ES2369696T3 - Red de drenaje y filtrado, particularmente para aplicaciones geotécnicas. - Google Patents
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Abstract
Una red de drenaje y filtrado (1), particularmente para aplicaciones geotécnicas, que comprende una capa intermedia (2) y una primera capa externa (3) y una segunda capa externa (4; 30) en las caras mutuamente opuestas de dicha capa intermedia (2), dicha capa intermedia (2) y dichas primera y segunda capas externas (3, 4; 30) estando provistas monolíticamente, dicha capa intermedia (2) estando constituida por una pluralidad de filamentos sustancialmente continuos (10) que se encuentran a lo largo de la dirección de extrusión, caracterizada por el hecho de que dicha capa intermedia (2) es más gruesa que cada una de dichas capas externas (3, 4; 30) y al menos una capa de tela no tejida (20) estando provista además que está conectada a al menos una de dichas capas externas (3, 4).
Description
Red de drenaje y filtrado, particularmente para
aplicaciones geotécnicas.
La presente invención hace referencia a una red
de drenaje y filtrado, particularmente para aplicaciones
geotécnicas.
Como es conocido, en el campo geotécnico, las
redes de drenaje y filtrado ya son utilizadas, las cuales están
generalmente constituidas por una capa de malla de diferentes tipos,
en una de cuyas caras hay una pluralidad de protuberancias, a la que
una capa de tela no tejida es entonces conectada.
En la práctica, este tipo de red está diseñada
para crear una región de drenaje para el paso de líquidos y para
proveer la filtración para la contención de partículas, arena o
desechos más o menos finos, mediante la capa de tela no tejida.
En la ejecución práctica, se ha observado que
tales redes no siempre son capaces de solucionar completamente el
problema, puesto que no tienen la fuerza mecánica necesaria y por lo
tanto pueden ocurrir aplanamientos que en la práctica impiden el
drenaje correcto.
EP-A-0 836 929
muestra una estructura con forma de lámina que comprende un elemento
de tipo lámina extrusionada que tiene en al menos una o en ambas
caras una pluralidad de pedúnculos discontinuos en los puntos de
articulación de los filamentos transversales y longitudinales del
elemento en forma de lámina. Una capa externa de tela no tejida
puede ser pegada a los pedúnculos.
WO 2007/095979 A muestra un elemento de red en
forma de lámina para aplicaciones geotécnicas que comprende un
cuerpo en forma de lámina formado por dos conjuntos de filamentos
extrusionados que forman una estructura de tipo enrejado y hecho de
un primer polímero base para fuerza y durabilidad. Un segundo
polímero relleno de goma está coextrusionado sobre filamentos
longitudinales del cuerpo en forma de lámina en un lado suyo o en
ambos lados suyos, para proveer una dureza de superficie reducida y
un elevado coeficiente de fricción para impedir el movimiento de la
red en su uso. Una capa externa puede ser aplicada a un lado o a
ambos lados en las segundas regiones de polímero rellenado de
goma.
El objetivo de la invención es solucionar el
problema descrito anteriormente proveyendo una red de drenaje y
filtrado particularmente para aplicaciones geotécnicas que permita
asegurar, incluso en las aplicaciones más exigentes, la contención
de partículas, arena o desechos más o menos finos, permitiendo pasar
solamente sustancias líquidas.
Dentro de este objetivo, un objeto de la
invención es proveer una red de drenaje y filtrado que tiene
particulares características de fuerza mecánica y al mismo tiempo
permite una fabricación simplificada.
Otro objeto de la presente invención es proveer
una red de drenaje y filtrado, particularmente para aplicaciones
geotécnicas, que gracias a sus particulares características
constructivas sea capaz de ofrecer las mayores garantías de
fiabilidad y seguridad en su uso.
Aún otro objeto de la presente invención es
proveer una red de drenaje y filtrado que pueda obtenerse fácilmente
a partir de elementos y materiales comercialmente disponibles de
forma común y que también sea competitiva desde un punto de vista
meramente económico.
De acuerdo con la invención, está provista una
red de drenaje y filtrado, particularmente para aplicaciones
geotécnicas, tal y como se define en las reivindicaciones
anexadas.
Otras características y ventajas resultarán
aparentes de mejor modo a partir de la descripción de un ejemplo de
realización preferido pero no exclusivo de una red de drenaje y
filtrado, particularmente para aplicaciones geotécnicas, ilustrado
mediante ejemplo no limitador en los dibujos que acompañan, en los
que:
La figura 1 es una vista de perspectiva de una
red de drenaje que aunque es obtenida monolíticamente, se muestra en
una vista despiezada para permitir una descripción más fácil;
La figura 2 es una vista de sección de la red de
drenaje;
La figura 3 es una vista de perspectiva en capas
de la red de drenaje;
La figura 4 es una vista de un ejemplo de
realización diferente de la red de drenaje y filtrado;
La figura 5 es una vista de perspectiva de una
red de drenaje con una capa externa continua, también mostrada en
vista despiezada por razones de conveniencia en su descripción;
La figura 6 es una vista de sección de la red de
la figura 5;
La figura 7 es una vista en capas de la red de
la figura 5.
