SECTOR TÉCNICO AL QUE SE REFIERE LA INVENCIÓN:

Esta invención se enmarca en el sector de materiales de construcción. El prefabricado modular objeto de esta patente ha sido diseñado para su empleo exclusivo en caminos o pistas de tierra en los que cabe esperar una degradación superficial producida por Ia erosión.

EXPOSICIÓN DEL ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los caminos de tierra se emplean en el mundo rural (agrícola y forestal) y en jardinería y están sometidos a un conjunto de degradaciones provocadas por el agua que implica unas necesidades de mantenimiento. La aparición de regueros superficiales en los caminos de tierra es debida al proceso erosivo del agua de escorrentía. Entre los factores' principales destacan Ia intensidad de las precipitaciones, Ia pendiente y las características del suelo del camino. Dichos regueros se acentúan con el tiempo llegando a entorpecer o inutilizar el uso del camino.

Una solución clásica para evitar Ia formación de regueros superficiales consiste en dar caída lateral al agua en el camino, mediante el bombeo de Ia superficie del mismo. Sin embargo, esta solución constructiva implica al menos tres pases de una máquina de refino, por Io que con frecuencia no se emplea.

Adicionalmente, Ia formación de rodadas en los caminos de tierra produce Ia inversión del bombeo y Ia tendencia a Ia circulación del agua en paralelo a Ia rasante provocando erosión.

Por otra parte, existen diversos productos que se fabrican artesanal e industrialmente para Ia evacuación del agua en Ia superficie de los caminos, calles y plazas. Su diseño se basa en el vertido del agua por encima de sus paredes y su circulación longitudinal a través del dispositivo.

Todos ellos están caracterizados por tener una sección transversal cuadrada, trapezoidal o semicircular por Ia que circula el agua. Esta sección puede ser de una anchura inferior o superior a 20 cm.

En el primer caso se dispone a menudo de una rejilla o chapa perforada que cubre Ia superficie y permite Ia entrada del agua desde arriba. Dicha protección impide que el pié del peatón entre en Ia tajea produciendo tropiezos. Se emplean en caminos, calles o plazas recibiéndolos habitualmente con otros materiales granulares con aglomerantes hidráulicos o asfálticos, como son el hormigón o el aglomerado asfáltico. Hay varias empresas españolas que los fabrican.

También en el primer caso (<20cm.) y como producto artesanal en el campo se fabrican canaletas de madera hechas de tablones también conocidas como "sangraderas" o tajeas abiertas. En sus diseños el canal propiamente dicho es de sección rectangular y el agua entra también en el pequeño canal o tajea vertiéndose por Ia parte superior de sus paredes.

En el segundo caso se encuentran sistemas de drenaje superficial "in situ" o prefabricados en hormigón, armado y sin armar, con secciones en forma curva, de arco de circunferencia o de "V" abierta en las cuales Ia abertura o luz superficial de las mismas excede de los 20 cm. En estos casos Ia rueda del coche o el camión tiene un diámetro que permite que el dispositivo se comporte como un bache, Io que provoca Ia sobrecarga, agrietamiento y rotura por el paso de los vehículos, así como una disminución de Ia velocidad media de los mismos. Esta forma constructiva tan poco adecuada es sin embargo frecuente en jardinería y en caminos forestales. En Ia normativa nacional referida a bordillos se especifican rigolas y otros dispositivos relacionados con Ia evacuación del agua. Habitualmente están diseñados para su disposición en paralelo a Ia rasante de una calle, camino o carretera con firme, por Io que deben considerarse parte del drenaje longitudinal del mismo. Los productos actualmente comercializados se instalan habitualmente recibidos en el pavimento con mezclas de materiales granulares con aglomerantes ya

sean cemento o bituminosos, Io que les permite adoptar una forma estilizada con paredes delgadas de menos de tres centímetros de espesor. Estos productos comercializados están fabricados habitualmente con resinas y otros materiales sintéticos. La rejilla suele ser de chapa galvanizada perforada, de fundición de hierro o de rejilla de redondos de acero soldados a un marco de perfiles en "L".

Existen rigolas, bordillos y otros materiales prefabricados en hormigón sin armar. Todos ellos difieren sustancialmente del objeto de Ia invención en que el acceso del agua se realiza de forma distinta. En ningún caso de los descritos se dispone de un diseño que facilite Ia entrada lateral del agua en las tajeas mediante unas aberturas laterales o entalladuras, ni que dificulte mediante una aleta Ia circulación del agua por fuera y a Io largo de Ia misma tajea, aspecto especialmente importante en los caminos de tierra.

