CONJUNTO ESTANCO COMPUESTO POR DIFERENTES TIPOS DE MATERIALES POLIMERICOS.

Conjunto estanco (6), que consta por lo menos de dos componentes contiguos de hormigón,

acero, hormigón armado, fundición de hierro u otros materiales así como de un perfil de junta de material polimérico, que cubre y da estanqueidad al intersticio entre los dos componentes, los componentes son los segmentos (2), que se combinan para formar un túnel tubular (1), a saber, formando un sistema de intersticio en forma de juntas transversales y longitudinales (3, 5), en el que cada segmento está dotado en su cara de contacto por lo menos de un rebajo (7) que recorre y abarca todas las caras de contacto de los segmentos, a su vez en cada rebajo se halla alojado un perfil de junta (8) de tipo cordón, a saber, formando un marco de estanqueidad con los ángulos del marco, el perfil de junta está dotado de ranuras de tipo surco (11) abierto y/o cerrado de tipo cordón, dispuestas en la cara de base del perfil (9), y además con canales (12) que también son de tipo cordón, dispuestos entre las ranuras de tipo surto y la cara frontal del perfil (10), das perfil de junta (8) consta de dos o más piezas de estanqueidad coextrusionadas, que forman una unión adhesiva, las piezas de estanqueidad se fabrican por lo menos con dos tipos distintos de polímeros, que tienen en común la propiedad de ser elásticos, pero que por lo demás pueden tener propiedades mecánicas y/o químicas y/o biológicas distintas; caracterizado porque las dos piezas de estanqueidad coextrusionadas (A1, B1) existentes forman un segmento exterior de perfil y un segmento interior de perfil que, con respecto al plano longitudinal del perfil (Y), discurre en sentido perpendicular a la cara de base del perfil (9) o a la cara frontal del perfil (10)

Conjunto estanco compuesto por diferentes tipos de materiales poliméricos.

La invención se refiere a un conjunto estanco formado por lo menos por:

- dos componentes contiguos de hormigón, acero, hormigón armado, fundición de hierro u otros materiales (p.ej. resinas sintéticas) y por un perfil de junta de material polimérico, que cubre y da estanqueidad a la hendidura existente entre ambos componentes;

- dichos componentes son segmentos, que juntos forman un túnel tubular, a saber, forman un sistema de resquicio constituido por juntas transversales y longitudinales, en el que cada segmento por su cara de contacto está provisto con preferencia por lo menos por un rebajo o escotadura que contornea y abarca todas las caras de contacto de los segmentos, en cada rebajo se halla alojado a su vez un perfil de junta de tipo cordón o macarrón, a saber, un perfil que forma un marco estanco con los ángulos del marco, dicho perfil de junta está provisto de ranuras de tipo surco abiertas y/o cerradas que discurren en forma de cordones, dispuestas en el lado de la base del perfil, y de canales que discurren también en forma de cordones y están dispuestos entre las ranuras de tipo surco y la cara frontal del perfil.

Los segmentos poseen por lo menos cuatro caras de contacto, por lo tanto el marco estanco está formado por la unión adhesiva de cuatro perfiles de junta, los ángulos del marco se fabrican con preferencia por un proceso de moldeo por inyección (EP 0 578 797 B1, EP 1 141 594 B1).

Un conjunto estanco similar se ha descrito por ejemplo en los documentos US 4 946 309, EP 0 441 250 B1 y EP 0 995 013 B1. A raíz de la compresión de los componentes o segmentos contiguos y consiguiente reducción de la distancia de la hendidura o de las juntas transversales y longitudinales, el perfil de junta de material elastomérico desarrolla su efecto de estanqueidad, por interacción entre fuerza y fuerza reactiva. Estas juntas de compresión han dado buenos resultados en numerosos proyectos de túneles.

Hasta el presente, los perfiles de junta de este tipo se han fabricado por monoextrusión, a saber, la extrusión basada en un concepto unitario del material.

Sin embargo se conocen también perfiles de junta de dos o más tipos distintos de materiales poliméricos. Por ejemplo, en EP 1 302 626 A1 se describe un perfil estanco para segmentos de túnel, que en sus caras laterales presenta faldas obturadoras salientes, fabricadas con un material que se hincha con el agua.

Son también conocidos los perfiles de estanqueidad que se dilatan con el agua para las caras frontales y laterales (PATENT ABSTRACTS OF JAPAN; tomo 1999, nº 12, 29 de octubre de 1999 (1999-10-29) & JP 11 182685 A (C. I. KASEI CO. LTD.), 6 de julio de 1999 (1999-07-06)).

Además, en US 3,680,270 se describe un perfil de junta, formado por diversas capas, que van desde la cara frontal del perfil hasta la cara de fondo del perfil y poseen diferentes módulos de elasticidad.