Con referencia a las figuras, la red de drenaje
y filtrado, particularmente para aplicaciones geotécnicas, según la
invención, generalmente designada por el número de referencia 1,
comprende una capa intermedia 2 y una primera capa externa 3 y una
segunda capa externa 4, que son aplicadas en las caras opuestas de
la capa intermedia.
Preferiblemente pero no necesariamente, la red
está hecha de polietileno de alta densidad, puesto que se ha
descubierto que es un polímero que es adecuado para aplicaciones
geotécnicas, mezclado con aditivos opcionales con el fin de proveer
las características mecánicas y de color según el uso final y los
requisitos comerciales relevantes.
La capa intermedia 2, que es sustancialmente el
elemento fundamental con el fin de asegurar un buen rendimiento
mecánico e hidráulico de la red, está constituida por una pluralidad
de filamentos continuos, designados por el número de referencia 10,
que están dispuestos mutuamente los unos junto a los otros para
crear en la práctica un canal para el agua drenada.
Los filamentos 10, en un ejemplo de realización
preferido pero no exclusivo, tienen una altura, vista en ángulos
rectos al plano de la red, que oscila entre 3 y 6 mm, y tienen una
anchura, medida en paralelo a su plano de disposición, de entre 1 y
3 mm.
Los tests han descubierto que el espaciado entre
los filamentos 10 debe oscilar ventajosamente entre 8 y 20 mm.
Capas externas 3 y 4 están provistas en las
caras opuestas de la capa intermedia 2 y están constituidas
ventajosamente por una red de malla cuadrada que tiene al menos un
filamento 3a y 4a que está paralelo a los filamentos 10 y está
ventajosamente dispuesto en los filamentos 10.
Los filamentos 10 se encuentran en la dirección
de extrusión o dirección principal, mientras que los filamentos
transversales de las capas externas 3 y 4, designado por los números
de referencia 3b y 4b, están sustancialmente perpendiculares a la
dirección de disposición de las capas 10.
Un elemento importante para completar la red de
drenaje es la presencia de capas de tela no tejida, designadas por
el número de referencia 20, que están provistas en las capas
externas 3 y 4.
La tela no tejida puede tener diferentes
gramajes, pero preferiblemente un peso de 180 g/m^{2} es
utilizado, obteniendo grosores y propiedades químicas que son
adecuados para obtener una buena función de filtro y una barrera
contra la intrusión de desechos y similares.
En este punto debería señalarse que la distancia
entre los filamentos 10 ha sido estudiada para impedir que la tela
no tejida penetre entre los filamentos 10, extendiéndose por ejemplo
para tocar la capa de tela no tejida de la cara opuesta, puesto que
el contacto accidental de la cubierta hecha de tela no tejida entre
las capas externas opuestas conllevaría por ejemplo la contaminación
del material aislado por la geomalla con el líquido de percolación,
junto con una considerable reducción de la capacidad de drenaje.
En resumen, la capa intermedia, que en la
práctica provee el grosor principal de la red según la invención,
debe estar provista de una forma como para suministrar la
resistencia suficiente a la tensión y a la compresión causadas por
cargas concentradas y/o intensas presiones de superficie.
Además, es extremadamente importante que la red
de drenaje y filtrado provista por la capa intermedia y por las
capas externas esté extrusionada en un único paso y puede estar
hecha de un único material u opcionalmente con diferentes materiales
como una función de los tipos de resultados a ser obtenidos.
Con referencia a la figura 4, se incide en el
hecho de que en al menos una de las capas externas, específicamente
la capa 3, el filamento 3a, que está paralelo a los filamentos 10,
está prácticamente degenerado y sólo los filamentos transversales 3b
son mantenidos, optimizando así la funcionalidad de la red.
Según otro ejemplo de realización, mostrado en
las figuras 5 a 7, una de las capas es sustituida por una funda
continua 30, de la que los filamentos 10 sobresalen, obteniendo así
una red en la que es posible proveer una separación para la región
de drenaje, mientras que la capa habitual de tela no tejida 20 está
provista en la otra capa.
En un ejemplo de realización preferido, la red
tiene un grosor total de aproximadamente 7 mm y tiene una
transmisividad hidráulica, medida según las referencias ASTM D
4716-03, con un gradiente hidráulico de 0,1 y una
presión aplicada de 1200 kPa para 100 horas, mayor que 0,001
m^{2}/s.
Los productos de drenaje biplanares
tradicionales, el grosor y otras condiciones operativas siendo
iguales, tienen un valor de 0,0008 m^{2}/s.
La red resultante tiene características
mecánicas de alto nivel y en particular su fuerza tensil por metro
lineal excede 8,5 kN/m en la dirección de extrusión, y tiene una
buena resistencia a la flexión también gracias al efecto
"núcleo-revestimiento" obtenido debido al hecho
de que el filamento intermedio orientado en la dirección principal,
que constituye el núcleo, está conectado rígidamente a dos órdenes
de mallas en caras opuestas que en la práctica forman el
revestimiento.
