Лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа

Полезная модель относится к области строительства подземных сооружений и предназначена для сооружения гидроизоляции лотковой части подземных сооружений тоннельного типа транспортного назначения (тоннели железнодорожные и автодорожные, подземные сооружения метрополитенов и автомобильных стоянок).
Известна лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа с укладкой гидроизоляционного материала методом сплошного адгезионного сцепления на выравнивающей стяжке бетонной подготовки (СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013. Гидроизоляция транспортных тоннелей и метрополитенов, сооружаемых открытым способом, стр. 16, рис. 1). При этом в качестве гидроизоляционных материалов рекомендуется применять наплавляемые основные битумно-полимерные рулоны и напыляемые полимерные составы, например, на основе полимочевины и метилметакрилатных смол. Недостатком данной конструкции является отсутствие ремонтопригодности гидроизоляционного покрытия. В случае сквозного повреждения гидроизоляционного покрытия проникшая за покрытием вода может бесконтрольно мигрировать по рабочему шву, расположенному между гидроизоляционным покрытием и защитной цементно-песчаной стяжкой, а при наличии трещин или других фильтрующих дефектов - также в рабочих швах между защитной стяжкой и лотковой плитой, между лотковой плитой и дорожным покрытием или путевым бетоном и т.п. Следовательно, исключается возможность обнаружения дефекта и выполнения ремонтных работ локального характера по восстановлению водонепроницаемости покрытия. Это обуславливает неремонтопригодность данного конструктивного решения гидроизоляции лотковой части и приводит к необоснованному увеличению расхода материальных и финансовых средств при проведении работ по устранению водопритока.
Наиболее близким по достигаемому результату и технической сущности к предлагаемой конструкции является лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа с применением в качестве гидроизоляционного покрытия листовых полимерных мембран из ПВХ или ТПО с интегрированной секционной, контрольно-инъекционной, ремонтной системой (СТО НОСТРОЙ 2.27.123-2013, стр. 26, рис. 8).
Достоинствами этого варианта является то, что можно:
- своевременно обнаружить место повреждения гидроизоляционного покрытия (пронумерованную герметичную секцию);
- восстановить водонепроницаемость поврежденного гидроизоляционного покрытия путем нагнетания через инъекционную систему в данную герметичную секцию специального герметизирующего состава типа набухающих акрилатных гелей.
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 гидрошпонок, включающих: раскрой гидрошпонок, их сварку между собой и с гидроизоляционным покрытием согласно заданной схеме секционирования;
- наличие технологического шва по причине отсутствия адгезионного сцепления бетона лотковой части и поверхности наружных шпонок.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и технологии устройства и повышение надежности ремонтопригодной гидроизоляции лотковой части подземных сооружений тоннельного типа транспортного назначения.
Указанная цель достигается тем, что лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа, ограниченная сверху внутренним пространством тоннеля, а снизу - грунтом основания, содержит сверху лотковую бетонную плиту, а снизу - слой бетонной подготовки, расположенные над ней слой гидроизоляции и монолитную железобетонную плиту, между которыми имеется зазор, заполненный водопоглощающим материалом и отделенный полиэтиленовой пленкой от монолитной железобетонной плиты. Зазор в плане разделен рабочими швами на водонепроницаемые секции с приклеиванием водопоглощающего материала по бокам секции к гидроизоляции и с выпуском через монолитную железобетонную плиту из каждой секции шланга, соединяющего зазор с внешним пространством над лотковой плитой. При этом монолитная железобетонная плита граничит сверху с лотковой бетонной плитой. Гидроизоляция выполнена из напыляемого материала с двухсторонней адгезией, а рабочий шов выполнен путем адгезии слоя гидроизоляции с монолитной железобетонной плитой, причем в месте рабочего шва зазор с водопоглощающим материалом отсутствует.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где
на фиг. 1 представлена конструкция гидроизоляции лотковой части подземных сооружений тоннельного типа на основе напыляемых полимерных составов с двусторонней адгезией с интегрированной контрольно-инъекционной ремонтной системой.
2
Лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа снизу ограничена грунтами 1 основания, а сверху - внутренним пространством 2 тоннеля. Конструкция снизу содержит слой 3 бетонной подготовки. На бетонной подготовке 3 нанесен слой 4 гидроизоляции, выполненный из напыляемого материала с двусторонней адгезией. Непосредственно на слой 4 гидроизоляции секциями 5 размером примерно 10×15 м расположен двуслойный геокомпозиционный материал, состоящий из нижнего слоя 6 геотекстильной ткани и поверхностного слоя 7 из полиэтиленовой пленки. Общая толщина элементов 6 и 7 примерно 1,5-2 мм. Над полиэтиленовой пленкой расположена железобетонная плита, представляющая собой защитный слой 8 монолитного бетона, армированный сеткой 9. Секции 5 разделены рабочими швами 10 шириной примерно 100 мм, которые выполнены путем адгезии слоя 4 гидроизоляции с монолитным бетоном защитного слоя 8. На протяжении рабочего шва 10 элементы 6 и 7 отсутствуют. На краях каждой секции расположена полоса 11 клеящего материала шириной примерно 50 мм. Над защитным слоем 8 расположена лотковая бетонная плита 12, над которой расположен возможный дополнительный слой 13 (путевой бетон и др.). Зазор между пленкой 7 и гидроизоляцией 4, заполненный водопоглощающим материалом 6 из геотекстильной ткани, соединен с помощью шланга 14 с внутренним пространством 2 тоннеля. При этом куст шлангов 14 из смежных секций 5 выводится в специальные «контрольно-смотровые» короба 15, расположенные в стене 16 тоннеля.
