Устройство для отведения воды из деформационного шва (варианты)
DEVICE FOR DRAINING WATER FROM AN EXPANSION JOINT (VARIANTS)

Область техники
Изобретение относится к области строительства, а именно к способам размещения средств водоотвода относительно деформационных швов.
Уровень техники
При наличии в подземной части здания или сооружения (далее Объект) деформационных швов, существует опасность протечек воды внутрь Объекта в случае, если герметичность деформационного шва не обеспечивается средствами гидроизоляции. В этом случае, если уровень воды снаружи ограждающих конструкций Объекта, поднимается выше отметки чистого пола Объекта, происходит подтопление внутренних помещений, (далее использован термин: «внутренний объём»), и конструкций Объекта грунтовыми водами до отметки, на которой в данный момент времени находится уровень воды снаружи ограждающих конструкций. При этом нарушается нормальный режим эксплуатации Объекта, возможна порча имущества и отделочных материалов, а так же несущих конструкций Объекта. Поскольку обеспечение герметичности деформационных швов, это сложная организационно-техническая задача, требующая значительных материальных затрат, проблема протечек воды через деформационные швы остро стоит во всём мире.
Таким образом, в настоящее время существует проблема отведения воды из деформационных швов, с предотвращением разлива воды из деформационного шва во внутреннем объёме Объекта при негерметичности деформационного шва. При этом в случае, если деформационный шов не один, и они так или иначе соединяются в систему, происходит наполнение водой всей системы швов по принципу сообщающихся сосудов. Вытекание воды из деформационных швов в таком случае может происходить во множестве мест там, где имеется локально пониженный относительно других мест участок поверхности пола, а не том месте, где нарушена герметичность деформационного шва, таким образом, поиск места протечки в деформационном шве, также может быть чрезвычайно сложной задачей. Кроме этого, даже в случае обнаружения места протечки воды в деформационном шве, ликвидация протечки всегда будет ещё более сложной и затратной работой, чем обеспечение герметичности деформационного шва на стадии строительства.
Существующие способы ликвидации последствий проникновения воды во внутренний объём различных Объектов сводится к сбору различными способами воды просочившейся во внутренний объём, однако всегда происходит либо растекание воды по чистому полу эксплуатируемых помещений, либо намокание отделки, имущества и конструкций Объекта, что нарушает нормальную эксплуатацию Объекта и ведёт к материальным потерям.
На современном этапе при строительстве жилых, торговых и офисных зданий применяют укладку фундаментных плит в подвальном помещении здания, где располагают дополнительный внутренний дренаж, при этом в бетонной плите фундамента здания проделывают параллельные щели и, иногда одну перпендикулярную, по которым собирается вода, стекшая с плоскости плиты. В нижней части параллельных щелей обычно располагают перфорированные и обернутые стеклотканью трубы-осушители, а в перпендикулярную щель укладывают коллекторную трубу и соединяют ее с трубами-осушителями. Коллекторную трубу выводят за пределы фундамента здания и соединяют с трубой кольцевого дренажа.
Если плита фундамента здания находится ниже уровня стока дренажа вне здания, то трубы-осушители оснащают насосами для откачки воды. Недостатком данной технологии является потребность каждый раз в бетонной плите фундамента производить дробление щелей (канавок) внутреннего дренажа. Это приводит к удорожанию стоимости строительных работ по укладке фундамента и увеличению времени строительных работ по его укладке. Недостатком является также то, что данная технология реализуема не во всех случаях, поскольку иногда встречаются ситуации, когда арматура находится в верхней зоне плиты и дробление может нарушить ее целостность.
Из уровня техники известны следующие решенияпроблемы протечек воды через деформационные швы.
