способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях

Формула изобретения

Способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях, включающий бурение шпуров и инъектирование в них упрочняющего гидроизоляционного состава, отличающийся тем, что упрочняющий гидроизоляционный состав инъектируют в предварительно пробуренные шпуры посредством раздельной подачи в смесительный штуцер под давлением 0,2-1 МПа цементно-водной суспензии с В/Ц=1-1,5 и жидкого стекла с плотностью 1,3-1,6 г/см³ при следующим соотношении указанных смесей соответственно, мас.%: 75-90 и 10-25.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения протечек воды в подземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.д., особенно в аварийных ситуациях.

Известен способ гидроизоляции обделок тоннелей, который включает уплотнение концевой части зазора между обделкой и выработкой, нагнетание гидроизоляционного раствора в пространство между выработкой и обделкой через отверстия в обделке. При этом концевую часть зазора между обделкой и выработкой уплотняют упорным кольцом с уплотняющей пневмошиной, а через отверстия в обделке нагнетают гидроусилителем под давлением 2,0-2,5 МПа гидроизоляционный раствор (RU 2120553 от 09.04.1997, МКП E21D 11/38).

Известно использование смеси для гидроизоляции и омоноличивания тоннельных обделок, которая включает портландцемент бездобавочный с активностью не менее 25,0 МПа через 1 сутки, расширяющийся сульфоалюминатный компонент - смесь СаО:Al₂O₃:SO₃ при мольном соотношении (3,1-3,5):(0,9-1,2):(2,2-2,6), тонкодисперсное целлюлозное волокно с длиной волокон 0,03-1,0 мм, сополимер винилацетата и винилверсатата, винную кислоту или ее растворимые соли и кварцевый песок с размером частиц 0,1-2,5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный портландцемент 45-50, указанная смесь СаО:Al₂O₃:SO₃ 2,5-3,5, винная кислота или ее растворимые соли 0,010-0,025, указанный сополимер 0,2-0,5, указанное целлюлозное волокно 0,1-0,2, указанный кварцевый песок - остальное (RU 2385303 от 27.05.2008, МКП E21D 11/10).

Известен способ инъекционного уплотнения бетонных и железобетонных конструкций и тампонажные растворы для его осуществления. Согласно этому способу нагнетание раствора осуществляют в глубину конструкций через группы точечных инъекторов, закрепленных в предварительно пробуренных скважинах конструкции и находящихся между собой в гидравлической связи в пределах уплотняемой ее части, в три последовательных стадии нагнетания, с интервалами между стадиями, равными времени отверждения ранее нагнетенного раствора, причем на первой и второй стадиях используют тампонажный раствор одинакового состава, но с различным водоцементным отношением, содержащий портландцемент, микрокремнезем, ПАВ, кварцевый песок фракций менее 0,140 мм и (0,140-0,315) мм и дополнительно комплексную минеральную добавку - продукт совместного помола алюминатного цемента марки "500" с содержанием трехкальциевого алюмината 12-15% от массы цемента, сульфоалюмината кальция и кварцевого песка фракции не выше 0,140 мм, в соотношении 1:1:1. На заключительной стадии нагнетания используют тампонажный раствор, содержащий портландцемент, кварцевый песок фракции менее 0,140 мм, микрокремнезем с удельной поверхностью (25-35)·10³ см² /г, ПАВ, молотый кварцевый песок с удельной поверхностью (3,5-4,5)·10 ³ см²/г и дополнительно указанную комплексную минеральную добавку. Способ осуществляют для каждой стадии нагнетания смесей в определенной последовательности. После выполнения операций заключительной стадии инъекторы извлекают из скважин, а скважины заглушают путем заполнения их объема бетонной смесью состава, мас.%: портландцемент марки "500" 35,5-40,5; микрокремнезем 1,5-3,5; молотый кварцевый песок 7,5-9,5; кварцевый песок фракций (0,140-0,315) мм 43,5-54,0; указанная комплексная минеральная добавка 4,5-5,5; вода - остальное, после чего выполняют все стадии уплотнения для группы инъекторов следующей очереди. При необходимости после инъекционных работ наносят защитноотделочное покрытие конструкции путем торкретирования на ее поверхность бетонной смеси либо штукатурного раствора (RU 2067649 от 05.04.1995, МКП E21D 19/02).

