СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ СМОТРОВОГО КОЛОДЦА
METHOD TO APPLY COATING ONTO INNER SURFACE OF INSPECTION WELL

Изобретение относится к способу ремонта внутренней поверхности смотрового колодца методом нанесения пропитанного смолой покрытия из слоистого композиционного материала на ремонтируемую поверхность, раздутия покрытия сжатым воздухом с последующим отверждением покрытия паром.
Подземные смотровые колодцы, в основном, строят из кирпича или бетона.
Обычно смотровой колодец состоит из верхней части - горловины, и нижней расширенной рабочей части, в которой находится лоток подземного трубопровода. Со временем колодцы начинают разрушаться. При этом верхняя часть горловины является наиболее уязвимой частью колодца, т.к. на нее действуют знакопеременные температурные нагрузки окружающей среды (зима-лето), проникающие через люк атмосферные осадки, химические нагрузки от просачивания реагентов антиобледенителей, которыми посыпают шоссе, осевые нагрузки от давления проезжающих автомобилей. К тому же, зимой горловины колодцев могут промерзать на глубину примерно до 800 мм в районе средних широт.
Под воздействием вышеперечисленных нагрузок разрушаются кирпичная кладка, бетонные кольца, в первую очередь, в верхней части горловины. Происходит засорение труб канализационной сети за счет падения вниз кирпичей, осколков бетона и пр.
Кроме того, разрушение верхней части горловины приводит к проседанию горловины колодца на асфальтовом покрытии шоссе, что требует постоянного ремонта для восстановления единого уровня горловины колодца и шоссе.
Нижняя часть колодца, так называемая рабочая зона, не испытывает вышеуказанных нагрузок. Для нее характерно нарушение герметизации стенок колодца, как извне, так и изнутри колодца, что происходит значительно медленнее.
Поэтому целесообразно производить ремонт горловины смотрового колодца на стадии начала нарушения целостности стенок горловины, чтобы предотвратить обрушение колодца в дальнейшем и продлить срок службы существующего колодца.
Полное восстановление смотрового колодца очень трудоемкая задача, т.к. требует разрытия грунта и замены кирпичной кладки или бетонного кольца.
Очевидно, что быстрее и дешевле обойдется ремонт колодца без разрытия грунта.
Такие технологии широко известны.
Известен способ ремонта смотрового колодца, заключающийся в изготовлении рукавного покрытия в форме мешка из слоистого композиционного материала, пропитанного смолой, с защитной пленкой на внутренней поверхности. Горловина этого мешка насаживается и фиксируется на установочной оснастке, с помощью которой мешок опускается до дна смотрового колодца. Затем через оснастку в мешок подают под давлением горячий воздух, который расширяет и плотно прижимает мешок к стенкам смотрового колодца. После отверждения смолы защитную пленку отделяют и удаляют (патент США №5106440, МПК B29C 63/28,1992 г.)
Известен также способ восстановления колодцев, заключающийся в предварительном изготовлении многослойного рукава, внешний и внутренний слои которого состоят из тканого анизотропного материала, пропитанных отверждаемой эпоксидной смолой и разделенных непроницаемой для воды и газов химически стойкой непористой мембраной. Изнутри рукав покрыт защитной полимерной пленкой, которая закрывает один из концов рукава, а второй конец рукава надевается и закрепляется на установочной оснастке, с помощью которой рукав опускают в колодец до его дна. Далее через оснастку подают в полость рукава под давлением нагретый воздух и осуществляют прижатие рукава к стенкам и дну колодца и отверждение смолы, после чего защитную пленку удаляют (патент США №5265981, МПК E02D 29/12,1993 г.)
Наиболее близким техническим решением к заявляемому относится способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность смотрового колодца, включающий изготовление заготовки покрытия из слоистого композиционного материала, пропитку его связующим, введение полученного покрытия в смотровой колодец с помощью установочной оснастки, подведение сжатого воздуха и пара и отверждение покрытия (патент WO 95/16165, МПК F16L 55/165, 1995 г. - прототип).
Недостатками всех вышеуказанных технических решений являются сложность, трудоемкость и дорогостоимость процесса.