Известна фундаментная плита с дренажной системой по патенту на полезную модель №102016 (заявка: 2010140471; МПК E02D 27/00.Опубликовано 10.02.2011. Статус: не действует) [1]. Известное устройство позволяет реализовать эффективную дренажную систему без какого-либо разрушения или оголения верхней зоны плиты и ее арматуры. Технический результат достигается за счет того, что фундаментная плита, выполненная монолитно из железобетона, и имеющая жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренних деформаций воспринимать нагрузки, возникающие при сезонных и неравномерных перемещениях грунта, содержит дренажные водозаборные вертикальные трубы, имеющие заборные отверстия на поверхности плиты и выходящие стоком в дренажные горизонтальные трубы, уложенные параллельно по краям плиты на глубину под верхним слоем арматуры, причем дренажные горизонтальные трубы соединены трубой коллекторного сбора воды, расположенной ниже их по уровню, которая имеет отвод в систему канализации. При накапливании воды на поверхности фундаментной плиты (1), она по заборам (3) стекает в дренажные трубы (2), по ним в коллекторный сбор (4), а из него по отводу (5) уходит в канализацию. Тем самым обеспечивается эффективная система дренажа фундамента.
Известна гидротехническая дренажная шпонка по патенту на полезную модель №109477(заявка: 2011125633; МПК E04B 1/68. Опубликовано: 20.10.2011).Известная шпонка предназначена преимущественно для герметизации стыковых швов с одновременным отводом поступающей в сооружение воды. Шпонка, выполнена из эластичного материала в виде полосы с профилем в осесимметричном поперечном сечении, имеющим центральный корытообразный участок и два полосовых концевых участка, расположенных перпендикулярно оси симметрии, применяется преимущественно при ведении ремонтных работ в заглубленных бетонных сооружениях. Гидротехническая дренажная шпонка крепится по длине шва или образовавшегося разгерметизировавшегося стыка. При этом образуется водоотводящий лоток, который позволяет уловить и отвести поступающую в сооружение воду. При этом достаточно просто может быть осуществлена надежная герметизация и дренаж как на стыке стен и пола, так и на стыке стен и потолка, что, как правило, создает наибольшие затруднения при ведении ремонтных работ.
Заявляемое изобретение представляет собой варианты устройства отведения воды из деформационного шва до того, как её уровень в деформационном шве достигнет отметки чистого пола, и она вытечет из деформационного шва.
Техническим результатом является обеспечение эффективного предотвращения вытекания воды из негерметичного деформационного шва и неконтролируемое растекание ее по защищаемому объекту. Указанный технический результат достигается всей совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения.
Раскрытие изобретения
по варианту 1
Устройство для отведения воды из деформационного шва , состоящее из дренажного элемента, расположенного в фундаменте объекта выше герметизирующих элементов деформационного шва и водосборного приямка, при этом дренажный элемент одним краем соединен с полостью деформационного шва, а другим краем с водосборным приямком, снабженным автоматическим насосом для удаления воды, при этом дренажный элемент выполнен в виде переливной трубы.
по варианту 1
Устройство для отведения воды, отличающееся тем, что фундамент выполнен монолитным.
по варианту 1
Устройство для отведения воды , отличающееся тем, что переливная труба расположена в толще фундамента выше герметизирующего элемента, но ниже поверхности чистого пола.
по варианту 2,
Устройство для отведения воды из деформационного шва  состоящее из дренажного элемента, расположенного в фундаменте объекта и водосборного приямка, причем дренажный элемент одним краем соединен с полостью деформационного шва, а другим краем с водосборным приямком, снабженным автоматическим насосом для удаления воды, при этом в качестве дренажного элемента используется пластовый дренаж, выполненный в виде дренажного полотна, размещенного в бетонном основании пола, с возможностью перетекания по полотну воды из деформационных швов в водосборный приямок.
по варианту 2
Устройство для отведения воды , отличающееся тем, что дренажное полотно соединено с приямком закладными трубками небольшого диаметра.
по варианту 2
Устройство для отведения воды , отличающееся тем, что фундамент выполнен ленточным.
