Analysis and design of a flood barrier. Technical and economical feasibility study of the solution

Abstract

[ES] El proyecto se centra en el desarrollo del concepto de una barrera elastomérica paraboloide que una vez rellena de agua, bloquea, con éxito, el acceso perimetral del agua en caso de inundaciones, protegiendo así viviendas o comercios.

Se ha desarrollado en colaboración con la empresa escocesa, Albarrier Ltd, que está planeando su entrada al mercado con este producto. Por este motivo, todas las decisiones se han tomado teniendo en cuenta sus requerimientos y su opinión.

En primer lugar, se ha llevado a cabo una investigación y análisis sobre las inundaciones , los efectos de las mismas, y cómo han evolucionado debido al cambio climático. De este modo, se determina el riesgo potencial de inundaciones. Esta investigación se ha complementado con un estudio del mercado y las soluciones actuales, que pueden considerarse competencia del producto que se está diseñando.

La idea original de la barrera ya estaba patentado por la empresa, por lo que nuestro trabajo se han enfocado en la selección de los materiales, estudio de las diferentes tecnologías de fabricación y accesorios de fijación para la unión de los distintos elementos. La solución incluye varios tamaños y ángulos de trabajo, para dar un amplio rango de servicio. También, se ha llevado a cabo un análisis de tensiones y deformaciones del producto, para validar el diseño e identificar los puntos sometidos a mayor estrés. Esta información ha sido de gran valor para la empresa.

Para la selección de materiales, se han analizado diferentes opciones en el mercado en términos de durabilidad, disponibilidad, tecnología, precio y métodos de fabricación. En base a este análisis, la empresa ha seleccionado el material que más le conviene.

Posteriormente, se ha desarrollado un diseño para las conexiones entre barreras y se ha elegido el modelo de las válvulas de entrada y salida del agua, además, de sus posiciones.

Asimismo se ha llevado a cabo un estudio del proceso de fabricación de la barrera, para asegurar su estabilidad dimensional y su repetitibilidad, así como el cumplimiento de las especificaciones del cliente.

Para finalizar, se ha elaborado un plan de marketing que posiciona el producto en el mercado y un análisis financiero, que analiza la viabilidad del proyecto.

[EN] The project focuses on the development of the concept of a paraboloid elastomeric barrier which, once filled with water, successfully blocks perimeter water access in the event of flooding, thus protecting homes or businesses.

It has been developed in collaboration with the Scottish company, Albarrier Ltd, which is planning to enter the market with this product. For this reason, all decisions have been made taking into account their requirements and feedback.

Firstly, research and analysis has been carried out on flooding, its effects, and how it has evolved due to climate change. In this way, the potential risk of flooding is determined. This research has been complemented by a study of the market and current solutions, which can be considered as competition for the product being designed.

The original idea of the barrier was already patented by the company, so our work has focused on the selection of materials, study of the different manufacturing technologies and fixing accessories for the union of the different elements. The solution includes various sizes and working angles, to give a wide range of service. A stress and strain analysis of the product has also been carried out to validate the design and identify the most stressed points. This information has been of great value to the company.

For the selection of materials, different options on the market were analyzed in terms of durability, availability, technology, price and manufacturing methods. Based on this analysis, the company has selected the most suitable material.

Subsequently, a design for the connections between the barriers was developed and the model of the water inlet and outlet valves and their positions were chosen.

A study of the barrier manufacturing process has also been carried out to ensure its dimensional stability and repeatability, as well as compliance with the client's specifications.

Finally, a marketing plan has been drawn up to position the product in the market and a financial analysis has been carried out to analyse the viability of the project.