PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO PARA VIALIDADES Y ESTACIONAMIENTOS CON BASE PERMEABLE Y SU PRODUCTO CONSTRUCTION PROCEDURE FOR ROADS AND PARKS WITH A PERMEABLE BASE AND ITS PRODUCT
ALCANCE DE LA INVENCIÓNSCOPE OF THE INVENTION
Se presenta un procedimiento constructivo novedoso de vialidades y estacionamientos, con las características de resistir mejor las cargas conocidas y evitar los molestos e incómodos baches en las vialidades, amen de tener una duración un poco mayor a la de ios pavimentos y pisos actuales. A la vez es permeable, con lo cual permite el paso y la filtración del agua de lluvia y cuenta, además, con pozos de absorción para la recolección de ésta, ayudando a incorporarla al subsuelo después de filtrarla.A new constructive procedure of roads and parking lots is presented, with the characteristics of better resisting known loads and avoiding the annoying and uncomfortable potholes in the roads, so as to have a slightly longer duration than the current pavements and floors. At the same time it is permeable, which allows the passage and filtration of rainwater and also has absorption wells to collect it, helping to incorporate it into the subsoil after filtering.
Por tanto, es un objeto de la presente invención el contar con un procedimiento para la construcción de vialidades y estacionamientos con una base permeable.Therefore, it is an object of the present invention to have a method for the construction of roads and parking lots with a permeable base.
Es otro propósito de la presente divulgación, proporcionar un producto el cual tenga una duración mayor a la convencional y que a la vez se eviten los indeseables baches.It is another purpose of the present disclosure, to provide a product which has a longer duration than the conventional one and that at the same time avoids undesirable potholes.
Así mismo, ofrece la ventaja de suprimir los finos de la capa inferior, con lo cual se provoca una repartición heterogénea de las cargas, permitiendo así una mayor resistencia a la compresión.Likewise, it offers the advantage of suppressing the thinness of the lower layer, which results in a heterogeneous distribution of the loads, thus allowing greater resistance to compression.
También, es otra meta de este desarrollo tecnológico, servir de medio de captación del agua de lluvia y, a la vez, de conducirla e infiltrarla al subsuelo, coadyuvando a la recarga de los acuíferos. Derivado de lo anterior, esta invención plantea la reducción e incluso la supresión de los drenajes pluviales, donde normalmente el agua de lluvia se contamina y su uso posterior queda totalmente restringido, pues su purificación resulta incosteable. A la vez, se obtendrán resultados económicos considerables al evitarse gastos de
mantenimiento por desazolve.Also, it is another goal of this technological development, to serve as a means of collecting rainwater and, at the same time, to conduct it and infiltrate it to the subsoil, contributing to the recharge of aquifers. Derived from the above, this invention raises the reduction and even the suppression of storm drains, where rainwater is normally contaminated and its subsequent use is totally restricted, since its purification is untenable. At the same time, considerable economic results will be obtained by avoiding expenses of maintenance by unwrapping.
Igualmente, el empieo dei procedimiento novedoso de construir una vialidad con superficie permeable, permite la eliminación de charcos e inundaciones.Likewise, the beginning of the novel procedure of building a road with permeable surface allows the elimination of puddles and floods.
Por lo referente a ios materiales de construcción empleados por el desarrollo tecnológico presente, agregamos que son convencionales. Se adiciona el empleo de un concreto permeable como piso terminado. El uso de materiales convencionales permitirá no causar incrementos económicos.Regarding the construction materials used by the present technological development, we add that they are conventional. The use of a permeable concrete as a finished floor is added. The use of conventional materials will not cause economic increases.
Finalmente, el procedimiento mejorado, resulta ser sencillo, rápido y practico, no requiriendo el empleo de personal especializado.Finally, the improved procedure turns out to be simple, fast and practical, not requiring the use of specialized personnel.
CAMPO DE ACCIÓN DE LA INVENCIÓNFIELD OF ACTION OF THE INVENTION
Aunque la siguiente descripción comprende el mejor método conocido para llevar a la práctica este desarrollo tecnológico, resulta obvio el poder realizar algunos cambios posteriores sin afectar el espíritu y alcance de la invención. Asimismo es necesario, puntualizar en el hecho de que aun después de haberse dado a conocer esta invención, pudiera ser empleada total o parcialmente dentro de otro campo de acción, aquella deberá ser considerada como una modalidad en su aplicación y de ninguna manera como una nueva invención. Finalmente de acuerdo al contenido de este desarrollo, la invención tiene su campo de acción dentro de los procedimientos constructivos de calles y vialidades asi como también de espacios para estacionamientos.Although the following description includes the best known method to implement this technological development, it is obvious to be able to make some subsequent changes without affecting the spirit and scope of the invention. It is also necessary to point out the fact that even after having disclosed this invention, it could be used totally or partially within another field of action, that should be considered as a modality in its application and in no way as a new invention. Finally, according to the content of this development, the invention has its field of action within the construction procedures of streets and roads as well as parking spaces.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Los sistemas constructivos de calles, avenidas o vialidades en general, asi como de estacionamientos, tradicionalmente emplean materiales de construcción tales como el asfalto, concreto hidráulico y adoquines de diversos materiales.
