Rafael Morán, premio “Patente con mayor impacto en la sociedad de la UPM”
Recibe este premio por la patente “Pieza prefabricada de hormigón con sistema de drenaje y aireación para protección frente a la erosión por corrientes de agua (ACUÑA)”
27.01.23
La patente “Pieza prefabricada de hormigón con sistema de drenaje y aireación para protección frente a la erosión por corrientes de agua (ACUÑA), concedida en mayo de 2017, mejora la seguridad de las presas.
El incremento del nivel de seguridad hidrológica de las infraestructuras críticas como las presas, balsas y diques fluviales adquiere una mayor relevancia por el recrudecimiento de las avenidas extremas que está provocando el cambio climático. Esta circunstancia es el origen de la línea de investigación sobre protección de grandes infraestructuras hidráulicas en la que viene desarrollando su actividad el grupo de investigación SERPA, que ha dado como resultado la patente de bloque de hormigón prefabricado denominada ACUÑA.
La pieza patentada está dentro de la tipología de bloques en forma de cuña. Estos bloques son elementos modulares de hormigón en masa de alta resistencia al impacto que, colocados sobre el talud de aguas abajo del cuerpo de presas, balsas o diques fluviales, permiten evitar la erosión y los daños provocados por la circulación de corrientes de agua, incluso con caudales unitarios y velocidades de circulación elevadas. Cabe recordar que el vertido de agua por encima de la coronación de estas infraestructuras es la principal causa de su rotura, con las graves consecuencias que lleva asociadas en muchos casos.
El bloque ACUÑA presenta como principal diferencia respecto a los bloques precedentes la ubicación de los orificios de aireación y drenaje, que en este caso de sitúan en la zona superior de la contrahuella (se puede observar en la Figura). Además, se ha dispuesto un bisel en la zona de contacto entre la huella y contrahuella, con objeto de aumentar las presiones negativas o de succión en esa zona. La principal ventaja de esta disposición radica en una menor filtración de agua hacia la presa. Además, el bloque ACUÑA posee un orificio transversal que pasa por su centro de gravedad que tiene como objetivo principal el servir de transmisor de las presiones negativas hacia la base del bloque. Este orificio también facilita su transporte en obra mediante grúa.
El desarrollo de la patente se ha realizado con el apoyo de tres proyectos de investigación del Plan Nacional de I+D: ACUÑA (IPT-2011-0997-020000), DIABLO (RTC-2014- 2081-5) y PABLO (RTC-2017-6196-5). La investigación ha incluido modelación física y numérica, así como ensayos mecánicos de los materiales de construcción para la mejora de la resistencia mecánica del hormigón frente al impacto de elementos flotantes. La licencia de explotación actualmente está a nombre de la empresa de prefabricados PREHORQUISA, que se encarga de su fabricación y comercialización.
Sobre Rafael Morán
Rafael Morán es doctor por la Universidad Politécnica de Madrid en el año 2013 en el programa de Sistemas de Ingeniería Civil y Profesor Contratado Doctor en el Dpto. de Ingeniería Civil: Hidráulica, Energía y Medio Ambiente de la ETSI de Caminos, Canales y Puertos de la UPM desde el año 2009. Previamente ejerció la profesión como Ingeniero de Caminos, C. y P. durante 9 años en consultoría de ingeniería hidráulica, especializándose en ingeniería de presas.
Desde 2007, su labor se ha centrado en la investigación en seguridad de presas dentro del Grupo investigación en Seguridad de Presas y Aliviaderos (SERPA). Ha participado en 17 proyectos de investigación del Plan Nacional de I+D con más de 100 publicaciones y es coinventor de la patentes industriales ACUÑA y POLILAB. Rafael es miembro del “European Working Group on Overtopping Erosion” del Club Europeo del Comité Internacional de Grandes Presas (ICOLD) donde codirige del subgrupo de Protecciones de presas frente al sobrevertido y es vocal colaborador del Comité Nacional Español de Grandes Presas (SPANCOLD) en los comités técnicos de Hidráulica, Presas de Materiales Cementados y Cálculo y Diseño de Presas. Su tesis doctoral recibió los premios Extraordinario de Doctorado y Carlos González Cruz.