Это объясняется тем, что ремонт или восстановление смотрового колодца производят без учета его фактического износа. Поэтому высоту заготовки покрытия выбирают равной глубине всего колодца: от начала горловины до его дна, что не всегда себя оправдывает.
Как указывалось выше, разрушение колодца чаще всего начинается с горловины из-за сложных условий эксплуатации.
Поэтому целесообразно производить ремонт смотрового колодца на стадии начала нарушения целостности стенок горловины, чтобы предотвратить ее обрушение и проседание относительно асфальтового покрытия шоссе в дальнейшем и продлить срок службы существующего колодца.
Задачей настоящего изобретения являются упрощение, ускорение и удешевление способа нанесения покрытия на внутреннюю поверхность смотрового колодца за счет обеспечения ремонта смотрового колода только в верхней его части, т.е. в горловине.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе нанесения покрытия на внутреннюю поверхность смотрового колодца, включающем изготовление заготовки покрытия из слоистого композиционного материала, пропитку его связующим, введение полученного покрытия в смотровой колодец с помощью установочной оснастки, подведение сжатого воздуха и пара и отверждение покрытия, высоту заготовки покрытия определяют в соответствии с глубиной промерзания местного грунта или высотой физического износа горловины смотрового колодца, при этом к одной из сторон заготовки покрытия прикрепляют монтажные ленты, после пропитки связующим полученное покрытие сворачивают в рулон с нахлестом и вводят в смотровой колодец до совпадения края покрытия с торцом горловины смотрового колодца, затем фиксируют положение покрытия путем соединения монтажных лент с установочной оснасткой, подведение сжатого воздуха и пара осуществляют через мягкий, полый пуансон, опущенный в горловину смотрового колодца, после отверждения покрытия пуансон извлекают.
Целесообразно использовать пуансон, выполненный из армированной теплостойкой резины.
Целесообразно использовать пуансон, снабженный снаружи пленкой с силиконовым покрытием.
Технический результат достигается, во-первых, за счет того, что раскрой заготовки покрытия по высоте производят с учетом глубины промерзания местного грунта или высоты фактического износа горловины, т е. практически на начальной стадии разрушения колодца. Уменьшение габаритов заготовки способствует снижению расхода материала покрытия.
Во-вторых, заготовка не сшивается, а сворачивается после пропитки связующим в рулон с нахлестом. Естественно, при раскрое заготовки ее длину определяют равной величине длины окружности горловины колодца, к которой добавляют величину нахлеста. Наличие нахлеста позволяет поставить изготовление заготовок на поток и производить ремонт 4-5 горловин колодцев в день, даже если их диаметры имеют некоторые отклонения от стандартного размера. Это возможно, потому что при раздуве покрытия воздухом имеющийся запас покрытия в виде нахлеста достаточен для обеспечения ремонта горловин с нестандартным размером.
Таким образом, отпадает необходимость в изготовления покрытия индивидуально для каждого колодца, как в прототипе, что упрощает и ускоряет процесс ремонта в целом.
В-третьих, изготовление заготовки покрытия с монтажными лентами упрощает монтаж покрытия в колодец, поскольку это делается вручную и не требует сложного дополнительного оборудования.
В-четвертых, использование мягкого, полого пуансона также упрощает и удешевляет технологию ремонта, поскольку он предназначен для многократного применения, т.к. выполнен из достаточно прочной армированной теплостойкой резины, а наличие пленки с силиконовым покрытием облегчает его извлечение.
Предлагаемый способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность смотрового колодца поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено покрытие внутри горловины, на фиг.2 изображен пуансон в рабочем положении, на фиг.3 дано поперечное сечение А-А по горловине с покрытием, на фиг.4 изображена заготовка покрытия.
На фиг.1 показана горловина 1 смотрового колодца 2, покрытие 3, крышка люка 4, установочная оснастка, состоящая из кольца 5 и опор 6, монтажная лента 7.
На фиг.2 показан пуансон 8 с наружной разделительной пленкой 9, снабженный сверху заглушкой 10 со штуцером 11 для подвода сжатого воздуха и пара, а снизу - заглушкой 10 и штуцером 12 для выхода конденсата. Концы пуансона 8 закрепляют хомутами 13 на заглушках 10, а сам пуансон 8 подвешивают на стойке 14.