Para ello, antes de colocar la carpeta final, es necesario preparar las características del suelo, el cual, en muchos casos, tiene poca capacidad de carga.The construction systems of streets, avenues or roads in general, as well as parking lots, traditionally use construction materials such as asphalt, hydraulic concrete and pavers of various materials. To do this, before placing the final folder, it is necessary to prepare the characteristics of the soil, which, in many cases, has a low load capacity.
El objeto de aquellas capas inferiores, además de mejorar las características de carga del suelo, es dar a la carpeta final suficiente estabilidad para que el pavimento no se desmorone por la constante vibración y golpes causados por la circulación de los diferentes vehículos incluyendo aquellos de cargas considerables.The purpose of those lower layers, in addition to improving the characteristics of soil loading, is to give the final binder sufficient stability so that the pavement does not crumble due to the constant vibration and shocks caused by the circulation of the different vehicles including those of loads considerable.
En todos los casos, esa carpeta final estará colocada sobre una base impermeable, cuyo objeto es el de evitar el paso del agua de liuvia y las deformaciones causadas por esta para lo cual dicha carpeta, también impermeable, debe sustentase sobre unas capas de relleno altamente compactadas, procurando formar varias capas y por consiguiente será de diferentes espesores. Esta base primaria generalmente es de tepetate.In all cases, that final folder will be placed on an impermeable base, whose purpose is to prevent the passage of rainwater and the deformations caused by it, for which said folder, also waterproof, must be supported on highly filled layers compacted, trying to form several layers and therefore will be of different thicknesses. This primary base is usually from tepetate.
Desgraciadamente estas capas de relleno cuentan con gran cantidad de agregados finos cuya función es la de cerrar precisamente los pequeños espacios por donde pueda pasar el agua.Unfortunately, these layers of fill have a large number of fine aggregates whose function is to close precisely the small spaces where water can pass.
Estos pisos, cuando se encuentran en óptimas condiciones, presentan una gran resistencia a la compresión gracias a los agregados finos, los cuales permiten la transmisión de la carga recibida en la superficie en forma homogénea, pero solamente en una área cercana ai sitio donde se aplica ésta, ya que su transmisión al subsuelo es proporcional a un radio desde el punto de la aplicación, dependiendo de la magnitud de la propia carga.These floors, when they are in optimal conditions, have a high resistance to compression thanks to fine aggregates, which allow the transmission of the load received on the surface in a homogeneous way, but only in an area near the site where it is applied this, since its transmission to the subsoil is proportional to a radius from the point of application, depending on the magnitude of the load itself.
Sin embargo, cuando los pisos sufren alguna fisura debido a agrietamientos por diferencias de temperaturas, por algún impacto, o por llegar al punto de su fatiga, el agua contribuye de manera notable para hacer fuertes estragos. Así, el agua se filtra a través de la carpeta asfáltica o de concreto, o bien a través de las juntas entre los adoquines, y entra en contacto con la capa de relleno y acarrea poco a poco los agregados finos. La continuidad de este proceso provoca
la deformación de la base hasta formarse un hueco, el cual, naturalmente de lugar a la formación de un bache.However, when the floors suffer some fissure due to cracks due to temperature differences, some impact, or to reach the point of fatigue, the water contributes significantly to wreak havoc. Thus, the water is filtered through the asphalt or concrete binder, or through the joints between the pavers, and comes into contact with the filler layer and gradually carries the fine aggregates. The continuity of this process causes the deformation of the base until a hole is formed, which naturally leads to the formation of a bump.
Estas cavidades son el principal enemigo de las vialidades, pues representan un peligro a los conductores de los vehículos quienes, al tratar de esquivar el bache, pueden sufrir o provocar un accidente, o bien, en el caso de pasar por encima de éste, de manera involuntaria, pueden sufrir un sobresalto o un golpe no deseado. Asimismo, por cuanto toca al vehículo propiamente dicho, las vidas de las llantas y de la suspensión se reducen.These cavities are the main enemy of the roads, because they represent a danger to the drivers of the vehicles who, when trying to dodge the pothole, can suffer or cause an accident, or, in the case of passing over it, of unintentionally, they may suffer a shock or an unwanted blow. Also, because it touches the vehicle itself, the lives of tires and suspension are reduced.
