ES2208013B1 - Muro de salvaguarda y control de reservas de agua subterranea. - Google Patents
Muro de salvaguarda y control de reservas de agua subterranea.Info
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Abstract
Muro de salvaguarda y control de reservas de agua subterránea, que impide el vaciado de la masa de agua y que permite seguir continuamente la evolución del nivel freático y la calidad del agua de acuerdo al sistema conjunto desarrollado y basado en cualquiera de los elementos constructivos de un muro recto, o curvo para alturas y presiones grandes, y manómetros inexcusablemente incorporados, permitiendo la esencial regulación activa de estos.
Description
Muro de salvaguarda y control de reservas de agua
subterránea.
Se refiere el invento conforme el enunciado
indica a un muro al que se le da una configuración o estructura que
le hace servir a un fin contrapuesto a lo que se realiza en la
actualidad, es decir, conservar el agua subterránea, y controlar el
nivel y presión sobre los elementos constructivos, aguas subálveas o
nivel freático de estas, frente a la actual tendencia a
eliminarlas.
Es objeto de la invención según lo expuesto
inicialmente la construcción de un muro de tal forma que su
configuración o estructura permita garantizar que no se pierdan
reservas de agua subterránea y de las que se conoce el nivel de las
mismas y sus posibles oscilaciones temporales de nivel y
calidad.
Es asimismo un fin del objeto del invento según
lo expuesto salvaguardar el agua que existe en las proximidades de
una obra de desmonte de tierras, en cimentaciones de edificios, en
taludes de desmontes de obras de ingeniería civil, como carreteras,
ferrocarriles, túneles o pasos subterráneos.
Es otra característica del objeto del invento la
incorporación de medidores del nivel del agua y acceso para toma de
muestras mediante llaves o sondeos que garantizan el control del
mismo y sobre todo de la presión que el agua puede ejercer sobre
las obras de infraestructura o constructivas, además de permitir la
supervisión de alteraciones o riesgos subterráneos, por oscilaciones
extrañas de dicha presión, o de su calidad analítica.
Otro detalle del invento es también la regulación
activa mediante la construcción de un depósito justo detrás del
muro o retirado unos metros siempre que se garantice la conexión
hidráulica tras el muro original. Este puede hacerse tipo pozo de
anillos hasta varios metros que facilita la regulación y control
del nivel.
Entre los conocidos antecedentes de la invención
suelen verse en la obra civil muros de protección que llevan,
indefectiblemente, los correspondientes agujeros de drenaje para
salida del agua y evacuarla por un cauce próximo o conveniente.
Igualmente es también forma habitual la de
establecer, tras los cimientos de los edificios construidos en
laguna o humedal, una tubería de drenaje que saca el agua
subterránea que llega hasta el edificio por los laterales del mismo.
Si el edificio está en zona urbana el drenaje se saca directamente
a los colectores pluviales.
Otra construcción típica que desmonta taludes y
crea estos vaciados de agua son las gasolineras y en general
cualquier edificación construida al borde las carreteras en zonas
montañosas, para cuya instalación se requiere vaciar una loma al
lado de la carretera.
Y también suelen construirse pistas y carreteras
que rompen el flujo natural subterráneo y secan manantiales
próximos.
En ingeniería civil se aprecia una constante
ejecución de muros de contención de tierras, obras de drenaje,
sujeción y protección que se refiere a la obra constructiva, al
edificio, la carretera, el muro u otros, es decir, parece que la
obra de cemento y forjado es la que necesita protección y ésta se
hace a costa de instalar pantallas o mallas protectoras de
materiales impermeables para evitar que el agua entre en contacto
con el hormigón y especialmente, y sobre todo, drenajes que
eliminen el agua de las proximidades de la obra de ingeniería.
Extraída el agua disminuyen los problemas para la construcción y
entre tanto se hace.