На фиг.3 изображен нахлест 15 в покрытии 3, размещенном в горловине 1.
На фиг.4 показана заготовка 16, прошитая по толщине швами 17, с прикрепленными монтажными лентами 18.
Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность смотрового колодца осуществляется следующим образом.
Перед нанесением покрытия 3 на горловину 1 смотрового колодца 2 ее отмывают от грязи с помощью гидродинамической машины. После чего колодец сушат в естественных условиях в течение 1-2 суток. Затем делают замер диаметра горловины 1 и определяют глубину ремонта (L). Глубина L обычно равна глубине промерзания грунта в месте ремонта, которая для средних широт составляет примерно 700 мм. В других случаях она определяется фактическим состоянием поверхности горловины, т.е. высотой ее физического износа.
Далее изготавливают заготовку 16 покрытия 3 из слоистого композиционного материала, размеры которой равны:
- длина развертки равна длине окружности горловины+(150÷250 мм)
- ширина развертки равна величине L.
2
2
Верхний и нижний слои заготовки 16 состоят из одного слоя иглопробивного нетканого полотна с плотностью 400÷600 г/м (ТУ 8395-003-35241579-00). Средний слой состоит из 6 слоев стекломата из рубленых стеклянных нитей (ТУ 5952-049-13377864-2004) с плотностью 300÷450 г/м. Общая толщина сформированной заготовки равна 9-10 мм.
Слоистую заготовку 16 прошивают по толщине вдоль длинной стороны и пришивают к одному из ее краев монтажные ленты 18 из синтетического материала шириной до 30 мм, длиной до 800 мм на расстоянии до 200 мм друг от друга.
Затем срезают ходовые скобы (не показаны) в горловине 1. Над смотровым колодцем 2 располагают установочную оснастку в виде кольца 5 и опор 6. Пропитанное покрытие 3 сворачивают в рулон с нахлестом 15 и вставляют в горловину 1 смотрового колодца 2. С помощью монтажных лент 7 подвязывают покрытие 3 к кольцу 5, при этом фиксирование положения покрытия 3 производят после выравнивания краев покрытия 3 и торца горловины смотрового колодца 2. Покрытие 3, пропитанное неотвержденным связующим, прилепляют к стенке горловины 1.
Собранный в соответствии с фиг.2 резиновый пуансон 8 снабжен с наружной стороны разделительной пленкой 9 с силиконовым покрытием. При этом у пуансона диаметр штуцера 11 больше диаметра штуцера 12, что позволяет создать в нем давление пара в процессе отверждения покрытия 3.
Подготовленный пуансон 8 вставляют в горловину 1 смотрового колодца 2 и подвешивают его на стойке 14. К пуансону 8 присоединяют шланг сжатого воздуха (не показан). При достижении давления в пуансоне 8, равном 0,02 МПа, пуансон раздувается и прижимает покрытие 3 к стенкам горловины 1. Затем сбрасывают давление воздуха в пуансоне 8 и проверяют правильность монтажа покрытия 3. Если края покрытия 3 и торца смотрового колодца 2 не совпадают, то положение покрытия поправляют, натягивая или отпуская монтажные ленты 7. После проверки правильности монтажа покрытия 3, в пуансон подают пар и отверждают его. Давление пара в пуансоне может быть в пределах 0,01-0,03 МПа, время обогрева паром - 30-60 мин. Конденсат и избыток пара выпускают из нижней заглушки 10 пуансона 8 через штуцер 12. По истечении времени нагрева и отверждения покрытия 3 пар из пуансона 8 выдувают воздухом, после чего извлекают пуансон вместе с разделительной пленкой 9, обрезают крепежные ленты 7 и монтируют новые ходовые скобы вместо демонтированных.
Технический результат выражается в упрощении процесса и аппаратурного оформления для его реализации, сокращении времени, экономии расхода покрывного материала и отсутствии наличия отвержденных отходов покрытия.
Помимо этого, наличие нахлеста в покрытии позволяет максимально плотно прижать его к стенкам горловины и избежать нежелательных зазоров между покрытием и стенкой горловины.
Кроме того, использование предложенного пуансона предполагает его многократное использование, что также способствует улучшению экономичности процесса.