СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ПРОТЕЧЕК ВОДЫ В ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ
METHOD FOR ELIMINATION OF WATER LEAKS IN UNDERGROUND ENGINEERING FACILITIES

3
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения течей в подземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.д., особенно в аварийных ситуациях в условиях поступления вод прорыва с давлением до 20 атм и расходом до 150 м/ч, а также для ремонта заглубленных сооружений в условиях интенсивно корродированного бетона с визуально определяемыми раковинами коррозии.
3
Известен способ устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях (патент РФ №2473745, 2013 г.), который включает бурение шпуров и инъектирование в них упрочняющего гидроизоляционного состава. 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/см при следующем соотношении указанных смесей соответственно, мас. %: 75-90 и 10-25. Технический результат состоит в упрощении технологии устранения протечек воды в дефектной гидроизолируемой зоне подземных инженерных сооружений. Применение данного способа ограничивается притоками грунтовых низконапорных вод и не подходит для устранения вод прорыва по причине необходимости соблюдения требуемого водоцементного соотношения В/Ц=1-1,5.
Ближайшим аналогом является способ смолоинъекционного упрочнения и гидроизоляции грунтов (Компания Minova Dr. A. Gerzen - http://cgip.com.ua/o-nas/gidroizolyatsiya/in-ektirovanie/), который включает в себя бурение шпуров, размещение в них штанг или пакеров. После того как пробурены шпуры, в них производится установка инъекционного оборудования, через которое нагнетаются смолы. Для нагнетания смол используются насосы различной конструкции и производительности. Часто они снабжаются контрольными и записывающими устройствами, позволяющими отслеживать и регулировать режим подачи смол. С помощью смол осуществляется гидроизоляция массива пород вокруг выработок, что благоприятно сказывается на уменьшении водопритока и осушении. Это приводит к устранению коррозии и увеличению срока службы металлической крепи. Однако данный способ предполагает использование множества насосов различной конструкции и производительности, что делает технологию дорогой.
Задачей изобретения является повышение эффективности устранения протечек воды в инженерных сооружениях.
Поставленная задача решается способом устранения протечек воды в подземных инженерных сооружениях, включающим бурение шпуров и подачу в них упрочняющего гидроизоляционного состава, который подают в предварительно пробуренные шпуры с установленными в них перфорированными трубками-инъекторами посредством раздельной подачи в смесительный штуцер под давлением от 0,05 до 10 МПа полимерминеральной водной или безводной суспензии и полимерминерального сухого композита под давлением от 0,7-1,7 МПа, отличающимся тем, что вокруг сооружения создают грунтополимерминеральный экран, который полимеризуется под действием грунтовых вод или вод прорыва в упругую водонепроницаемую мембрану требуемой толщины, определяемой геолого-гидрологическими условиями эксплуатации сооружения, а регулировка параметров нагнетания, выбор носителя полимерминерального композита осуществляется с помощью программного комплекса, содержащего первый приборный блок для лабораторного определения параметров вмещающего грунта и программного моделирования внутригрунтового экрана, информация с которого поступает во второй приборный блок, подключенный к работе нагнетательных насосов, регулирующий рабочие параметры построения экрана и выполненный с возможностью программно моделировать в режиме реального времени давление на выходе из инъекторов, давление на входе в ресивер-инжекторов, расход раствора мгновенный на порт, расход раствора средний за сеанс, вязкость раствора, коэффициент заполнения породы, процент заполнения точки нагнетания, при этом на инъекторах установлены электронные датчики, связанные с программным комплексом.
В результате применения способа устраняются течи, поступающие в заглубленное сооружение под давлением (до 20 атм), что актуально при наличии вод прорыва, например, в гидротехнических сооружениях, так и низконапорные течи, возникающие вследствие коррозии бетонных заглубленных сооружений.
Созданный вокруг сооружения грунтополимерминеральный экран полимеризуется под действием грунтовых вод или вод прорыва в упругую водонепроницаемую мембрану требуемой толщины, определяемой геолого-гидрологическими условиями эксплуатации сооружения. Экран экологически безопасен и устойчив к динамическим нагрузками, способен самоструктурироваться при возникновении трещин размером до 50-70 мм.
Регулировка параметров нагнетания, выбор носителя полимерминерального композита (вода, воздух, безводная жидкость или их сочетание) зависит от физико-механических и фильтрационных характеристик обрабатываемых грунтов и регулируется первым программно-электронным блоком для лабораторного определения параметров вмещающего грунта и программного моделирования внутригрунтового экрана.
Подключенный к первому блоку второй электронный блок служит для непосредственного контроля параметров построения экрана, а именно давление на выходе из инъекторов, давление на входе в ресивер-инжекторов, расход раствора мгновенный на порт, расход раствора средний за сеанс, вязкость раствора, коэффициент заполнения породы, процент заполнения точки нагнетания. Так как все измерения происходят в режиме «реального времени», при отклонении от заданных параметров производится их мгновенная корректировка и обязательная запись всех параметров в базу данных объекта и может быть доступна для инженерного анализа.
Выбор носителя полимерминерального композита (вода, безводная жидкость или их сочетание) и его концентрации в растворе зависит от фильтрационных характеристик грунтов, определяемых в процессе подачи пилотной жидкости электронными датчиками, установленными на инъекторах.
Технический результат состоит в эффективности технологии для устранения течей воды в гидроизолируемом массиве вокруг подземных инженерных сооружений и ориентирован на широких спектр физико-механических и фильтрационных характеристик обрабатываемых грунтов.