automezzi di servizio per lavori di manutenzione. Finally, in Figures 1 and 2 the numerical reference 20 indicates continuous concrete bands, superimposed on the longitudinal waterproof sheets 13 of the back wall 11, to allow the transit of service vehicles for maintenance work.
Nel caso di figura 4, la valvola di drenaggio unidirezionale 17 à ̈ costituita dai bordi sovrapposti dei fogli longitudinali 13 e dei fogli trasversali 14; a tale proposito, sempre come mostrato in figura 4, il bordo inferiore del foglio 13 à ̈ stato ancorato in modo che resti aderente al terreno mediante un qualsiasi dispositivo meccanico di fissaggio, schematicamente indicato con 21, mentre il bordo superiore del foglio 14, sovrapposto al precedente, risulta libero di sollevarsi per consentire il deflusso dell’acqua che ha impregnato il terreno, e di abbassarsi per impedire che l’acqua nel canale o contenuta dalla struttura idraulica, possa fuoriuscire dalla stessa valvola in caso di pressione differenziale positiva. In the case of Figure 4, the unidirectional drainage valve 17 is constituted by the overlapping edges of the longitudinal sheets 13 and of the transverse sheets 14; in this regard, again as shown in figure 4, the lower edge of the sheet 13 has been anchored so that it remains adherent to the ground by means of any mechanical fixing device, schematically indicated with 21, while the upper edge of the sheet 14, superimposed to the previous one, it is free to rise to allow the outflow of the water that has impregnated the ground, and to lower to prevent the water in the channel or contained by the hydraulic structure from escaping from the same valve in case of positive differential pressure .
Ciò può essere maggiormente chiarito con riferimento alla figura 2, dove con L1 à ̈ stato indicato un primo livello alto dell’acqua nel canale 10, mentre con L2 à ̈ stato indicato un possibile livello dell’acqua che ha impregnato il terreno. In queste condizioni à ̈ evidente che la valvola a membrana 17 resterà chiusa per la pressione differenziale positiva conseguente al prevalere della pressione dell’acqua contenuta nel canale, rispetto alla pressione dell’acqua che ha impregnato il terreno. This can be further clarified with reference to figure 2, where L1 indicates a first high level of water in channel 10, while L2 indicates a possible level of water that has impregnated the ground. In these conditions it is evident that the diaphragm valve 17 will remain closed due to the positive differential pressure resulting from the prevailing pressure of the water contained in the channel, with respect to the pressure of the water that has impregnated the ground.
Diversamente, se il livello dell’acqua nel canale scende al di sotto del livello L2 dell’acqua nel terreno, come indicato con L3, tra le due facce del bordo superiore 14A del foglio o di ciascun foglio 14, si genera un differenziale di pressione negativo, dovuto al prevalere della pressione dell’acqua nel terreno rispetto alla pressione del’acqua nel canale 10, che causerà l’apertura della valvola 17 e un deflusso dell’acqua dal terreno verso il canale o struttura idraulica 10. Otherwise, if the water level in the channel falls below the level L2 of the water in the ground, as indicated by L3, between the two faces of the upper edge 14A of the sheet or of each sheet 14, a differential is generated negative pressure, due to the prevalence of the water pressure in the ground with respect to the pressure of the water in the channel 10, which will cause the opening of the valve 17 and a drainage of the water from the ground towards the channel or hydraulic structure 10.
Il deflusso dell’acqua dal terreno verso il canale 10 oltre che per gravità attraverso la valvola o le valvole 17 nella condizione aperta, può avvenire anche lungo un’interfaccia esistente tra terreno e rivestimento impermeabile a causa di una leggera flessione o sollevamento dei fogli impermeabili 14 e della lastra in calcestruzzo 18, per la forte spinta esercitata dalla stessa acqua di impregnazione, in conseguenza della lunga estensione delle superfici a contatto. The outflow of water from the ground towards the channel 10 as well as by gravity through the valve or valves 17 in the open condition, can also take place along an interface between the ground and the impermeable lining due to a slight bending or lifting of the waterproof sheets 14 and concrete slab 18, due to the strong thrust exerted by the impregnation water itself, as a consequence of the long extension of the surfaces in contact.
Nel caso di figure 3 e 4, Ã ̈ stata mostrata la realizzazione di una valvola 17 esterna alla lastra in calcestruzzo 18; le figure da 5 a 7 mostrano invece il caso in cui la valvola 17 Ã ̈ posizionata sotto il bordo 18B della lastra in calcestruzzo 18 lungo le pareti laterali del canale o struttura idraulica 10; pertanto, anche nelle figure da 5 a 7 sono stati usati gli stessi riferimenti numerici delle figure precedenti, per indicare parti simili o equivalenti. In the case of figures 3 and 4, the construction of a valve 17 external to the concrete slab 18 has been shown; Figures 5 to 7 instead show the case in which the valve 17 is positioned under the edge 18B of the concrete slab 18 along the side walls of the channel or hydraulic structure 10; therefore, also in figures 5 to 7 the same numerical references of the previous figures have been used, to indicate similar or equivalent parts.