Los referidos drenajes, en la inmensa mayoría de
los casos, produce una depresión constante e irreversible del nivel
freático, que puede ser bueno para los fines de la obra y no serlo
para el entorno medioambiental en el que está hecha. Así se ve que,
con frecuencia, se secan fuentes, pozos de agua, sondeos; se altera
el equilibrio dinámico subterráneo, cambiando la circulación
subterránea del agua y provocando incluso arrastres de finos y
taponado de grietas con desastrosas consecuencias para los
afectados y veces para la propia obra como es el típico caso de los
socavones en calzadas y carreteras provocados por el corrimiento de
tierras o lavado de materiales por las aguas subterráneas fuera de
control; hundimiento de cimentaciones o inundaciones asimismo fuera
de control en sótanos de edificios.
Son por ejemplo típicas las obras de realización
de nuevos pozos para subsanar la pérdida de otros, cuando están
próximos a la traza de una carretera, sin preocuparse de recuperar
el acuífero roto por la traza.
Se trata de dar la solución desarrollada en el
objeto de la invención, centrándola sustancialmente en el hecho de
construir un muro y sus accesorios de seguimiento y control del
nivel del agua y toma de muestras para la analítica de calidad, con
una configuración y estructura que haga servir para el fin
contrapuesto que propone el invento, tal que es la de conservar el
agua subterránea y su calidad frente a la actual tendencia a
eliminarla.
Es pretensión principal del invento la
construcción de un muro de salvaguarda y control para reservas de
aguas subterráneas que se ha concebido y diseñado para proteger el
recurso medioambiental básico y fundamental como es el agua y en
concreto las reservas subterráneas que se vean afectadas por
cualquier obra de ingeniería civil o de la construcción, su
cantidad y su calidad.
Es una de las características del invento la
construcción de un muro sobre el talud de hormigón armado u otros
materiales resistentes e impermeables así como estructuras
prefabricadas en estos o materiales apropiados, desmontado sin tubos
o salidas de drenaje abiertos, por el contrario cerrándolos y
acoplando a ellos manómetros para medir la presión que ejerce el
agua recogida contra el muro, que irán conectados a rosca u otro
sistema rápido o bien construidos en base al principio de
"Torriceli" o al de "Arquímedes", con tubo transparente y
un regla o escala graduada de nivel que permita medir el nivel
freático a modo de una cala o una sonda transparente.
Otro detalle del invento es que el método de
medida de presión será múltiple cuando el nivel freático puede
tener una diferencia superior a los 10 metros, por dar presiones
que puedan afectar a los coeficientes de diseño del mismo,
especialmente si el muro construido, según el invento, se aplica a
grandes terraplenes.
El muro según otra característica del invento se
construye desde la base alcanzada por la obra hasta la máxima
altura del agua habida en el terreno en el que se trabaja y
lateralmente hasta los límites de sugerencia o de la propia obra
cuando lo anterior no sea posible.
El referido nivel freático estático se puede
determinar, según sugiere el invento, bien por sondeos previos a la
obra, o bien por el nivel en el que aparece por primera vez en el
momento de ejecución o algo superior si las obras se realizan tras
de un periodo de estiaje suficientemente prolongado.
Una idea más amplia de las características del
invento la realizaremos a continuación, al hacer referencia a las
láminas de los dibujos que en esta memoria se acompaña, donde de
manera un tanto esquemática y tan solo a vía de ejemplo se
representan los detalles preferidos del invento
La figura 1, es una vista en alzado frontal de la
geometría del muro y de las posiciones posibles de los elementos de
control.
La figura 2 es una vista en planta superior del
mismo conjunto de la figura anterior.
La figura 3 es una vista en alzado lateral en
función de la referida figura 1
La figura 4 es una vista esquemática del
emplazamiento de humedales y nivel freático de estos.
La figura 5 es una vista análoga a la anterior
donde el nivel freático ha sido desviado y ha descendido.
Según la representación esquemática de dichas
ilustraciones en versión de sistema europeo, el muro (1) del
invento en hormigón armado o gunitado o materiales apropiados o
cualquier otro que permita la impermeabilización total y
almacenamiento del agua dentro de él, que estará sellado
lateralmente por correspondientes elementos de empotramiento (2) y
(3), con un altura (h) variable en función del nivel de agua a
proteger, sobre una profundidad (p) a impermeabilizar, variable
asimismo, según necesidades.
