Несущая часть подземных сооружений тоннельного типа

Полезная модель относится к области строительства подземных сооружений и может быть использована при проектировании гидроизоляции несущих частей подземных сооружений тоннельного типа.
Известна несущая часть подземных сооружений тоннельного типа (см. рис. 1 Приложения к описанию) с укладкой гидроизоляционного материала (полимерные напыляемые составы, наплавляемые битумно-полимерные рулоны) непосредственно на доступной наружной поверхности этих конструкций методом сплошного адгезионного сцепления (СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013 Гидроизоляция транспортных тоннелей и метрополитенов, сооружаемых открытым способом, стр. 16, рис. 1).
Недостатком данной конструкции является отсутствие ремонтопригодности гидроизоляционного покрытия в случае наличия на внутренней поверхности стен и плит перекрытия дополнительного конструктивного слоя (например, отделки из декоративных плит, мозаики, фресковой росписи, штукатурки и т.п.) за счет:
возможности бесконтрольной миграции прорвавшейся воды по рабочему шву между внутренней поверхностью ограждающей конструкции и слоем декоративной отделки, что исключает возможность обнаружения точного месторасположения повреждения гидроизоляционного покрытия;
исключения возможности обнаружения точного местонахождения повреждения гидроизоляционного покрытия при наличии на внутренней поверхности ограждающей конструкции водонепроницаемой отделки;
необходимостью исключения возможности повреждения дорогостоящей и/или имеющей художественную ценность отделки.
Наиболее близким по достигаемому результату и технической сущности к предлагаемой конструкции является несущая часть подземных сооружений тоннельного типа (см. рис. 2 Приложения к описанию) с применением в качестве гидроизоляционного покрытия листовых полимерных мембран из ПВХ или ТПО с интегрированной секционной контрольно-инъекционной, ремонтной системой (СТО ТЕХНОНИКОЛЬ 72746455-4.6.2-2015, стр. 75). Недостатками данной конструкции являются:
наличие технологических швов гидроизоляционного покрытия из листовых ПВХ мембран;
дороговизна, технологическая сложность и трудоемкость производства работ по устройству и контролю герметичности межсекционных лент из наружных эластичных гидроизоляционных лент, включающих: раскрой лент, их раскладку и приклейку между собой и с гидроизоляционным покрытием.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и технологии устройства и повышение надежности ремонтопригодной гидроизоляции несущих частей подземных сооружений тоннельного типа.
Указанная цель достигается тем, что несущая часть подземных сооружений тоннельного типа, ограниченная с внутренней стороны внутренним пространством тоннеля, а с внешней - грунтом обратной засыпки, содержит с внутренней стороны железобетонную несущую плиту, к которой с внешней стороны сначала примыкает полиэтиленовая пленка с зазором, при этом зазор заполнен влагопоглощающим геотекстилем, а далее последовательно гидроизоляция и защитный слой из монолитного железобетона. Зазор разделен рабочими швами на водонепроницаемые секции с выпуском через монолитную плиту из каждой секции шланга, соединяющего зазор с внутренним пространством тоннеля. Гидроизоляция выполнена из напыляемого материала, а рабочий шов выполнен путем адгезии слоя гидроизоляции с бетоном плиты, причем в месте рабочего шва зазор отсутствует. Кроме того гидроизоляция может быть выполнена из напыляемого материала с двойной адгезией.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где
на фиг. 1 представлена конструкция несущей части подземных сооружений тоннельного типа с гидроизоляцией на основе напыляемых полимерных составов с интегрированной контрольно-инъекционной ремонтной системой.
Для пояснения текста Описания сделано Приложение к тексту.
Несущая часть подземных сооружений тоннельного типа ограничена с внутренней стороны внутренним пространством тоннеля 1, а с внешней - грунтом обратной засыпки 2. Она содержит железобетонную несущую плиту 3, к которой с внешней стороны сначала примыкает полиэтиленовая пленка 4 с зазором 5, а далее последовательно гидроизоляция 6, выполненная из напыляемого материала, и защитный слой из монолитного железобетона 7, армированного сеткой 8. Железобетонная несущая плита 3 может быть как плитой перекрытия, так и стеной тоннеля. К внутренней стороне железобетонной несущей плиты 3 примыкает слой внутренней декоративной отделки 9. Зазор 5 разделен рабочими швами 10 шириной примерно 100 мм на секции 11. Рабочие швы выполнены путем адгезии слоя 6 гидроизоляции с железобетонной плитой 3. Зазор 5 заполнен влагопоглощающим материалом 12, который выполнен полотнищами вместе с пленкой 4. На протяжении рабочего шва 10 элементы 4 и 5 отсутствуют. При этом куст шлангов 13 из смежных секций 11 выводится в специальные «контрольно-смотровые» короба 14, расположенные в стене 15 тоннеля.