вариантов 1 или 2,
Устройство для отведения воды по любому из  отличающееся тем, что автоматический насос, размещенный в приямке, соединен с системой ливневой канализации.
вариантов 1 или 2,
Устройство для отведения воды по любому из  отличающееся тем, что при наличии двух и более изолированных друг от друга деформационных швов, для каждого шва требуется свое устройство для отведения воды.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 – схема устройства для отведения воды из деформационного шва по варианту 1.
Фиг. 2 – схема устройства для отведения воды из деформационного шва по варианту 2.
Осуществление изобретения по варианту 1
по варианту 1
Устройство для отведения воды из деформационного шва (фиг.1) состоит из дренажного элемента 1, расположенного в фундаменте 2 здания. Осуществление устройства по варианту 1 возможно при монолитном фундаменте здания. Дренажный элемент 1 выполнен в виде переливной трубы и расположен выше герметизирующих элементов 3 деформационного шва 4. Одним краем труба 1 соединена с полостью деформационного шва 4, а другим соединена с водосборным приямком 5. Переливная труба 1 должна быть расположена в толще фундамента 2 выше герметизирующего элемента 5, но ниже поверхности чистого пола. Герметизирующими элементами могут быть гидрошпонки либо иные элементы герметизирующей заделки деформационного шва.
В приямке 5 установлен автоматический насос 6 для удаления воды из водосборного приямка, для чего автоматический насос может быть соединен с системой ливневой канализации.
При наличии двух и более изолированных друг от друга деформационных швов для каждого шва требуется свое устройство для отведения воды из деформационного шва.
Установка переливных труб в арматурный каркас фундамента Объекта может быть произведена до бетонирования фундамента посредством поддерживающих элементов из арматуры, привязанных вязальной проволокой или приваренных к арматурному каркасу, либо закреплённых любым другим способом.
В другом случае может быть произведен монтаж в готовый фундамент Объекта и омоноличивание трубы ремонтными составами класса R4 наливного либо тиксотропного типа.
Осуществление изобретения по варианту 2
по варианту 2
Устройство для отведения воды из деформационного шва (фиг.2) состоит из дренажного элемента 11, расположенного в фундаменте здания 7.
Осуществление устройства по варианту 2 возможно при фундаменте здания 7 стаканного типа или ленточном. В качестве дренажного элемента 11 в устройстве по варианту 2 применен пластовый дренаж, выполненный в виде дренажного полотна, размещенного в бетонной подготовке 8 под фундамент основании пола, с возможностью перетекания по дренажному полотну воды из деформационных швов 4 в водосборный приямок 5 по дренажным трубкам 10. В этом случае герметизирующих элементов в деформационном шве может не быть совсем.
В качестве дренажного полотна может быть применено любое дренажное полотно, производимое промышленным способом. Требованиями, предъявляемыми к рассматриваемому материалу, можно назвать устойчивость к повышенной влажности и механическому воздействию. Преимуществом является возможность охватывать большую площадь и перенаправлять потоки воды к трубчатым дренам. В качестве примера использования дренажного полотна может служить геотекстильная ткань - это полимерное полотно, отличающееся высокой прочностью на разрыв, широко применяется при устройстве систем дренажа и фильтрации стоков (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C. Опубликовано 16.07.2008).
Дренажный элемент 11 в виде дренажного полотна уложен на бетонную подготовку 8 фундамента, и сверху залито бетонным основанием 9 пола 7, при этом дренажный элемент 11 в виде дренажного полотна находится в подошве пола. Одним краем дренажное полотно соединено с полостью деформационного шва 4, а другим краем с водосборным приямком 5. Поскольку пластовый дренаж покрывает если не всю, то значительную площадь пола, то устройство по варианту 2 целесообразно устраивать только на стадии строительства Объекта.