Sin embargo, en el estado de la técnica no se conoce ningún conjunto estanco que permita tener en cuenta las condiciones en las zonas exterior e interior del túnel por separado.

En el marco del desarrollo ulterior, el cometido de esta invención consiste en desarrollar un conjunto estanco, en el que la elección de los materiales del perfil de junta pueda ajustarse a las exigencias del interior y del exterior de la obra del túnel.

La solución al problema planteado consiste según la invención en disponer de dos piezas de estanqueidad coextrusionadas que, en relación al plano longitudinal del perfil, que es perpendicular a la cara de base de perfil o a la cara frontal del perfil, forman un segmento exterior de perfil y un segmento interior de perfil.

El perfil de junta consta de dos o más piezas de estanqueidad coextrusionadas, que forman un conjunto unido adhesivo, para fabricar dichas piezas de estanqueidad se emplean por lo menos dos tipos distintos de materiales poliméricos, todos ellos se caracterizan por tener propiedades elásticas, pero por lo demás tienen propiedades mecánicas y/o químicas y/o biológicas distintas.

Las formas de ejecución convenientes de la invención se describen en las reivindicaciones de 2 a 21.

A continuación se ilustra la invención con los ejemplos de ejecución, tomando en consideración las figuras esquemáticas. En ellas se representa lo siguiente:

en la figura 1 se representa un túnel, formado por segmentos y juntas longitudinales y transversales;

en la figura 2 se representa un conjunto estanco con el intersticio que se tiene que sellar, formado por dos segmentos contiguos de túnel según la intersección (figura 1);

en las figuras 3, 4, 5 se representan perfiles de junta con dos piezas de estanqueidad coextrusionadas;

en las figuras 6, 7 se representan perfiles de junta con tres piezas de estanqueidad coextrusionadas;

en las figuras 8, 9 se representan perfiles de junta con más de tres piezas de estanqueidad coextrusionadas.

En la figura 1 se representa un túnel 1, que consta de segmentos 2, a saber, con la formación de las juntas transversales y longitudinales 3 ó 4 y un conjunto de contacto 5 con forma de T.

En la figura 2 se representa un conjunto estanco 6 con dos segmentos de túnel contiguos 2 de hormigón, cada uno de ellos está provisto de rebajo 7 (profundidad: d, anchura de la base: w). En estos dos rebajos se introducen los perfiles de junta de material polimérico de propiedades elásticas, se remite a los ejemplos de las figuras de 3 a 9, que se explicarán con mayor detalle. La estanqueidad propiamente dicha del intersticio (aquí en forma de junta longitudinal 4) se realiza por compresión de los perfiles de junta opuestos (estanqueidad por compresión), con lo cual la separación del intersticio se reduce de S_o a S. Para la construcción del túnel deberán tomarse en consideración que los segmentos 2 están montados con un desplazamiento Z entre sí. De este modo se espera de los perfiles de junta que desplieguen su efecto de estanqueidad incluso en este criterio específico de túnel. Al respecto se han desarrollado ya numerosas juntas de altas prestaciones, remitiéndose por ejemplo al estado de la técnica que ya se ha mencionado en la introducción. Una junta de túnel que se emplea con mucha frecuencia se ha descrito en la patente EP 0 441 250 B1.

En la figura 3 se representa un perfil de junta 8 de material polimérico, que consta de una cara de base de perfil 9, que equivale a la anchura del rebajo w (figura 2), y una cara frontal de perfil 10, que sobresale por encima de la profundidad del rebajo d (figura 2). El perfil de junta está provisto de ranuras abiertas de tipo surco 11 y por canales de también de tipo cordón 12, dispuestos en dos filas (EP 0 441 250 B1).

El perfil de junta consta de dos piezas de estanqueidad coextrusionadas A1 y B1, que, con respecto al plano longitudinal del perfil Y, que es perpendicular a la cara de la base del perfil 9 o a la cara frontal del perfil 10, forman un segmento exterior de perfil y un segmento interior de perfil, que son del mismo tamaño.

Para fabricar las dos piezas de estanqueidad A1 y B1 pueden utilizarse elastómeros basados en el cloropreno (CR), caucho nitrilo (NBR), caucho de estireno-butadieno (SBR), un polímero mixto de etileno-propileno-dieno (EPDM) o mezclas de los mismos (p.ej. NBR/SBR). Las combinaciones ventajosas de elastómeros se recogen en la tabla 1.

Aquí se trata de una mezcla de caucho vulcanizado, en la que los componentes recién mencionados de caucho o de mezclas están presentes en cada caso por lo menos en una porción del 30 al 70% en peso. La mezcla de caucho contiene un reticulante o sistema reticulante. El sistema reticulante contiene un reticulante y/o un activador de vulcanización y un acelerante. Otros ingredientes habituales de la mezcla, que pueden intervenir a título individual o en combinación, son las cargas de relleno, los auxiliares de proceso, los plastificantes, los antioxidantes y los estabilizadores. Se remite al respecto al estado general de la tecnología de las mezclas de caucho.