En la vista en planta desde arriba, figura 2, se
posicionan las tomas o conexiones (4) para manómetros (5), así como
un tubo calado (6) de toma de presión con respectivas cajas de toma
drenantes (7) y (8) que serán construidas en malla metálica y en
ambos casos protegidas con un geotextil y filtro de piedras con
objeto de que impida el paso de finos que atoren los conductos de
presión (4) y (6) y los manómetros (5) tal y como se ve
preferentemente en la vista lateral de la figura 3.
Preferiblemente debe conocerse previamente por
sondeos, el nivel del agua, siendo válidos los ejecutados con fines
geotécnicos. En este caso únicamente debe tenerse cuidado de anotar
la fecha y la altura del mismo y procurar que no se destruya,
entubándolo, para comprobar con mediciones en época de lluvia.
El sondeo así realizado y conservado pasa o puede
pasar a formar parte del sistema de control del muro (1).
El muro de salvaguarda y control (1) está formado
por hormigón enconfrado o cualquier otro material apropiado,
impermeable al agua y sellado lateralmente (2) y (3) en los casos
que el acuífero afectado se extienda más allá del largo o ancho que
se pueda alcanzar por la obra que se ejecuta y lleva,
intrínsecamente a él, la dotación de medidores de presión bien con
tomas roscadas (4) para acoplar un presostato o manómetro (5)
típico o bien un sencillo sistema de tuberías (6) acoplados a la
mismas tomas y llevadas en elevación (9) hasta la altura del nivel
freático, disponiéndose, bien abiertas para que se vea fluir al
nivel que alcanza el agua, o encapsuladas, hasta la altura que se
marque como límite de presión (12) de agua tras el muro (1) en los
casos que sea de gran altura cuya instalación, estará dotada a
dicho nivel de recodo (10) para protección de entrada de objetos
extraños y recipiente (11) situado en desnivel con éste para
sedimentación de posibles finos no eliminados.
Optativamente se dispondrá de uno o más sondeos
de control próximos, piezómetros de control de niveles, sondeos o
pozos adosados o construidos a distancia en correspondiente
comunicación hidráulica con él.
Cuando las características portantes del propio
terreno lo permitan, el muro (1) puede ser construido directamente
sobre el terreno desmontado, mediante el procedimiento de gunitado,
al que se le incorpora un mallazo (M) fig. 1 o red metálica que
hace las veces de encofrado. Los manómetros (5) se incrustan previa
o posteriormente en el terreno, mediante sondeos horizontales en
materiales adecuados y convenientes a la función de estos.
Si los materiales del terreno no delimitan
claramente la zona permeable será necesario inyectar, tanto en la
base como lateralmente, mortero de impermeabilización con inyección
de cemento/bentonita, en general selladores de obra civil para
asegurar la estanqueidad lateral o inferior, cuando sea
necesario.
Un ejemplo de cómo se resuelve el general
problema medioambiental con este procedimiento o modelo
constructivo, se da continuación en función de las figuras 4 y
5.
Desde que se desmonta el terreno (T) para la
construcción, por ejemplo (C) Fig. 5, los manantiales (A) están
dando agua, vaciando el agua que estaba almacenada entre la cota
actual de la solera del edificio y el nivel (N) más alto al que se
halla el manantial.
En la situación antes del desmonte, el nivel
freático (N) se mantiene alto porque la impermeabilidad del
recubrimiento del suelo con arcilla impide que se vacíe
rápidamente, va descargando poco a poco (un pequeño manantial, una
hidromorfía, zona muy húmeda que da pastos en pleno verano y en
general un nivel alto del agua) Figura 4.
La situación después del desmonte produce un
manantial temporal de mayor caudal que el natural, que drena
reservas de agua, es decir vacía el agua que está almacenada y que
se puede estar aprovechando en el momento o en el futuro,
extrayéndola por pozos y sondeos.
Posteriormente puede quedar un manantial a la
altura de la cimentación, que inevitablemente tendrá menos
reservas, la diferencia con el nivel inicial. La estructura
subterránea puede hacerlo perder totalmente o no según cada
caso.