Применение напыляемых полимерных гидроизоляционных составов позволяет упростить конструкцию и технологию устройства гидроизоляции несущей части подземных сооружений тоннельного типа с интегрированной контрольно-инъекционной ремонтной системой (фиг. 1) и повысить ее надежность за счет:
применения простого и высокопроизводительного механизированного способа (метод распыления) для выполнения бесшовного, и, следовательно, более экономичного при устройстве и надежного в эксплуатации гидроизоляционного покрытия;
устройства герметичных межсекционных разделительных полос (рабочих швов 10) естественным образом, без применения специальных технологических операций и материалов. Происходит это в процессе выполнении работ по нанесению гидроизоляционного покрытия 6 методом напыления полимерных составов на всю площадь поверхности изолируемой конструкции, разделенной ранее устроенными контрольно-инъекционными секциями 11, за счет сплошного адгезионного (следовательно герметичного) сцепления гидроизоляционных полимерных составов с бетонной поверхностью полос 10 плиты 3.
Предлагаемая технология по устройству ремонтопригодной гидроизоляции несущей части подземных сооружений тоннельного типа с интегрированной инъекционной ремонтной системой, включает следующие операции, выполняемые в следующей последовательности:
монтаж штуцеров с инъекционными шлангами в «теле» возводимой стеновой конструкции или плиты перекрытия, на стадии выполнения работ по их бетонированию;
осмотр поверхности бетонного основания и выполнение работ по его подготовке, очистка поверхности контрольно-инъекционных штуцеров, замоноличенных в бетонное основание (при необходимости);
разметка готовой поверхности бетона изолируемой конструкции согласно разработанной схеме секционирования, предусматривающая выделение разделительных межсекционных полос на бетонное основание;
«свободная» укладка внутри выделенных секций геотекстильной ткани, которая объединяет элементы 4 и 5. На стеновых конструкциях укладка производится приклеиванием ткани по контуру к поверхности бетона (например, с помощью ронделей или клеящего вещества);
нанесение гидроизоляционного покрытия методом напыления полимерных составов на всю площадь поверхности изолируемой конструкции, разделенной ранее устроенными контрольно-инъекционными секциями;
устройство защитных покрытий гидроизоляции на стеновых конструкциях и плитах перекрытия.
После завершения вышеизложенных работ по устройству гидроизоляционного покрытия с секционированной инъекционной ремонтной системой, покрытой защитным бетонным слоем, выполняются работы по устройству декоративной отделки 9.
Несущая часть подземных сооружений тоннельного типа работает следующим образом.
Вода может поступать во внутреннее пространство 1 тоннеля из водонасыщенных грунтов 2.
Первым существенным признаком данного технического решения является гидроизоляция 6, которая препятствует указанному выше поступлению воды во внутреннее пространство тоннеля.
Вторым существенным признаком является железобетонная несущая плита 3, которая по определению является основным элементом заявляемого технического решения под названием «несущая часть подземных сооружений тоннельного типа», и она защищается от различных коррозийных процессов при попадании грунтовой воды. Этот элемент внутри себя формирует ремонтную систему.
Третьим существенным признаком является железобетонная плита, содержащая защитный слой 7 бетона и распределительную сетку 8.
2
Ремонтная система выполнена в виде зазора между железобетонной несущей плитой 3 и гидроизоляцией 6. Зазор заполнен слоем геотекстильной ткани 12 и отделен от железобетонной плиты полиэтиленовой пленкой 4. В случае повреждения гидроизоляции 6 вода попадает в зазор, но в железобетонную плиту поступлению ее препятствует пленка 4. Вода из зазора по шлангу 13 попадает в «контрольно-смотровой короб» 14, расположенный в стене 15 тоннеля. Чтобы узнать, в каком месте произошло повреждение гидроизоляции, зазор разделен рабочими швами 10 на секции 11 размером примерно 10×15 м. Шланги 14 из всех секций собираются в одной или нескольких коробах 14. Место повреждения определяется по номеру шланга, из которого поступает вода. Рабочий шов 10, разделяющий зазор на отдельные секции, формируется за счет адгезии гидроизоляции 6 и бетона 3.
Таким образом, существенными признаками ремонтной системы являются следующие:
четвертый существенный признак - разделенный на отдельные секции зазор, заполненный водопоглощающим материалом 12 и отделенной от железобетонной плиты 3 полиэтиленовой пленкой 4;
пятый существенный признак - рабочий шов 10, сформированный путем адгезии гидроизоляции 6 к бетону 3;
шестой существенный признак - шланг 13, отводящий воду к внутреннему пространству тоннеля.