El grosor global de la red puede oscilar entre 4
y 12 mm, preferiblemente entre 5 y 9, consiguiendo ventajas internas
en resistencia a la flexión, obviamente con referencia a cargas que
están distribuidas adecuadamente y a presiones que son
suficientemente uniformes en su aplicación final.
La red preferiblemente tiene un peso unitario
que puede oscilar entre 450 y 2200 g/m^{2}.
A partir de lo que se ha descrito anteriormente,
resulta de este modo evidente que la invención consigue el objetivo
y los objetos propuestos, y en particular se señala el hecho de que
una red de drenaje y filtrado, particularmente para aplicaciones
geotécnicas, está provista en la que es posible optimizar tanto el
valor de drenaje como los valores de filtrado, puesto que el
contacto de las capas mutuamente opuestas de tela no tejida se evita
por completo.
La invención concebida de este modo es
susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas
estando dentro del ámbito del concepto inventivo.
Todos los detalles pueden ser reemplazados
además por otros elementos técnicamente equivalentes.
En la práctica, los materiales utilizados, así
como las formas y dimensiones contingentes, pueden ser cualesquiera
según los requisitos.
Donde los elementos técnicos mencionados en
cualquier reivindicación estén seguidos por signos de referencia,
esos signos de referencia se han incluido con el único objetivo de
aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y de modo
acorde, tales signos de referencia no tienen efecto limitador alguno
sobre la interpretación de cada elemento identificado mediante
ejemplo por tales signos de referencia.
Claims (15)
1. Una red de drenaje y filtrado (1),
particularmente para aplicaciones geotécnicas, que comprende una
capa intermedia (2) y una primera capa externa (3) y una segunda
capa externa (4; 30) en las caras mutuamente opuestas de dicha capa
intermedia (2), dicha capa intermedia (2) y dichas primera y segunda
capas externas (3, 4; 30) estando provistas monolíticamente, dicha
capa intermedia (2) estando constituida por una pluralidad de
filamentos sustancialmente continuos (10) que se encuentran a lo
largo de la dirección de extrusión, caracterizada por el
hecho de que dicha capa intermedia (2) es más gruesa que cada una de
dichas capas externas (3, 4; 30) y al menos una capa de tela no
tejida (20) estando provista además que está conectada a al menos
una de dichas capas externas (3, 4).
2. La red de drenaje y filtrado (1) según la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha
pluralidad de filamentos sustancialmente continuos (10) tiene una
altura, sustancialmente en ángulos rectos al plano de disposición de
dicha red, que oscila entre 3 y 6 mm, y una anchura, en una
dirección que es sustancialmente paralela al plano de disposición de
dicha red, que oscila entre 1 y 3 mm.
3. La red de drenaje y filtrado (1) según las
reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de
que el espaciado entre dichos filamentos sustancialmente continuos
(10) oscila entre 8 y 20 mm.
4. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que dichas capas externas (3, 4) están constituidas por una
red de malla cuadrada con al menos un filamento (3a, 4a) que está
sustancialmente paralelo a dichos filamentos continuos (10).
5. La red de drenaje y filtrado (1) según la
reivindicación (4), caracterizada por el hecho de que los
filamentos transversales (3b, 4b) de dichas capas externas (3, 4) se
encuentran sustancialmente en ángulos rectos a la dirección de
disposición de dichos filamentos continuos (10).
6. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que comprende una capa de tela no tejida (20) en ambas
dichas capas externas (3, 4).
7. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que dicha capa de tela no tejida (20) tiene un gramaje de
sustancialmente 180 g/m^{2}.
8. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que dicha capa intermedia (2) y dichas capas externas (3,
4; 30) están hechas de un único material.
9. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones 1 a 7, caracterizada
por el hecho de que dicha capa intermedia (2) y dichas capas
externas (3, 4; 30) están provistas monolíticamente mediante
materiales mutuamente diferentes.
10. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que al menos una de dichas capas externas (3) está
constituida exclusivamente por filamentos transversales (3b) que se
encuentran sustancialmente en ángulos rectos a la disposición de
dichos filamentos continuos (10).
11. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que tiene un grosor que oscila entre 4 y 12 mm,
preferiblemente entre 5 y 9 mm.
12. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que la transmisividad hidráulica es mayor que 0,001
m^{2}/s, con un gradiente hidráulico de 0,1 y una presión aplicada
de 1200 kPa por 100 horas.
13. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que soporta una tensión de rotura tensil por medio lineal
de 8,5 Kn/m en la dirección de extrusión.
14. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que tiene un peso que oscila entre 450 y 2200
g/m^{2}.
15. La red de drenaje y filtrado (1) según una o
más de las anteriores reivindicaciones, caracterizada por el
hecho de que dichos filamentos (10) tienen una altura de entre 3 y 6
mm y una anchura de entre 1 y 3 mm.
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