Según estimaciones actuales, la reparación de una llanta oscila alrededor de los noventa pesos, la de unos amortiguadores por los trescientos pesos y la de un brazo Pitman o del brazo auxiliar, alrededor de los ochocientos pesos, mientras que el bache promedio se repara con unos sesenta pesos. Es decir, las reparaciones a un vehículo resultan ser mas caras que la reparación de un bache.According to current estimates, the repair of a tire oscillates around ninety pesos, that of some shock absorbers for three hundred pesos and that of a Pitman arm or auxiliary arm, around eight hundred pesos, while the average bump is repaired with about sixty pesos. That is, repairs to a vehicle turn out to be more expensive than repairing a pothole.
No obstante lo anterior, el mantenimiento de las calles y vialidades no es tan expedito debido a problemas administrativos muy fuertes, tales como la falta del presupuesto, de personal, de maquinaria, etc.Notwithstanding the foregoing, the maintenance of streets and roads is not so expeditious due to very strong administrative problems, such as lack of budget, personnel, machinery, etc.
La presente invención propone de una manera sencilla el disminuir la formación de baches convirtiendo la capa superior o vialidad en una capa permeable, a partir de materiales que eliminan los agregados finos. Así, el agua pasará libremente hacia el seno del subsuelo sin mengua de la resistencia de la capa superior, la cual contendrá en todo momento la resistencia deseada a la compresión.The present invention proposes in a simple way to reduce the formation of potholes by converting the top layer or road into a permeable layer, from materials that eliminate fine aggregates. Thus, the water will pass freely into the subsoil without diminishing the resistance of the upper layer, which will at all times contain the desired resistance to compression.
En otras palabras, el procedimiento comprende el uso de una carpeta de concreto permeable sobre un relleno de agregados en los cuales no se utilizan materiales finos tales como polvos o arenas. Dicho relleno deberá estar confinado para evitar su dispersión. También podrá usarse una capa de concreto permeable inferior, para ayudar en la repartición de las cargas.
DESCRIPCIÓN DEL INVENTOIn other words, the process comprises the use of a permeable concrete binder on a filler of aggregates in which fine materials such as dusts or sands are not used. Said filling must be confined to prevent dispersion. A layer of lower permeable concrete may also be used to aid in the distribution of loads. DESCRIPTION OF THE INVENTION
Con referencia ai procedimiento de elaboración de una calle, avenida, y en general de una vialidad para vehículos, con una base permeable, se requiere el uso de agregados pétreos o de algún otro material duro. Con estos se realizará un relleno cuya característica principal será la de no utilizar finos, es decir, polvos y arenas. En segundo lugar, se incluye el uso de una losa de concreto permeable para la repartición de las cargas.With reference to the procedure of elaboration of a street, avenue, and in general a road for vehicles, with a permeable base, the use of stone aggregates or some other hard material is required. With these, a filling will be carried out whose main characteristic will be not to use fines, that is, powders and sand. Secondly, the use of a permeable concrete slab for the distribution of loads is included.
Por tanto, el primer paso será la limpieza y eliminación de hierbas y basura que pudiera contener el terreno natural, para lo cual se emplean herramientas convencionales.Therefore, the first step will be the cleaning and disposal of herbs and garbage that the natural terrain could contain, for which conventional tools are used.
Un segundo paso será la compactación del terreno por medios manuales o mecánicos. Estos últimos tienen la particularidad de poder realizar la etapa de compactación en forma más expedita y homogénea. Un tercer paso consistirá en la colocación del relleno de agregados, o capa primaria. La granulometría o tamaño de las partículas será la mas apropiada para dicho fin y deberán excluirse las partículas de tamaño considerado como polvo o talco.A second step will be the compaction of the ground by manual or mechanical means. The latter have the particularity of being able to perform the compaction stage in a more expeditious and homogeneous way. A third step will be the placement of the aggregate fill, or primary layer. The particle size or particle size will be the most appropriate for this purpose and particles of size considered as powder or talc should be excluded.
Por tanto, son recomendadas todas aquellas partículas correspondientes de 10 a 28 mesh del patrón de cribas de Tyler, que caracterizan materiales tales como el granzón y gravilla que deberán ser compactados del 85 % al 90 % Proctor aproximadamente.Therefore, all those corresponding particles of 10 to 28 mesh of the Tyler sieve pattern are recommended, which characterize materials such as granule and gravel that should be compacted from approximately 85% to 90% Proctor.
