СПОСОБ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ КОЛОДЦА ТРУБОПРОВОДА В БОЛОТАХ И ОЗЕРАХ
METHOD OF WATER-PROOFING PIPELINE PIT IN SWAMPS AND LAKES

Изобретение «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» относится к линейным сооружениям подземных трубопроводов, а именно к способам получения водонепроницаемой изоляции смотровых и эксплуатационных колодцев трубопроводов.
Известны способы гидроизоляции колодцев трубопровода в затопляемых зонах, которые выполняют из сборного железобетона или монолитного железобетона (см. А.К.Перешивкин и др. «Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации». 4-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1988, стр.653), при которых колодцы собирают на железобетонной плите или монолитном основании в виде вертикального набора колец или рам, перекрытых плитой, в стенках и перекрытии каждого колодца выполняют отверстия под трубы и горловину. Стыки сопрягаемых элементов и отверстия под трубы уплотняют глиной гудроном и мастиками, а внутренние поверхности стен и основания покрывают гидроизоляцией, причем уплотнения и гидроизоляцию производят непосредственно в полевых условиях.
Недостатком известного способа является низкая надежность герметизации и гидроизоляции, высокая трудоемкость и себестоимость ремонта.
Данный недостаток обусловлен тем, что колодцы с такой гидроизоляцией имеют длительный цикл ремонта с применением грузоподъемных машин, а также высокую трудоемкость монтажных работ, выполненная гидроизоляция не обеспечивает необходимую герметичность и надежность, что приводит к попаданию инфильтрата грунтовых вод в колодец.
Известен способ гидроизоляции колодца трубопровода, реализуемый в колодце для обеспечения наблюдения за работой трубопровода и его оборудования по патенту на ПМ №105712, МПК F17D 5/00, опубл. 20.06.2011, который содержит вертикальный полый корпус с герметично заглушенным верхним и нижним отверстиями.
Известен также принятый за прототип способ гидроизоляции колодца трубопровода, реализуемый в колодце для обеспечения наблюдения за работой трубопровода и его оборудования по патенту на ПМ №62207, МПК F17D 5/00, опубл. 27.03.2007, который содержит полый корпус с двумя отверстиями, одно из которых снабжено перемещаемой крышкой, а второе расположено напротив трубопровода. Такой колодец герметично соединяют с корпусом трубопровода с помощью элемента герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца к трубопроводу, который выполняют с возможностью совместного охвата трубопровода в виде полумуфты и полукольца, при этом его оснащают уплотнениями для герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца к трубопроводу, причем полумуфту выполняют в виде половины круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, с отверстием и герметично присоединяют к корпусу так, что второе отверстие в корпусе и отверстие в полумуфте совпадают, при этом вокруг отверстия в полумуфте располагают уплотнение, состоящее из слоя резины с прилегающим к нему слоем герметика.
Недостатком известного способа является недолговечность, низкая эффективность гидроизоляции, надежность и эксплуатационные возможности.
Данные недостатки обусловлены тем, что в условиях прохождения трубопровода в болотах и озерах недолговечная гидроизоляция в виде слоя резины и герметика приходит в негодность, не выдерживая большого перепада температур, а повторная установка аналогичной гидроизоляции в условиях затопленного колодца трудоемка и малоэффективна.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и эффективности, эксплуатационных возможностей при одновременном повышении долговечности.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном способе гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах, когда присоединяют корпус колодца к трубопроводу, с помощью элемента в виде полумуфты, представляющей собой половину круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, которую закрепляют на трубопроводе с возможностью его охвата, согласно изобретению, в колодце трубопровода, в месте размещения задвижки, на полумуфте устанавливают гильзу через отверстие в стенке полумуфты, закрепленной на трубопроводе хомутами, затем очищают стенки гильзы и устанавливают в ней гидропломбу, в которую в последующем устанавливают штуцера, через которые закачивают гидросостав, в качестве которого используют расширяющиеся материалы «Аквидур» или «Витрапур», после этого на гильзу устанавливают сальник, который армируют двойной сеткой, после чего на верхнюю часть полумуфты, находящуюся непосредственно в колодце трубопровода, устанавливают вторую гидропломбу, на которую после схватывания укладывают защитное покрытие, причем гидропломбы выполняют из материала «Максплаг», сальник выполняют из герметика, на основе модифицированного силила «Витрафин Бонд», в качестве защитного покрытия используют материал «Макссил Флекс», а стенки гильзы очищают с последующим обезжириванием.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналога и прототипа, использование в предлагаемом техническом решении «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах», когда присоединяют корпус колодца к трубопроводу, с помощью элемента в виде полумуфты, представляющей собой половину круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, которую закрепляют на трубопроводе с возможностью его охвата в колодце трубопровода в месте размещения задвижки, на полумуфте устанавливают гильзу через отверстие в стенке полумуфты, закрепленной на трубопроводе хомутами, затем очищают стенки гильзы и устанавливают в ней первую гидропломбу, которую выполняют из материала «Максплаг», в целом повышает надежность, эффективность и долговечность, поскольку возможность установки гильзы и гидропломбы позволит герметизировать колодец и проводить в нем дальнейшие работы по гидроизоляции, поскольку материал «Максплаг» - это быстросхватывающийся в течение 3-5 минут гидравлический цементный раствор, предназначенный для мгновенной остановки водных протечек, фильтрующих через бетонные и