Además de las buenas propiedades elásticas de todos estos tipos de materiales (CR, NBR, SBR, EPDM), se caracterizan además por criterios individuales, a saber, la resistencia a la llama (CR), la resistencia...

1. Conjunto estanco (6), que consta por lo menos de dos componentes contiguos de hormigón, acero, hormigón armado, fundición de hierro u otros materiales así como de un perfil de junta de material polimérico, que cubre y da estanqueidad al intersticio entre los dos componentes, los componentes son los segmentos (2), que se combinan para formar un túnel tubular (1), a saber, formando un sistema de intersticio en forma de juntas transversales y longitudinales (3, 5), en el que cada segmento está dotado en su cara de contacto por lo menos de un rebajo (7) que recorre y abarca todas las caras de contacto de los segmentos, a su vez en cada rebajo se halla alojado un perfil de junta (8) de tipo cordón, a saber, formando un marco de estanqueidad con los ángulos del marco, el perfil de junta está dotado de ranuras de tipo surco (11) abierto y/o cerrado de tipo cordón, dispuestas en la cara de base del perfil (9), y además con canales (12) que también son de tipo cordón, dispuestos entre las ranuras de tipo surto y la cara frontal del perfil (10), das perfil de junta (8) consta de dos o más piezas de estanqueidad coextrusionadas, que forman una unión adhesiva, las piezas de estanqueidad se fabrican por lo menos con dos tipos distintos de polímeros, que tienen en común la propiedad de ser elásticos, pero que por lo demás pueden tener propiedades mecánicas y/o químicas y/o biológicas distintas; caracterizado porque las dos piezas de estanqueidad coextrusionadas (A1, B1) existentes forman un segmento exterior de perfil y un segmento interior de perfil que, con respecto al plano longitudinal del perfil (Y), discurre en sentido perpendicular a la cara de base del perfil (9) o a la cara frontal del perfil (10).

2. Conjunto estanco según la reivindicación 1, caracterizado porque los dos segmentos de perfil tienen en especial el mismo tamaño.

3. Conjunto estanco según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el perfil de junta (8) presenta una cara de base de perfil (9) que equivale a la anchura del rebajo (w).

4. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque el perfil de junta (8) presenta una cara frontal de perfil (10), que sobresale por encima de la profundidad del rebajo (d).

5. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque el perfil de junta (8) está dotado de ranuras de tipo surco abierto de tipo cordón (11) y también de canales de tipo cordón (12).

6. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque se emplean diversos tipos de materiales poliméricos, que son exclusivamente elastómeros.

7. Conjunto estanco según la reivindicación 6, caracterizado porque se emplean elastómeros basados en el cloropreno (CR), caucho nitrilo (NBR), caucho de estireno-butadieno (SBR), un polímero mixto de etileno-propileno-dieno (EPDM) o sus mezclas.

8. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros CR y EPDM.

9. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros NBR y EPDM.

10. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros SBR y EPDM.

11. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros CR y NBR.

12. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros CR y SBR.

13. Conjunto estanco según la reivindicación 7, caracterizado porque se emplean combinaciones de los dos elastómeros NBR y SBR.

14. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque se emplean diversos tipos de materiales poliméricos, que son exclusivamente elastómeros termoplásticos (TPE).

15. Conjunto estanco según la reivindicación 14, caracterizado porque se emplean elastómeros termoplásticos (TPE) basados en estireno (TPE-S), elastómeros termoplásticos basados en olefinas no reticulados o parcialmente reticulados (TPE-O) o elastómeros termoplásticos basados en olefinas totalmente reticulados (TPE-V).

16. Conjunto estanco según la reivindicación 14, caracterizado porque se emplean elastómeros termoplásticos (TPE) basados en una mezcla de un termoplástico y un caucho por lo menos parcialmente reticulado, en especial un caucho basado en un polímero mixto de etileno-propileno-dieno (EPDM).

17. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque se emplean combinaciones de elastómeros y elastómeros termoplásticos.

18. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 17, caracterizado porque las piezas de estanqueidad coextrusionadas tienen la misma dureza Shore.

19. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 17, caracterizado porque las piezas de estanqueidad coextrusionadas tienen diferentes durezas Shore.

20. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 19, caracterizado porque por lo menos la pieza de estanqueidad coextrusionada que está en contacto con el agua es resistente a los microbios.

21. Conjunto estanco según una de las reivindicaciones de 1 a 20, caracterizado porque la unión adhesiva entre las piezas de estanqueidad coextrusionadas se genera por coextrusión a temperatura y presión elevadas.