Un cuarto paso, consistente en la colocación de unos elementos de confinación, formados por unos marcos de concreto permeable preferentemente, en forma de dalas o muretes que quedan incorporados al relleno y lo confinan. Un quinto paso, consistente en un colado de una losa de concreto permeable para la repartición de las cargas. Un relleno sin partículas consideradas como finas, no puede oponer resistencia a las cargas puntuales y estas serán repartidas por esta losa
cuyo espesor debe ser suficientemente grande para absorber dichas cargas, las cuales serán transmitidas al relleno. Este sistema evita hundimientos y deformaciones.A fourth step, consisting of the placement of confining elements, formed by permeable concrete frames preferably, in the form of dalas or walls that are incorporated into the filling and confine it. A fifth step, consisting of a casting of a slab of permeable concrete for the distribution of loads. A filling with no particles considered as thin, cannot resist the punctual loads and these will be distributed by this slab whose thickness must be large enough to absorb these charges, which will be transmitted to the landfill. This system prevents sinking and deformation.
Este quinto paso consistente en el confinamiento de los agregados, es de vital importancia, pues la ausencia de finos hace que el relleno pierda cohesión, razón por la cual es necesario unirlo y que permanezca de esta forma, pues de otro modo, la presencia de cargas haría que las partículas se desplazaran, con la consiguiente reducción de la capacidad de carga del relleno y evidentemente, la formación futura de un bache.This fifth step, consisting of the confinement of the aggregates, is of vital importance, since the absence of fines causes the filling to lose cohesion, which is why it is necessary to join it and remain in this way, otherwise, the presence of charges would cause the particles to move, with the consequent reduction in the filling capacity of the landfill and obviously, the future formation of a pothole.
En efecto, la carencia de partículas pequeñas o finos en la base, provoca la repartición de las cargas de manera heterogénea, a diferencia de aquellas bases con finos donde la carga es repartida en forma homogénea, con lo cual se permite que las primeras sean repartidas en una área mucho mayor, antes de hacer contacto con el piso natural, permitiendo así una mayor resistencia a la compresión.In fact, the lack of small or fine particles in the base, causes the distribution of the charges in a heterogeneous way, unlike those bases with fines where the load is distributed in a homogeneous way, with which the first ones are allowed to be distributed in a much larger area, before making contact with the natural floor, thus allowing greater resistance to compression.
Esta capa permeable permite el libre paso del agua la cual puede ser conducida hacia donde se desee o infiltrarla al subsuelo, coadyuvando a la recarga de los acuíferos.This permeable layer allows the free passage of water which can be led to where it is desired or infiltrate the subsoil, contributing to the recharge of aquifers.
Debido a lo anterior, se podrá reducir o incluso eliminar una gran cantidad de drenajes pluviales, ayudando así a no contaminar el agua de lluvia. Además, este sistema producirá una lenta infiltración del agua, permitiendo su evaporación y equilibrando el ecosistema natural.Due to the above, a large amount of storm drains can be reduced or even eliminated, thus helping not to contaminate rainwater. In addition, this system will produce a slow infiltration of water, allowing its evaporation and balancing the natural ecosystem.
También, al contar con un piso permeable como el propuesto, se eliminarán los charcos y las inundaciones.Also, having a permeable floor as proposed, puddles and floods will be eliminated.
Un sexto paso, consistirá en la compactación de la base permeable empleando medios manuales o mecánicos. Un séptimo paso, consistirá en la colocación de una carpeta final de concreto permeable, de adoquines o incluso de algún otro material, como paso final, sobre la base permeable.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSA sixth step will consist of compacting the permeable base using manual or mechanical means. A seventh step will consist of placing a final folder of permeable concrete, pavers or even some other material, as a final step, on the permeable base. DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Las características del novedoso procedimiento para la elaboración de calles y avenidas así como otras vialidades y estacionamientos, con una base permeable, han quedado descritas de una manera precisa, y, para completar la misma, se acompañan unos dibujos ilustrativos los cuales tienen el propósito de señalar las características novedosas de la invención, sirviendo los mismos signos de referencia para ilustrar los elementos constitutivos del desarrollo tecnológico.The characteristics of the novel procedure for the elaboration of streets and avenues as well as other roads and parking lots, with a permeable base, have been described in a precise way, and, to complete the same, some illustrative drawings are attached which have the purpose of indicate the novel features of the invention, serving the same reference signs to illustrate the constituent elements of technological development.