La differenza tra la soluzione di figure 3 e 4 e la soluzione di figure 5 e 6 consiste non solo per il diverso posizionamento della valvola 17, bensì per la presenza di una cerniera 22 tra la lastra 18 alla sommità della parete laterale 12, e la zavorra 18A che parzialmente fuoriesce dalla trincea 15, come mostrato in figura 7. La cerniera 22 agisce in modo che la lastra in calcestruzzo 18 lungo la sponda 12, sempre sotto la spinta della pressione dell’acqua che ha impregnato il terreno, possa sollevarsi leggermente di qualche millimetro, o inferiore, per consentire sia l’apertura della valvola che il deflusso dell’acqua impregnata nel terreno, lungo l’interfaccia esistente. The difference between the solution of Figures 3 and 4 and the solution of Figures 5 and 6 consists not only of the different positioning of the valve 17, but also of the presence of a hinge 22 between the plate 18 at the top of the side wall 12, and the ballast 18A which partially protrudes from the trench 15, as shown in figure 7. The hinge 22 acts in such a way that the concrete slab 18 along the bank 12, always under the pressure of the water that has impregnated the ground, can rise slightly by a few millimeters, or less, to allow both the opening of the valve and the drainage of the water soaked in the ground, along the existing interface.
A tale proposito, come mostrato nel particolare ingrandito di figura 7, la cerniera 22 può comprendere una fascia 23 in gomma o altro materiale sintetico elasticamente comprimibile, che si estende per l’intera lunghezza della lastra 18 tra bordi contrapposti; dei ferri di armatura ad U tra loro impegnati 24, 25, sono annegati nel calcestruzzo della zavorra 18A e della lastra 18. In this regard, as shown in the enlarged detail of figure 7, the hinge 22 can comprise a band 23 made of rubber or other elastically compressible synthetic material, which extends for the entire length of the plate 18 between opposite edges; U-shaped reinforcing bars 24, 25 are embedded in the concrete of the ballast 18A and of the plate 18.
La figura 5 mostra schematicamente la condizione chiusa della valvola 17, mentre la figura 6 mostra la stessa valvola 17 nella condizione aperta. Figure 5 schematically shows the closed condition of the valve 17, while Figure 6 shows the same valve 17 in the open condition.
La figura 8 mostra una valvola 17 sostanzialmente simile a quella di figure 5 e 6, tra due fogli longitudinali 13.1 e 13.2 di rivestimento del fondo 11 del canale 10, in una posizione sottostante una fascia in calcestruzzo 20 di figura 1; pertanto, anche in figura 8 sono stati usati alcuni dei riferimenti numerici delle figure precedenti, per indicare parti simili o equivalenti. Figure 8 shows a valve 17 substantially similar to that of Figures 5 and 6, between two longitudinal sheets 13.1 and 13.2 covering the bottom 11 of the channel 10, in a position below a concrete strip 20 of Figure 1; therefore, also in figure 8 some of the numerical references of the previous figures have been used to indicate similar or equivalent parts.
La figura 9 mostra una variante del rivestimento impermeabile e delle valvole 17 per lo stesso canale 10 di figura 1; nel caso di figura 9 i fogli impermeabili 13 di rivestimento della parete di fondo del canale 10, invece che essere posati longitudinalmente, sono posati trasversalmente, in modo del tutto simile ai fogli impermeabili 14 per le pareti laterali del canale. Per tutto il resto, in particolare per quanto concerne le valvole di drenaggio unidirezionali 17, le due soluzioni si equivalgono; pertanto, anche in figura 9 sono stati usati gli stessi numeri di riferimento di figura 1, a cui si rimanda, per indicare parti simili o equivalenti. Figure 9 shows a variant of the waterproof coating and of the valves 17 for the same channel 10 of Figure 1; in the case of Figure 9, the waterproof sheets 13 for covering the bottom wall of the channel 10, instead of being laid longitudinally, are laid transversely, in a manner quite similar to the waterproof sheets 14 for the side walls of the channel. For all the rest, in particular as regards the one-way drain valves 17, the two solutions are equivalent; therefore, also in figure 9 the same reference numbers of figure 1 have been used, to which reference should be made, to indicate similar or equivalent parts.
La figura 10 mostra la formazione di una valvola di drenaggio supplementare 17, esternamente su un lato di una fascia in calcestruzzo 20, in modo del tutto simile alla valvola 17 di figura 4; la soluzione di figura 10 si differenzia dalla soluzione di figura 4 in quanto il bordo superiore del foglio 13.1 à ̈ stato saldato in 22 al foglio inferiore 13.2 mediante una saldatura leggera, dove per “leggera†si intende una saldatura non in grado di resistere alla pressione dell’acqua nel terreno che, pertanto, può essere rotta quando la pressione dell’acqua nel terreno supera un valore prefissato dipendente dalla maggiore o minore resistenza alla rottura della stessa saldatura 22. Figure 10 shows the formation of an additional drainage valve 17, externally on one side of a concrete strip 20, in a manner quite similar to the valve 17 of Figure 4; the solution of figure 10 differs from the solution of figure 4 in that the upper edge of the sheet 13.1 has been welded in 22 to the lower sheet 13.2 by means of a light welding, where by `` light '' we mean a welding not able to resist to the pressure of the water in the ground which, therefore, can be broken when the pressure of the water in the ground exceeds a predetermined value depending on the greater or lesser resistance to breaking of the same weld 22.