El nivel freático (N') desciende a la cota (N'')
(fig. 5), pudiendo afectar a manantiales en otras laderas, además
del efecto inmediato de vaciar rápidamente los metros de
profundidad excavados en el talud o en la roca, vaciando todo el
volumen de masa de agua intercomunicada subterráneamente.
El efecto de la disminución de las reservas, se
notaría en que no queda agua almacenada temporalmente a cotas
altas. Esta agua se está filtrando por las grietas hacia niveles
inferiores, alimentando fuentes o masas de agua interiores.
La consecuencia de éste vaciado es que se secará
alguna fuente o descenderá la presión hidrostática bajo áreas
construidas. Parte de esta agua es previsible que pueda estar
alimentando manantiales más lejanos o masas de agua más profundas.
Es decir en términos de impacto ambiental las obras actuales
producen un efecto que es irreversible, con este invento se
transforma en un impacto negativo como el dicho, no ya en un
impacto nulo, sino no en una ganancia ambiental puesto que permite
mantener: primero, la masa/reservas de agua; segundo, regular y
controlar la extracción cuando sea necesaria como en casos de
emergencia, sequía, exceso de lluvias u otros.
El efecto sobre la masa de agua subterránea es el
mismo que si a un embalse convencional se le destruyen varios
metros en la coronación de la presa de cierre, ya no tiene la misma
capacidad.
Una vez descrita convenientemente la naturaleza
del invento se hace constar a los efectos oportunos, que el mismo
no queda limitado a los detalles exactos de esta exposición, sino
que por contrario, en él se introducirán las modificaciones que se
consideran oportunas, siempre que no se alteren las características
esenciales del mismo, que se reivindican a continuación.
Claims (3)
1. Muro de salvaguarda y control de reservas de
agua subterránea, consiste en la construcción de un muro de
hormigón armado u otros materiales apropiados sobre el talud
desmontado sin tubos o salidas de drenaje abiertos que se
caracteriza porque es un muro (1) de hormigón armado o
gunitado paralelo al desmonte o talud sobre el terreno,
convenientemente impermeabilizado y cegado; sellado lateralmente por
correspondiente elementos de empotramiento (2) y (3) con una altura
(h) variable en función del agua a proteger y sobre una profundidad
(p) a impermeabilizar, variable asimismo, según necesidades.
2. Muro de salvaguarda y control de reservas de
agua subterránea, según la reivindicación 1, en el referido muro
(1), sondeados a través del mismo se caracteriza porque
dispone de tomas o conexiones (4) para manómetros o presostatos
(5), así como tubo calado y tuberías de salida controlada de agua
(6) de toma de presión, cada uno, con respectivas cajas de toma
drenantes (7) y (8) que están construidas en malla metálica,
protegidas con geotextil y filtros de piedra que impidan el paso de
finos que puedan atorar dichas conexiones (4) y (6) y manómetros de
presión (5), con sus elementos de control y de regulación activa,
bien adosados o separados de éste.
3. Muro de salvaguarda y control de reservas de
agua subterránea, según la reivindicación 2 que comprende un
sencillo sistema de conexiones o tuberías (6) que se
caracteriza porque comportan tomas en elevación (9) hasta la
altura del nivel freático, disponiéndose abiertas o encapsuladas
hasta la altura que se marque límite de presión (12) del agua tras
el muro (1); y cuya instalación estará dotada, a dicho nivel, de
recodo (10) para protección de entrada de objetos extraños, e
intercalado un recipiente (11) situado en desnivel para
sedimentación de posibles finos no eliminados, preferentemente
realizando pozos y sondeos separados.
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---|---|---|---|
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ES (1) | ES2208013B1 (es) |
Family Cites Families (3)
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FR2469507A1 (fr) * | 1979-11-16 | 1981-05-22 | Bancel Alexandre | Procede de protection des batiments et ouvrages de genie civil contre l'eau et l'humidite |
ES491091A0 (es) * | 1980-04-30 | 1981-05-16 | Ereno Belaustegui Ignacio | Mejoras introducidas en la construccion de muros pantalla |
FR2738268B1 (fr) * | 1995-09-05 | 1997-10-24 | Commissariat Energie Atomique | Mur drainant implante dans un sol |
-
2001
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