La figura 1 es una vista en corte de una llanta de un vehículo sobre la conformación de la base permeable y su piso;Figure 1 is a sectional view of a tire of a vehicle on the conformation of the permeable base and its floor;
La figura 2, es una vista también en corte de unos muros de confinamiento de la base permeable;Figure 2 is also a sectional view of some confining walls of the permeable base;
La figura 3, es una perspectiva en corte de las diferentes capas con las cuales se integra la base permeable; La figura 4, es una vista en planta mostrando la forma como quedarían los muros transversales de confinación de la base permeable;Figure 3 is a perspective view of the different layers with which the permeable base is integrated; Figure 4 is a plan view showing the way the transverse confining walls of the permeable base would be;
La figura 5, es otra vista en corte de una guarnición de banqueta y de la unión de esta con la base permeable y su piso;Figure 5 is another sectional view of a sidewalk and its union with the permeable base and its floor;
La figura 6, es una vista en corte de una vialidad construida de acuerdo al procedimiento propuesto.Figure 6 is a sectional view of a road constructed according to the proposed procedure.
Con referencia a dichas figuras el piso está formado por una capa natural debidamente compactada 10 correspondiente al terreno existente. Este será compactado por medios manuales o mecánicos. Un relleno permeable 20, hecho con materiales de granulometría controlada cuyo tamaño es lo suficientemente grande para permitir el libre flujo del agua.
Adicionalmente, y distribuidos en forma racional, se colocan también pozos de absorción 30, cuya función primordial será la de almacenar y filtrar el agua de precipitación pluvial, incorporando esta al subsuelo después de filtrarla. Su número y dimensiones serán determinados en función de la cantidad de agua que pueda llegar a ellos.With reference to these figures the floor is formed by a properly compacted natural layer 10 corresponding to the existing terrain. This will be compacted by manual or mechanical means. A permeable filling 20, made with controlled granulometry materials whose size is large enough to allow the free flow of water. Additionally, and distributed rationally, absorption wells 30 are also placed, whose primary function will be to store and filter rainwater, incorporating it into the subsoil after filtering. Their number and dimensions will be determined based on the amount of water that can reach them.
Unas dalas de confinación 40, consistentes en unos marcos o muretes de concreto permeable preferentemente. Las guarniciones también pueden cumplir con esta función.Dalas of confinement 40, consisting of frames or walls of permeable concrete preferably. Fittings can also fulfill this function.
La siguiente es una capa de concreto permeable 50, cuya función específica será la de coadyuvar a la repartición de las cargas provocadas por la construcción del piso final. Esta capa es el elemento que permite estabilizar el relleno para protegerlo de las cargas puntuales, gracias a lo cual se puede construir encima de ella con comodidad.The following is a permeable concrete layer 50, whose specific function will be to contribute to the distribution of the loads caused by the construction of the final floor. This layer is the element that allows to stabilize the filling to protect it from punctual loads, thanks to which it can be built on top of it with comfort.
Finalmente, la capa superior o piso terminado 60, a base de concreto permeable, con lo cual se garantizará el paso del agua de lluvia y a la vez se evitarán, por un lado, la instalación de drenajes, y por el otro las inundaciones. Así, el agua proveniente de una precipitación pluvial correrá por la carpeta superior o piso 60, y se filtrará de inmediato, conducida por gravedad, a través de la losa estabilizadora 50 y del relleno confinado 20, hacia los pozos de absorción 30, empezando a filtrarse e incorporándose al subsuelo para mas tarde rellenar los acuíferos de agua limpia y filtrada. Los pozos de absorción 30 trabajan almacenado el exceso de agua y filtrándola en forma lenta, teniendo por tanto, un tiempo mas largo para el filtrado, lo cual permitirá que ei agua almacenada en ellos o en el resto del relleno permeable, pueda evaporarse parcialmente con el calentamiento natural de los pisos por asoleamiento. Esto será de gran ayuda para ios ecosistemas.
Finally, the top layer or finished floor 60, based on permeable concrete, which will guarantee the passage of rainwater and at the same time prevent the installation of drains, and on the other the floods. Thus, the water from a rainfall will run through the upper folder or floor 60, and will be immediately filtered, driven by gravity, through the stabilizer slab 50 and the confined landfill 20, to the absorption wells 30, beginning to filter and joining the subsoil to later fill the aquifers with clean and filtered water. The absorption wells 30 work by storing the excess water and filtering it slowly, therefore having a longer time for filtering, which will allow the water stored in them or in the rest of the permeable filler to partially evaporate with the natural heating of the floors by sunning. This will be a great help for ecosystems.