Все шесть признаков являются необходимыми и достаточными для достижения заявляемого технического результата. Все они отражены в формуле полезной модели.
Заявляются три технических результата:
упрощение конструкции ремонтнопригодной гидроизоляции;
упрощение технологии устройства ремонтнопригодной гидроизоляции;
повышение надежности ремонтнопригодной гидроизоляции.
Все три технических результата определяются одними и теми же шестью существенными признаками.
Упрощение конструкции достигается тем, что исключаются сложные рабочие швы (см. рис. 2 Приложения).
Упрощение технологии достигается тем, что не нужно производить трудоемкие операции по склейке полотен гидроизоляции.
Повышение надежности достигается тем, что исключаются швы стыков полотен гидроизоляции, водонепроницаемость которых обеспечить трудно, а, следовательно, трудно обеспечить переход воды из одной секции 11 в смежную.
Слой внутренней декоративной отделки 9 не может по условиям эксплуатации пробуриваться, поэтому шланги 13 выведены наружу за пределами слоя 9. Однако в число существенных признаков элемент 9 не введен, поскольку данное техническое решение в ряде случаев может оказаться целесообразным и без элемента 9.
ПРИЛОЖЕНИЕ К ОПИСАНИЮ
Гидроизоляция является неотъемлемой частью подземных сооружений тоннельного типа.
Рассмотрим следующие варианты.
Вариант 1 (Аналог). Известна несущая часть подземных сооружений тоннельного типа с укладкой гидроизоляционного материала (полимерные напыляемые составы, наплавляемые битумно-полимерные рулоны) непосредственно на доступной наружной поверхности этих конструкций методом сплошного адгезионного сцепления, представленную на рис. 1 (СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013 Гидроизоляция транспортных тоннелей и метрополитенов, сооружаемых открытым способом, стр. 16).
Достоинством этого варианта является простота технологии нанесения гидроизоляционного покрытия на бетонное основание и отсутствие технологических швов, обусловленная применением метода напыления;
Недостатком данного варианта является отсутствие ремонтопригодности гидроизоляционного покрытия в случае наличия на внутренней поверхности стен и плит перекрытия дополнительного конструктивного слоя (например, отделки из декоративных плит, мозаики, фресковой росписи, штукатурки и т.п.), за счет:
возможности бесконтрольной миграции прорвавшейся воды по рабочему шву между внутренней поверхностью ограждающей конструкции и слоем декоративной отделки, что исключает возможность обнаружения точного месторасположения повреждения гидроизоляционного покрытия;
исключения возможности обнаружения точного местонахождения повреждения гидроизоляционного покрытия при наличии на внутренней поверхности ограждающей конструкции водонепроницаемой отделки;
необходимости исключения возможности повреждения дорогостоящей и/или имеющей художественную ценность отделки.
Вариант 2 (Прототип). Можно применить в качестве гидроизоляционного покрытия листовые полимерные мембраны из ПВХ или ТПО с интегрированной секционной контрольно-инъекционной ремонтной системой, представленный на рис. 2 (СТО ТЕХНОНИКОЛЬ 72746455-4.6.2-2015, стр. 75).
Достоинствами этого варианта являются то, что можно:
своевременно обнаружить место повреждения гидроизоляционного покрытия (пронумерованную герметичную секцию);
восстановить водонепроницаемость поврежденного участка гидроизоляционного покрытия, путем нагнетания через инъекционную систему в данную герметичную секцию специального герметизирующего состава, типа набухающих акрилатных гелей.
Недостатками данного варианта являются:
наличие технологических швов гидроизоляционного покрытия из листовых ПВХ мембран;
дороговизна, технологическая сложность и трудоемкость производства работ по устройству и контролю герметичности межсекционных лент из наружных эластичных гидроизоляционных лент, включающих: раскрой лент, их раскладку и приклейку между собой и с гидроизоляционным покрытием.
Вариант 3 (Предлагаемое решение). Для устройства бесшовного гидроизоляционного покрытия и герметичного разделения секции, вместо полимерной листовой мембраны и гидроизоляционных лент, используются напыляемые полимерные гидроизоляционные составы. Схема предложенного варианта представлена на рис. 3. Достоинством применения напыляемых полимерных гидроизоляционных составов является то, что позволяет предельно упростить конструкцию и технологию устройства гидроизоляции несущих частей подземных сооружений тоннельного типа с интегрированной контрольно-инъекционной ремонтной системой и повысить ее надежность за счет:
применения простого и высокопроизводительного механизированного способа (метод распыления) для выполнения бесшовного, и, следовательно, более экономичного при устройстве и надежного в эксплуатации гидроизоляционного покрытия;
устройства герметичных межсекционных разделительных полос естественным образом, без применения специальных технологических операций и материалов.