Facoltativamente sulla parete di fondo del canale o struttura idraulica 10, in sostituzione o in combinazione con le valvole di figure 8 e/o 10, possono essere previste delle valvola di drenaggio unidirezionali supplementari 23, del tipo a tasca, una delle quali à ̈ mostrata nelle figure 11 e 12. Optionally on the bottom wall of the channel or hydraulic structure 10, in place of or in combination with the valves of Figures 8 and / or 10, additional unidirectional drainage valves 23, of the pocket type, can be provided, one of which is shown in figures 11 and 12.
Come mostrato in figure 9 e 11, in posizioni prefissate del fondo del canale, in alcuni fogli impermeabili 13 viene praticata una o più feritoie o tagli allungati 27, fissando uno dei labbri della feritoia al terreno sottostante, o ad una parete di fondo del canale, mediante elementi meccanici di fissaggio 28, lasciando l’altro labbro libero di flettere e di sollevarsi sotto la pressione dell’acqua nel terreno. As shown in figures 9 and 11, in predetermined positions of the bottom of the channel, in some waterproof sheets 13 one or more slits or elongated cuts 27 are made, fixing one of the lips of the slot to the ground below, or to a bottom wall of the channel , by means of mechanical fixing elements 28, leaving the other lip free to flex and rise under the pressure of the water in the ground.
Una volta praticato il taglio 27, dopo averne fissato un suo labbro, si sovrappone una membrana impermeabile 29, ad esempio di forma rettangolare e di dimensioni maggiori a quelle del taglio 27, fissandola lungo parte del suo bordo periferico, ad esempio lungo tre lati, con una saldatura strutturale o saldatura forte 30, dove per saldatura “forte†si intende una saldatura in grado di resistere alla pressione esercitata dall’acqua nel terreno sottostante; la restante parte del bordo periferico, o quarto lato parallelo al taglio 27 nel caso di figure 11 e 12, viene saldato al foglio impermeabile 13 mediante una saldatura debole 31, come precedentemente definito per la saldatura 22 di figura 10. Once the cut 27 has been made, after having fixed one of its lips, a waterproof membrane 29 is superimposed, for example rectangular in shape and larger than that of the cut 27, fixing it along part of its peripheral edge, for example along three sides, with a structural weld or strong weld 30, where “strong” welding means a weld able to withstand the pressure exerted by the water in the ground below; the remaining part of the peripheral edge, or fourth side parallel to the cut 27 in the case of figures 11 and 12, is welded to the waterproof sheet 13 by means of a weak weld 31, as previously defined for the weld 22 of figure 10.
Da quanto detto e mostrato nelle varie figure, si sarà compreso che si à ̈ fornito un metodo e un dispositivo per il drenaggio per gravità di acqua infiltrata nel terreno sottostante ad un rivestimento impermeabile di una qualsiasi struttura idraulica, in cui si fa uso di particolari valvole di drenaggio unidirezionali, che si estendono longitudinalmente a pareti laterali, ed in cui il rivestimento impermeabile à ̈ trattenuto semplicemente mediante una zavorra in calcestruzzo che si estende verso il basso da una trincea superiore. From what has been said and shown in the various figures, it will be understood that a method and a device have been provided for the drainage by gravity of water infiltrated into the ground below an impermeable coating of any hydraulic structure, in which particular one-way drain valves, which extend longitudinally to side walls, and in which the impermeable liner is simply retained by a concrete ballast extending downward from an upper trench.
Si intende comunque che quanto à ̈ stato detto e mostrato à ̈ stato dato a titolo esemplificativo delle caratteristiche generali dell’invenzione e delle valvole di drenaggio unidirezionali e della posa dei fogli impermeabili 13 e 14; infatti, in alternativa alla posa trasversale dei fogli 14, questi potrebbero essere posati in una direzione longitudinale delle pareti laterali 12. Pertanto, altre modifiche o varianti potranno essere apportate al metodo e allo stesso dispositivo, senza con ciò allontanarsi dalle rivendicazioni. However, it is understood that what has been said and shown has been given as an example of the general characteristics of the invention and of the unidirectional drainage valves and the laying of the waterproof sheets 13 and 14; in fact, as an alternative to the transversal laying of the sheets 14, these could be laid in a longitudinal direction of the side walls 12. Therefore, other modifications or variations may be made to the method and to the device itself, without thereby departing from the claims.
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