SISTEMAS DE REBAJAMIENTO

TEMPORAL DE NIVEL FREÁTICO - DEWATERING

Presentación

REBAJAMIENTO TEMPORAL DE NIVEL FREÁTICO (DEWATERING)

El principio básico de un descenso de la capa de agua consiste en el desarrollo de un gradiente hidráulico en relación al nivel de agua natural, para formar un flujo artificial de agua para puntos localizados. La recolección de agua de estos puntos es hecha por un sistema de rebajamiento temporal, cuya elección es función de la geometría y profundidad de la excavación por debajo del nivel de agua, de la permeabilidad y del tipo del acuífero.

  1. Astas Filtrantes con Bomba de Vacío (Wellpoint Dewatering)
  2. Pozos Profundos con Inyectores  (Eductor or Ejector Well System)
  3. Pozos Profundos con Bomba Vertical Sumergida  (Deepwells)
  4. Drene Horizontales Profundos (DHPs) con Bomba de Vacío (HDD Wells)

Sistema de Wellpoint Dewatering

Productos

(1) Astas Filtrantes con Bomba de Vacío (Wellpoint Dewatering)

En este sistema, el agua se succiona a través de puntas constituidas por tubos de 1½ “de diámetro, con puntas ranuradas, conectadas a bombas de vacío a través de un tubo colector de 4” de diámetro. El agua succionada es captada por bombas de agua y despejada fuera de la zona de influencia del descenso. Para espaciamientos en planta usuales entre astas filtrantes de 1 a 2 metros y caudales unitarios de hasta 1,0 m³/h, el abatimiento máximo logrado por este sistema es del orden de 4,5  metros para terrenos de permeabilidad (arena gruesa).

Su desventaja es el límite del rebajamiento del nivel freático. En condiciones excepcionales, como las encontradas en suelos permeables y al nivel del mar, es posible obtener una bajada de 6 a 7 metros. En suelos menos permeables, como en arenas siltosas o en arenas arcillosas, se consigue un descenso entre 4 y 5 metros.

Cuando hay espacio suficiente en planta, es posible el empleo de dos o más etapas de astas filtrantes, en vermas y taludes. Esto permite superar esta limitación de altura en tantos metros como sea necesario. Cada etapa inferior opera a partir de la capa freática rebajada por la etapa superior. Cada bomba de vacío tiene capacidad para operar hasta cerca de 50 puntas.

Para el caso de subsuelos, es posible la instalación de astas filtrantes al rededor de la excavación e instalar el conjunto de la bomba en las paredes de la excavación.

(2) Pozos Profundos con Inyectores  (Eductor or Ejector Well System)

El rebajamiento temporal por pozos Inyectores es un sistema para retirar el agua del subsuelo de forma inducida, por lo tanto no es gravitacional, a través de pozos con diámetros pequeños.Por este sistema, se fuerza la circulación del agua a través de una boquilla, previamente conformada para reproducir un tubo del tipo Venturi, llamado inyector. El sistema funciona como un circuito semi-cerrado, en el cual el agua es impulsada por una bomba centrífuga, a través de una tubería horizontal general de inyección. Esta tubería dispone de salidas para los pozos individuales, que por medio de tubos para inyección en PVC de 25 o 32 mm, llevan el agua hasta el inyector, posicionado en el fondo del pozo. El agua inicialmente inyectada, después del paso por el inyector, se añade al agua aspirada, que sube, por tubo de retorno de 32 o 40 mm, hasta la superficie y de ahí sigue, por la tubería general colectora horizontal, hacia el tubo de descarga acoplado a la tubería de descarga tanque de agua.

(3) Pozos Profundos con Bomba Vertical Sumergida  (deepwells)

En este sistema, la retirada del agua se realiza por bombas sumergidas de eje vertical, con dos o más etapas, motor blindado, instaladas en el fondo de tubos perforados y entelados (tubos filtro), colocados en el interior de pozos de 40 cm de diámetro mínimo. Estos sistemas se recomiendan para grandes bajadas (mayores de 20 metros) en acuíferos de alta permeabilidad, donde, para espaciamientos usuales entre pozos, de 8 a 15 metros, el caudal por pozo debe ser del orden de 6,0 m³/h.

(4) Drenes Horizontales Profundos (DHPs) con Bomba de Vacío (Horizontal Directionally Drilled (HDD) Well)

Este sistema es una variación del sistema de drenaje con astas filtrantes (wellpoint dewatring).

Con este sistema se pueden alcanzar el drenaje a grandes profundidades del terreno (desde 9m hasta 30metros aprox.), con una diferencia de cotas máxima dada por el uso de bombas de vacio de 5m.

Puede ser utilizado en el Drenaje para construcción de túneles excavados con método NATM, los DHPs son instalados en el interior del túnel con la finalidad de drenar el frente de excavación, en forma de abanico hacia adelante y afuera del área del túnel, instalados a cada 8 o 10 metros de avance del túnel, con longitudes de DHPs de 12 a 30m. Los conjuntos de bombas de vacío son instalados a lo largo del túnel atendiendo entre 3 a 5  secciones.

Dependiendo del tipo de terreno puede utilizarse casing para la instalación de DHPs.

DHP en Portal de Túnel


DHP en interior del Túnel

Galería de Fotos

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Rebajamiento por DHP en portal de Túnel
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Rebajamiento por DHP en interior de Túnel