В случае, если устройство приямка проектом предусмотрено в утолщении основания пола, то для того, чтобы обеспечить монолитность конструкции пола, дренажное полотно доходит только до утолщения пола, в котором создается приямок. Связь приямка 5 с дренажным элементом 11 осуществляется закладными трубками 10 небольшого диаметра. В этом случае обеспечивается непрерывность арматурного каркаса пола в области утолщения и необходимый защитный слой бетона вокруг стальной арматуры. Пример выполнения устройства по варианту 2 с дренажными трубками показан на фиг.2
Водосборный приямок 5 снабжен автоматическим насосом 6 для удаления воды из водосборного приямка, причем автоматический насос может быть соединен с системой ливневой канализации.
При наличии двух и более изолированных друг от друга деформационных швов, для каждого шва требуется свое устройство для отведения воды по варианту 2.
Пластовый дренаж может быть выполнен полосовым, соединяющим каждый изолированный деформационный шов с приямком.
Работа.
варианту 1
Работа устройства по  осуществляется следующим образом.
Принципиально, чтобы переливная труба была в толще фундамента, но располагалась выше герметизирующих элементов в виде гидрошпонок либо другой герметизирующей заделки шва (если таковая имеется). В этом случае, когда вода, проникает через герметизирующие элементы в деформационный шов, она поднимается до уровня отверстия переливной трубы, по трубе перетекает в приямок, оборудованный автоматическим насосом. Насос будет включаться при достижении определённого уровня воды в водосборном приямке. Из приямка вода выкачивается в ливнёвую канализацию.
Таким образом, вода не будет подниматься выше переливной трубы и вытекать из деформационного шва, создавая аварийную ситуацию.
варианту 2
Работа устройства по  осуществляется следующим образом.
В случае, когда вода, проникает в деформационный шов, в котором может и не быть герметизирующих элементов, она поднимается до уровня края дренажного элемента в виде дренажного полотна и стекает по нему в водосборный приямок. Если устройство снабжено дренажными трубками, соединенными с дренажным элементом и приямком, то вода стекает по дренажному элементу-полотну в дренажные трубки, а через них в водосборный приямок, оборудованный автоматическим насосом. Насос будет включаться при достижении определённого уровня воды в водосборном приямке. Из приямка вода выкачивается в ливнёвую канализацию.
Таким образом, вода не будет вытекать из деформационного шва, создавая аварийную ситуацию.
При размещении пластового дренажа по всей площади пола, кроме защиты эксплуатируемого объёма от подтопления, устройство по варианту 2 также предохраняет основание пола от контакта с водой. При отсутствии такой необходимости пластовый дренаж может быть полосовым, соединяя каждый изолированный деформационный шов с приямком
Промышленная применимость
.
Заявляемое устройство для отведения воды из деформационного шва по варианту 1 и варианту 2 просто в реализации. Оно эффективно предотвращает вытекание воды из негерметичного деформационного шва и неконтролируемое растекание её по защищаемому объекту.
Заявляемое устройство может быть как аварийной системой отведения воды из деформационных швов в случае не обеспечения их герметичности средствами гидроизоляции, так и альтернативой гидроизоляции деформационных швов в том случае, если в нормальных условиях не ожидается воды в деформационных швах защищаемого объекта
Монтаж заявляемого устройства в конструкцию объекта возможен на любой стадии, как строительства, так и эксплуатации Объекта.
Заявляемое устройство может выполнять функцию лотков водоотведения с поверхности пола, дополняя собой существующие для этой цели лотки. При этом заявляемое устройство может иметь собственный водосборный приямок оборудованный автоматическим насосом, либо использовать другие приямки для сбора и отведения воды, предусмотренные проектом Объекта.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Патент на полезную модель №102016 Фундаментная плита с дренажной системой (заявка: 2010140471; МПК E02D 27/00.Опубликовано 10.02.2011).
2. Патент на полезную модель №109 477Гидротехническая шпонка дренажная (заявка: 2011125633; МПК E04B 1/68. Опубликовано: 20.10.2011).