DESCRIPCIÓN:

El "prefabricado modular para el drenaje superficial en caminos dé tierra" es un elemento en forma de bloque que se combina con otros longitudinalmente para formar una tajea o con otros módulos en paralelo para formar una doble o triple tajea. Dicha tajea sustituye al drenaje transversal clásico del camino. Está fabricado en material sintético u hormigón, armado o sin armar, y es de dimensiones y peso manejables por un peón en Ia obra sin ayuda de maquinaria.

La invención permite Ia evacuación transversal del agua de escorrentía superficial de un camino de tierra. La tajea mide de 10 a 12 cm. de ancho de de tal forma que Ia hacen inapreciable al tránsito rodado. Asimismo tiene una profundidad de 5 a 12 cm de modo que evita los accidentes del ganado y los animales salvajes. Las dimensiones y forma del prefabricado permiten el ensamblaje de unas piezas con otras, tanto longitudinalmente como transversalmente. Por ello se denomina estructura modular.

El módulo prefabricado dispone en su pared aguas arriba del camino, de unas acanaladuras, de 5 a 10 cm. de anchura, para permitir Ia captación lateral del agua de escorrentía. Dichas acanaladuras, que pueden ser rectangulares, trapezoidales, triangulares o en forma de media caña, forman un ángulo de entre 30° y 45° sexagesimales con el eje de simetría transversal del módulo. Esta inclinación facilita el acceso directo del agua por Ia acanaladura, ya que Ia construcción modular se instalará con dicho ángulo respecto a Ia rasante del camino. También dispone de un resalte o aleta que facilita Ia entrada del agua en Ia tajea, impidiendo al mismo tiempo Ia circulación del agua paralelamente y por fuera de Ia pared del prefabricado. Dicha aleta se sitúa perpendicular al eje longitudinal de Ia tajea, en Ia pared aguas arriba del camino y entre las dos acanaladuras. Mide entre 5 y 10 cm. de anchura y de 3 a 5 cm. de longitud, permitiendo canalizar el agua de escorrentía. La longitud de Ia aleta puede ampliarse en caso necesario con otros materiales en Ia puesta en obra.

La sección del prefabricado está diseñada para distribuir de forma óptima las cargas del tráfico rodado en caminos o pistas de tierra de acuerdo con Ia teoría de distribución de cargas del bulbo de presiones. La repartición de cargas entre módulos de modo que no se pierda su alineación se consigue durante su instalación al situarlos sobre un lecho de arena, rejuntándolos mediante mortero y gracias a dos pasadores de acero. Esta disposición permite Ia articulación de un módulo con otro de modo que se adapten a las deformaciones que se produzcan.

La parte inferior del módulo es más ancha que Ia superior Io que permite que quede enterrada tras su instalación. Esta disposición absorbe los momentos que pudieran provocar el giro o vuelco del módulo.

La solución aportada consiste en permitir Ia aparición de regueros, como modo de captación del agua superficial del camino que facilite su encauzamiento posterior hasta las acanaladuras del módulo prefabricado. Una vez aparecidos los regueros, su desarrollo posterior en cuanto a Ia profundidad de erosión de los mismos quedará limitado por Ia profundidad de Ia acanaladura que

empleamos en el módulo prefabricado, que será como mínimo de dos centímetros (2 cm.) y como máximo seis centímetros (6 cm.)- De este modo no se llega nunca a un deterioro significativo, siendo inapreciable al tránsito rodado. La propia circulación de los vehículos en tiempo seco produce una reducción significativa de los regueros formados en Ia época lluviosa.

Este sistema de captación del agua de escorrentía favorece Ia erosión y consecuente formación de regueros en Ia superficie del camino de tierra, con Ia peculiaridad de que dicho proceso se limita a unas dimensiones de menos de seis centímetros de profundidad (6 cm.), Io que los hace inapreciables al tránsito rodado.

Los módulos prefabricados se pueden ensamblar unos con otros longitudinalmente, recibiéndolos con mortero de forma convencional o incluso mediante pasadores de acero liso o corrugado. Sin embargo, el ensamblaje transversal de dos conjuntos longitudinales se realizará de acuerdo con unas entalladuras o dientes, cada uno de ellos en forma trapezoidal o rectangular, que permiten una articulación a modo de cremallera. Estas entalladuras permiten garantizar Ia correcta distribución de las acanaladuras en dos líneas de módulos paralelas entre sí, de modo que haya un decalaje o desplazamiento longitudinal entre las mismas de Ia mitad de Ia longitud de cada módulo independiente. Su separación es tal que no permite Ia circulación del agua entre dos tajeas adosadas, ya que Ia aleta Io impide, garantizándose que Ia segunda tajea aguas abajo recoge Ia totalidad del agua desbordada de Ia primera.