Предлагаемая технология по устройству ремонтопригодной гидроизоляции лотковой части подземных сооружений тоннельного типа с интегрированной инъекционной ремонтной системой включает операции, выполняемые в следующей последовательности:
- нанесение методом напыления на выравнивающей стяжке бетонной подготовки гидроизоляционного покрытия из полимерного гидроизоляционного состава с двусторонней адгезией;
- разметка гидроизоляционного покрытия, предусматривающая выделение разделительных межсекционных полос на поверхности уложенного гидроизоляционного покрытия для его секционирования согласно разработанной схеме;
- точечная приклейка к поверхности полотна внутри разграниченных герметичных секций контрольно-инъекционных ПВХ штуцеров, снабженных инъекционными шлангами;
- нанесение по внутреннему контуру секций узкой полосой (до 5 см) клеящего состава или двустороннего скотча;
- укладка на всю поверхность площади разграниченных секций двуслойного геокомпозитного материала (состоящего из нижнего слоя из геотекстильной ткани и поверхностного слоя из полиэтиленовой пленки), используемого в качестве защитного и антиадгезионного покрытия, с обеспечением приклейки геотекстильной ткани геокомпозита к полосе ранее уложенного клеящего состава или скотча. При этом через отверстия, проделанные в геокомпозитном покрытии, наружу выводятся инъекционные шланги от ПВХ штуцеров;
- укладка на всю площадь гидроизоляционного покрытия (включая как секционные участки, покрытые геокомпозитным материалом, так и полосы открытой поверхности гидроизоляционного покрытия, выделенные для разграничения секций) защитного слоя из армированного мелкозернистого бетона.
После завершения вышеизложенных работ по устройству гидроизоляционного покрытия с секционированной инъекционной ремонтной системой, покрытой защитным бетонным слоем, выполняются работы по бетонированию лотковой плиты (с заданными по проекту дополнительными слоями путевого бетона, дорожных покрытий или полов и т.п.) и монтажу «контрольно-смотровых» коробов, по аналогии технологии, принятой при устройстве гидроизоляционной системы на основе листовой полимерной мембраны (т.е. прототипа).
Лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа работает следующим образом.
Вода может поступать во внутреннее пространство 2 тоннеля из водонасыщенных грунтов основания 1.
Первым существенным признаком данного технического решения является гидроизоляция 4, которая препятствует указанному выше поступлению воды во внутреннее пространство тоннеля.
Вторым существенным признаком является лотковая бетонная плита 12, которая по определению является основным элементом заявляемого технического решения под названием «лотковая часть подземных сооружений тоннельного типа», и она защищается от различных коррозийных процессов при попадании грунтовой воды.
Третьим существенным признаком является слой 3 бетонной подготовки, так как напыляется гидроизоляция 4 именно на этой слой.
Четвертым существенным признаком является железобетонная плита, содержащая защитный слой 8 бетона и распределительную сетку 9. Этот элемент внутри себя формирует ремонтную систему.
2
Ремонтная система выполнена в виде зазора между железобетонной плитой (позиции 8 и 9) и гидроизоляцией 4. Зазор заполнен слоем 6 геотекстильной ткани и отделен от железобетонной плиты полиэтиленовой пленкой 7. В случае повреждения гидроизоляции 4 вода попадает в зазор, но в железобетонную плиту поступлению ее препятствует пленка 7. Вода из зазора по шлангу 14 попадает в «контрольно-смотровой короб» 15, расположенный в стене 16 тоннеля. Чтобы узнать, в каком месте произошло повреждение гидроизоляции, зазор разделен рабочими швами 10 на секции размером примерно 10×15 м. Водонепроницаемость секции по бокам обеспечивается клеящей полосой 11. Шланги 14 из всех секций собираются в одном или нескольких коробах 15. Место повреждения определяется по номеру шланга, из которого поступает вода. Рабочий шов 10, разделяющий зазор на отдельные секции, формируется за счет адгезии гидроизоляции 4 и бетона 8.
Таким образом, существенными признаками ремонтной системы являются следующие:
пятый существенный признак - разделенный на отдельные секции зазор, заполненный водопоглощающим материалом 6, приклеенным полосой 11 по бокам секции к гидроизоляции 4, и отделенный от монолитной железобетонной плиты 8 полиэтиленовой пленкой 7;
шестой существенный признак - рабочий шов 10, сформированный путем адгезии гидроизоляции 4 к бетону 8;
седьмой существенный признак - шланг 12, отводящий воду к внутреннему пространству тоннеля.
Все семь 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 результаты определяются одними и теми же семью существенными признаками.
Упрощение конструкции достигается тем, что исключаются сложные рабочие швы с гидрошпонками.
Упрощение технологии достигается тем, что не нужно производить трудоемкие операции по склейке полотен гидроизоляции и укладке с кропотливой операцией приварки лент гидрошпонок.
Повышение надежности достигается тем, что исключаются швы стыков полотен гидроизоляции и швы приварки гидрошпонок, водонепроницаемость которых обеспечить трудно, а следовательно, трудно обеспечить переход воды из одной секции в смежную.
Дополнительный слой 13 не может по условиям эксплуатации пробуриваться, поэтому шланги 14 выведены наружу за пределами слоя 13. Однако в число существенных признаков дополнительный слой 13 не введен, поскольку данное техническое решение в ряде случаев может оказаться целесообразным и без слоя 13.