El sistema de pozos eyectores combina las ventajas de los pozos profundos y de las lanzas de drenaje (wellpoints), pero también presenta algunas desventajas. Los pozos profundos precisan un diámetro suficiente para alojar en su interior una bomba sumergible, con el coste correspondiente, además, presentan una relativa fragilidad que puede solucionarse con el sistema de pozos profundos con eyectores. En este caso, la elevación del agua se realiza mediante la inyección de agua a alta presión hasta el fondo del sondeo, donde el efecto Venturi la succiona y la eleva al exterior. Trabaja por succión, pero a diferencia de los wellpoints, esta se produce en el fondo del pozo. La ventaja frente a los pozos profundos es que los eyectores tienen un diámetro reducido. Las bombas de presión se sitúan en superficie y son del tipo normal, lo cual resulta de interés por su fácil vigilancia, mantenimiento y sustitución. Además, a diferencia de las electrobombas sumergibles, que pueden quemarse rápidamente si funcionan en seco, los eyectores pueden bombear mezclas de aire y agua sin problemas. Por tanto, el coste unitario de los eyectores es significativamente menor que el de los pozos profundos, por lo que pueden utilizarse en espaciamientos más reducidos cuando las condiciones lo permiten.
Su desventaja es su bajo rendimiento energético y su aplicabilidad se centra en caudales bajos. De hecho, en suelos con más del 5 % de partículas finas, los métodos de drenaje gravitacionales son muy lentos y los conos de depresión tardan en formarse. Por tanto, este sistema es adecuado cuando se quiere rebajar el nivel freático en terrenos de baja permeabilidad (limo o arena fina) a más de 5 m, que es el límite de un wellpoint de una sola etapa. En estos terrenos de tan baja conductividad, el uso del vacío garantiza un mejor drenaje del suelo. Además, si la columna del filtro del pozo se sella con bentonita, el vacío se transmite por completo al terreno, lo que acelera el drenaje de los suelos finos que atraviesan capas más permeables y aumenta la resistencia al corte del terreno.
Sin embargo, a profundidades superiores a 45 o 50 metros, este sistema deja de ser eficiente, por lo que se opta por un pozo profundo con una bomba en el fondo. Además, los sistemas eyectores son sensibles a distintos componentes del agua subterránea, como el hierro o el manganeso, cuya precipitación puede obstruir el sistema y reducir su rendimiento, así como a las bioincrustaciones o al desgaste de la boquilla, por lo que es necesario realizar un mantenimiento regular del equipo.
La instalación consta de una serie de pozos y de una única instalación de bombeo, cuya disposición depende de las condiciones del suelo. Los pozos están equipados con conductos o tuberías de alimentación, un expulsor (Venturi), y un conducto de retorno. En la cabeza del pozo, la tubería de alimentación es conectada a una línea de alimentación de alta presión, y la tubería de retorno es conectada a una tubería de evacuación de baja presión. Las líneas de retorno están conectadas a una planta especial de bombeo, la cual abastece a la línea de alimentación con agua a gran presión, y recoge el agua de la línea de evacuación. La elevada presión de agua que pasa a través del Venturi, succionará el agua del suelo y la enviará a la superficie a través de la tubería de retorno. Pueden ser de dos tipos: de tubería única (dos concéntricas) o de dos tuberías. Este sistema se utiliza en suelos de baja permeabilidad (Figura 2).
A pesar del alto costo de la instalación de estos pozos, en algunos casos pueden resultar más económicos y más fáciles de operar que los wellpoints. Los pozos pueden instalarse en la superficie de la tierra, fuera del área de construcción, para reducir el nivel de agua en una sola etapa. La distancia entre eyectores es similar a la empleada en el sistema de wellpoints. En un principio, las profundidades de operación no están limitadas por la altura de succión, ya que hay eyectores capaces de trabajar hasta 150 m de profundidad, aunque lo normal es situarse entre 30 y 50 m en una sola etapa. Cuando se utilizan eyectores de una sola conducción, el diámetro interno de la perforación puede ser tan pequeño como 50 mm, lo que hace que este sistema sea muy rentable.
Una estación de bombeo suele constar de un tanque y una o más bombas, junto con válvulas y tuberías de conexión. La bomba toma agua del tanque y la impulsa a presión hacia la línea de abastecimiento, a la que están conectadas las tuberías de inyección de cada eyector. El agua inyectada y extraída del terreno vuelve al tanque a través de la línea general de retorno, a la que se conectan las tuberías de descarga de los eyectores. Una sola estación puede abastecer hasta 75 pozos eyectores.
Os paso una animación para que veáis cómo funciona un eyector. Espero que os sea útil.
REFERENCIAS:
- POWERS, J.P. (1992). Construction dewatering: New methods and applications. Ed. Wiley et al., New York.
- PREENE, M.; ROBERTS, T.O.L.; POWRIE, W., DYER, M.R. (2004). Groundwater control: design and practice. CIRIA C515, London.
- TOMLINSON, M.J. (1982). Diseño y construcción de cimientos. URMO, S.A. de Ediciones, Bilbao, 825 pp.
- YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.
- YEPES, V. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.
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