El empleo de estos dispositivos de captación y evacuación transversal del agua permite, frente al sistema tradicional drenaje transversal de tubos, una mejor distribución del agua de escorrentía y los sedimentos debidos a Ia erosión en Ia ladera.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS: La figura 1 representa Ia planta del módulo objeto de patente. Se observan en ambos laterales los dientes "A" que configuran una forma de sierra y que

permiten el ensamblaje lateral entre dos piezas, mientras que en Ia parte anterior y posterior y situados a ambos lados de cada módulo se encuentran los dos orificios "B" que permiten el ensamblaje longitudinal mediante redondos de acero. Asimismo se aprecian las acanaladuras "C" que permiten Ia entrada lateral del agua a Ia tajea. Dichas acanaladuras forman un ángulo "α" respecto al eje de simetría. Para forzar Ia entrada del agua se ha dispuesto, justo en Ia parte central, una única aleta "D". En el dibujo se observa que se han dispuesto dos acanaladuras "C" con ángulos de inclinación complementarios en cada módulo y a cada lado de Ia aleta. Con ello se permite Ia existencia de un modelo único de módulo, ya que si no sería necesario disponer de un módulo derecha y otro izquierda según Ia inclinación de Ia tajea respecto a Ia rasante del camino

La figura 2 corresponde al alzado del prefabricado modular observándose los mismos detalles que en Ia figura 1. La figura 3 corresponde al perfil del prefabricado modular.

La figura 4 representa una distribución adecuada del armado con redondos del módulo, en el caso de que se quiera asegurar una mayor resistencia estructural al tránsito de vehículos pesados. El dibujo del armado corresponde a una parrilla rectangular que se sitúa en Ia base del módulo a uno o dos centímetros (1 cm a 2cm) de Ia base del mismo.

EXPOSICIÓN DETALLADA DEL MODO DE REALIZACIÓN

El prefabricado modular se realiza mediante Ia técnica habitual de vaciado de Ia masa de material sintético o de hormigón con una mezcla adecuada de componentes en un molde. A continuación se procede al vibrado, desencofrado y curado del prefabricado ya fraguado. El molde puede ser de madera, metal o plástico, constando de las articulaciones y piezas sueltas suficientes que faciliten el desencofrado. En el lecho del molde puede disponerse o no de una parrilla de redondos que permitan el armado de Ia pieza modular si se desea una elevada resistencia estructural por preverse el paso de vehículos pesados.

La disposición en el camino es de varios módulos ensamblados longitudinalmente entre sí y con un ángulo de 30° a 45° sexagesimales entre el eje de Ia tajea o canal así conformado y el perfil transversal correspondiente. Opcionalmente si el caudal previsto Io aconseja se podrá instalar una segunda o tercera configuración modular en forma de tajea o canal en paralelo a Ia primera y de modo que encajen entre si las cremalleras que conforman Ia base de los módulos. La puesta en obra se realiza a Ia profundidad adecuada de modo que Ia superficie del camino quede al nivel de las paredes de los módulos. El relleno junto a las paredes debe realizarse preferentemente con material granular apisonado. Adicionalmente se prevé Ia extensión de un lecho de arena de diez centímetros (10 cm) de profundidad y que sobrepase en 10 cm Ia anchura de los módulos si el suelo es arcilloso.

Cada módulo se instalará con las acanaladuras aguas arriba del camino. La pendiente de Ia tajea instalada habrá de ser superior al 3% en cualquier caso para facilitar Ia autolimpieza del dispositivo.

La separación . entre las distintas tajeas abiertas como instalaciones compuestas de módulos agregados, será función de Ia pluviometría y características de Ia misma y del lugar, así como de los materiales que componen Ia superficie del camino y Ia pendiente del mismo. Pueden admitirse separaciones desde un mínimo de diez metros (10 m) en las condiciones más adversas hasta cincuenta metros (50 m) en aquellas condiciones donde aún es necesario el empleo de tajeas. Varios de estos dispositivos agregados en paralelo, formando una parrilla de evacuación transversal del agua, pueden utilizarse también puntualmente como alternativa al empleo de tubos para el paso de regatos o pequeños caudales de agua. El efecto del módulo prefabricado, en todo tipo de caminos erosionables, principalmente de tierra, compactados o sin compactar, con capa granular de zahorra natural artificial o sin ella, es permitir el control local de Ia erosión que se produce limitando su desarrollo a niveles prácticamente imperceptibles para el tráfico rodado de vehículos a motor y de propulsión humana o animal. Así mismo, el tráfico de personas o animales no verá alterada su marcha y sufrirá un riesgo mínimo de accidentes. Este tipo de drenaje superficial permite una mejor distribución del

agua y los sedimentos producidos por Ia erosión, por Io que permite beneficios ambientales notables frente al sistema tradicional de drenaje transversal por tubos.

APLICACIÓN INDUSTRIAL

El prefabricado modular tiene como campo de actuación el de materiales de construcción para los caminos rurales, las pistas forestales, caminos agrícolas, caminos de tierra, veredas y cañadas de ganado y caminos de tierra en parques y jardines.