Прототипом предложенному решению является способ устранения дефектных зон обделки гидротехнических напорных сооружений, заключающийся в инъектировании гидроизоляционного состава в предварительно пробуренные шпуры и нагнетании твердеющих упрочняющих гидроизоляционных составов. Операцию инъектирования проводят в две стадии: первую выполняют составом, содержащим ацетонформальдегидную смолу, 35%-ный водный раствор едкого натра, гидроксилсодержащий олигоэфир-лапрол-3503-2-70 и воду, взятых в соотношении, мас.%: ацетонформальдегидная смола 15,0-20,0, 35%-ный водный раствор едкого натра 1,5-2,0, гидроксилсодержащий олигоэфир 1,0-2,0, вода - остальное, затем через 5-300 мин инъекцируют составом, содержащим ацетонформальдегидную смолу, 35%-ный водный раствор едкого натра, сульфитно-дрожжевую бражку, бетонитовую глину и воду в соотношении, мас.%: ацетонформальдегидная смола 15,0-20,0, 35%-ный водный раствор едкого натра 1,5-2,0, сульфитно-дрожжевая бражка 0,1-0,2, бентонитовая глина 6,0-8,0, вода - остальное (RU 2009325 от 09.10.1990, МКП E21D 11/00).

Недостатком данного способа является его многоступенчатость, а также продолжительность отверждения инъектируемого состава.

Технической задачей данного изобретения является упрощение технологии устранения протечек воды в дефектной гидроизолируемой зоне подземных инженерных сооружений.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в предложенном способе устранения протечек воды упрочняющий гидроизоляционный состав инъектируют в предварительно пробуренные шпуры посредством раздельной подачи в смесительный штуцер под давлением 0,2-1 МПа цементно-водной суспензии с В/Ц=1-1,5 и жидкого стекла с плотностью 1,3-1,6 г/см³ при следующим соотношении указанных смесей соответственно, мас.%: 75-90 и 10-25.

Пример выполнения способа. В емкости объемом 200-250 л при постоянном перемешивании со скоростью 200-250 об/мин (с целью предотвращения седиментации) приготовляют цементно-водную суспензию с В/Ц=1-1,5.

Во второй емкости объемом 200-250 л наливают жидкое стекло с плотностью 1,3-1,6 г/см ³. Обе емкости снабжены насосами с регулируемыми скоростями подачи цементно-водной суспензии и жидкого стекла по раздельным шлангам, соединенными штуцером. Смешивание компонентов происходит в штуцере, вмонтированном в заранее подготовленный шпур в гидроизолируемой зоне. В зависимости от степени аварийности изменяют соотношение компонентов и давление их подачи в соответствии с данными табл.1.

Технические характеристики гидроизолирующего и укрепляющего строительные конструкции состава представлены в табл.1.

№	Характеристики	Соотношение компонентов	Время, мин	Прочность, МПа	Водопоглощение, %
1	Время отверждения гидроизоляционного состава в зависимости от соотношения компонентов (цементно-водная суспензия:жидкое стекло), мас.%	90:10	5-8
85:15	4-6
75:25	1,5-3
2	Прочность при сжатии через 45 мин	90:10		6,0
85:15	12,0
75:25	18,5
3	Водопоглощение полимеризованных композиций, %	90:10			0,0
85:15	0,0
75:25	0,0
4	Адгезионная прочность к бетонным поверхностям полимеризованных композиций через 45 мин	90:10 85:15 75:25		1,5 3,7 4,5
5	Время желеобразования грунтовой воды в зависимости от соотношения инъектируемых компонентов*	90:10	7-12
85:15	6-8
75:25	2,5-4
Примечание: вся вода, находящаяся в гидроизолируемой дефектной зоне, превращается при соприкосновении с гидроизолирующим составом в желеобразное состояние, приобретает водоотталкивающие свойства, дополнительно обеспечивая полную водонепроницаемость гидроизолируемой зоны.