каменные конструкции, причем материал, увеличиваясь в объеме, гидроизолирует поверхности, а в дальнейшем не растрескивается, не дает усадки и не теряет своих прочностных характеристик в процессе твердения. Дополнительным эффектом такой гидропломбы является высокая экология, поскольку материал гидропломбы не содержит хлоридов, нетоксичен и может использоваться при непосредственном контакте с питьевой водой. Механические характеристики гидропломбы из материала «Максплаг» сравнимы с характеристиками бетона, а в некоторых случаях даже превосходят их, поэтому установка второй гидропломбы непосредственно на муфту, армированный сальник и устье задвижки повышает эксплуатационные возможности, а также надежность, эффективность и долговечность, причем следует заметить, что материал «Максплаг» легко схватывается с водой и легок в применении, что также повышает эксплуатационные возможности гидропломбы и всего процесса гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах в целом. Последующая установка в гидропломбу одного и более штуцеров, через которые закачивают гидросостав, в качестве которого используют расширяющийся материал «Аквидур» или «Витапур», также позволяет повысить эксплуатационные возможности предлагаемого способа, его надежность и эффективность, поскольку расширяющийся материал «Аквидур» или «Витапур» имеют быстрое время гелеобразования при взаимодействии с водой до 4-х минут, являясь безусадочным материалом во влагонасыщенных средах, одновременно быстро заполняют все трещины, поры, каверны, конструкции, создавая надежную преграду попаданию влаги в полость колодца. Установка после закачки гидросостава на гильзу сальника, который выполняют из герметика, на основе модифицированного силила «Витрафин Бонд», пастообразным адгезивом, имеющего высокую химическую стойкость и отличную адгезию к большинству традиционных строительных материалов, может наноситься при отрицательных температурах на влажные поверхности, не стекает с вертикальных поверхностей, также повышает эксплуатационные возможности способа, надежность и долговечность. Армирование сальника сеткой в два слоя с последующей установкой на верхнюю часть полумуфты, находящуюся непосредственно, в колодце трубопровода и на армированный сальник второй гидропломбы из материала «Максплаг», в целом исключает порчу и разрушение сальника, повышая его долговечность, и, в совокупности признаков, долговечность эксплуатации колодца. Последующая укладка на вторую гидропломбу из материала «Максплаг» после схватывания, находящуюся на верхней части полумуфты, непосредственно на днище колодца трубопровода, защитного покрытия из материала «Макссил Флекс» позволит обеспечить полную водонепроницаемость, даже в условиях высокого негативного давления воды. Защитное покрытие с использованием эластичного материала «Макссил Флекс», поскольку компенсирует усадочную деформацию и перекрывает волосные трещины, работая, как эластичная мембрана, позволит обеспечить полную водонепроницаемость, даже в условиях высокого негативного давления воды. Материал «Макссил Флекс», поскольку он устойчив к атмосферным загрязнителям, коррозионному эффекту соленой воды и воздействию чередующихся циклов замерзания/оттаивания, позволит обеспечить высокую надежность и эффективность защиты колодца трубопровода от проникновения влаги. Покрытие горизонтальной части (пола) и, частично, вертикальной поверхности колодца обеспечивает гидроизоляцию подземного сооружения, что позволяет повысить надежность и долговечность гидроизоляции, а также эксплуатационные возможности колодца трубопровода, проходящего через болота и озера.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах», позволил установить, что заявителем не обнаружено источника, характеризующегося совокупностью признаков, тождественных всем существенным признакам заявленного технического решения. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом способе и устройстве гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» соответствует критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить совокупность признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного способа и устройства гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах. Результаты поиска показали, что заявленный «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах" соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах в совокупности признаков в том виде, как заявляемые способ и устройство охарактеризованы в формуле изобретения, подтверждают возможность их осуществления с помощью описанного в заявке примера конкретного выполнения. Выполнение действий и технологических приемов по времени и конструктивных элементов, реализующих эти приемы и воплощающие заявленный способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно долговечности, эффективности, эксплуатационных возможностей, обеспечивающих эффективную гидроизоляцию и защиту колодца трубопровода в болотах и озерах, следовательно, заявленное изобретение «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» соответствует критерию "промышленная применимость".
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» с получением технического результата, заключающегося в повышении надежности, долговечности и эффективности, эксплуатационных и технических возможностей, обеспечивающих быструю и качественную защиту колодца трубопровода от проникновения в него влаги, кроме того, дополнительным техническим результатом является высокая техника безопасности при обслуживании колодцев трубопровода.
Сущность заявляемого изобретения «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» поясняется примером конкретного выполнения и схемами, где
на фиг.1 схематически представлен колодец трубопровода в болотах и озерах при проведении гидроизоляции после установки штуцеров;
на фиг.2 схематически представлен колодец трубопровода в болотах и озерах с установленными армированными сальниками;
на фиг.3 схематически представлен колодец трубопровода в болотах и озерах после проведения гидроизоляции.
Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах осуществляют следующим образом.
Первоначально в сварном, состоящем из наборного каркаса и листовой обшивки, образующей цилиндрический короб, колодце 1, через который проходит трубопровод 2, расположенный в болоте 3, связанный со стенками 4 колодца 1, устанавливали элемент герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца 1 к трубопроводу 2 с возможностью его охвата. Элемент герметичного неподвижного присоединения корпуса колодца 1 к трубопроводу 2 в виде полумуфты 5, представляющей собой половину круглого полого, разрезанного по продольной оси Х-Х, цилиндра 6 с отверстием 7, герметично присоединяли к корпусу так, что нижнее отверстие 8 в днище корпуса колодца 1 и отверстие 9 в полумуфте 5 совпадали. В колодце 1 трубопровода 2 в месте размещения задвижки 10, на полумуфте 5 устанавливали гильзу 11, стенки 12 которой предварительно очищали и в последующем обезжиривали. Через отверстие 9 в стенке 13 полумуфты 5, закрепленной на трубопроводе 2 хомутами 14, после зачистки стенок 12 гильзы 11 в последней устанавливали гидропломбу 15 из материала «Максплаг», который представляет собой гидравлический цементный раствор, предназначенный для мгновенной остановки водных протечек, фильтрующих через бетонные и каменные конструкции, при этом схватывание материала произошло в течение 4-х минут, и увеличился в объеме, гидроизолируя поверхность. Из характеристики материала известно, что в дальнейшем он не растрескивается, не дает усадки и не теряет своих прочностных характеристик в процессе твердения, что повышает надежность, эффективность и долговечность. Кроме всего прочего, такая гидропломба из материала «Максплаг» является высоко экологичной, поскольку материал гидропломбы не содержит хлоридов, нетоксичен и может использоваться при непосредственном контакте с питьевой водой, а механические характеристики гидропломбы из материала «Максплаг» сравнимы с характеристиками бетона, а в некоторых случаях даже превосходят их, причем материал легко схватывается с водой и легок в применении, что повышает эксплуатационные возможности гидропломбы и всего процесса гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах в целом. После застывания гидропломбы 15 в ней устанавливали штуцера 16, через отверстия 17 которых закачивали гидросостав 18, в качестве которого использовали расширяющийся материал «Аквидур». После закрепления (затвердевания) гидросостава 18 на гильзу 11 устанавливали сальник 19, который выполняли из герметика, выполненного на основе модифицированного силила «Витрафин Бонд», пастообразным адгезивом, имеющего высокую химическую стойкость и отличную адгезию к большинству традиционных строительных материалов, который может наноситься даже при отрицательных температурах и даже на влажные поверхности, не стекает с вертикальных поверхностей, затем сальник армировали сеткой 20 в два слоя. В совокупности признаков такой сальник также позволяет повысить эксплуатационные возможности способа, надежность и долговечность. Вслед за этим на верхнюю часть 21 полумуфты 5, находящуюся непосредственно в колодце 1 трубопровода 2, и на армированный сальник 19 устанавливали вторую гидропломбу 22 из материала «Максплаг», на которую, после схватывания (затвердевания), устанавливали защитное покрытие 23, предохраняющее сальник 19 от механических повреждений, в качестве которого использовали материал «Макссил Флекс». Защитное покрытие с использованием эластичного материала «Макссил Флекс» позволило обеспечить полную водонепроницаемость, даже в условиях высокого негативного давления воды, поскольку компенсируя усадочную деформацию и перекрывая волосные трещины, оно работает, как эластичная мембрана, поскольку оно также устойчиво к атмосферным загрязнителям, коррозионному эффекту соленой воды и воздействию чередующихся циклов замерзания/оттаивания. Покрытие горизонтальной части (пола) и части вертикальной поверхности колодца обеспечивает гидроизоляцию подземного сооружения, находящегося под негативным гидростатическим напором грунтовых вод, высокая долговечность покрытия позволяет исключить расходы на ремонтные работы, что дает значительное снижение затрат на эксплуатацию, обеспечивает повышение надежности и эффективности гидроизоляции эксплуатационных возможностей колодца трубопровода в болотах и озерах.
При испытаниях заявленного способа гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах через штуцер 16 с отверстием 17 производили также закачку гидросостава, в качестве которого использовали расширяющийся материал 18 «Витрапур», имеющий быстрое время гелеобразования при взаимодействии с водой до 4-х минут, являющийся безусадочным материалом во влагонасыщенных средах и в то же время быстро заполняющий все трещины, поры, каверны конструкции, позволяющий повысить эксплуатационные возможности предлагаемого способа, его надежность и эффективность.
Заявляемый способ испытывали в Уватском районе на районе Тюменской области на Кальчинском месторождении общества с ограниченной ответственностью «ТНК ВР», а также в поселке Усть Кут Иркутской области в ОАО «Верхнечонскнефтегаз».
Применение предложенного изобретения «Способ гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах» приводит к повышению долговечности, надежности и эффективности гидроизоляции колодца трубопровода в болотах и озерах, а также к повышению эксплуатационных возможностей.