ЗАЩИТНАЯ ОБЛИЦОВКА ДЛЯ РЕМОНТА КАНАЛИЗАЦИОННОГО КОЛОДЦА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области санитарной техники, а именно, к оборудованию, используемому для ремонта канализационных колодцев любых размеров и формы и защиты его внутренней боковой поверхности от контакта с агрессивными средами.
Указанные колодцы служат для наблюдения за гидравлическим режимом канализационных и дренажных сетей, осмотра и прочистки указанных сетей, доступа к контрольно-измерительной аппаратуре и запорно-регулировочной арматуре.
Типовая конструкция канализационного колодца включает выполненное из бетона или железобетона днище с лотковой частью, бетонные или железобетонные кольца, установленные друг на друге по высоте колодца и образующие его боковые стенки, а также бетонное или железобетонное верхнее перекрытие (конусную часть) и люк, снабженный открывающейся крышкой.
Под воздействием внешних и внутренних нагрузок, грунтовых и сточных вод, а также агрессивных сред, в частности, серной кислоты, продуцируемой тионовыми бактериями, питательной средой для размножения которых является сероводород, выделяющийся с поверхности сточных вод, происходит коррозия конструктивных элементов колодца, в частности, бетонных или железобетонных колец, образующих его боковую поверхность. Следствием этого является разрушение стенок канализационного колодца, потеря герметичности и статических характеристик конструкции канализационного колодца, что приводит к дополнительному попаданию в канализационную сеть грунтовых и дождевых вод, «выносу» в канализационную сеть грунта, и, как следствие, к обрушению грунта и дорожного покрытия вокруг колодца, что может привести к травматизму и транспортным авариям.
Практика применения бетонных и железобетонных канализационных колодцев выдвигает проблему повышения сроков их эксплуатации, надежности и долговечности, что требует проведения их своевременного и качественного ремонта.
Как правило, ремонт канализационных колодцев требует высоких материальных и трудовых затрат и имеет серьезные ограничения, связанные, в частности, с применением сложных средств механизации, необходимостью организации обводной линии сточных вод, необходимостью демонтажа (и последующего монтажа) верхнего перекрытия и корпуса люка колодца, приводящего к нарушению дорожного покрытия и, как следствие, к нарушению движения транспорта.
Современные ремонтные технологии предусматривают возможность восстановления эксплуатируемых колодцев путем защиты их внутренней поверхности облицовочными элементами, изготовленными из устойчивого к воде и агрессивным средам долговечного материала.
Так, известен комплект для ремонта канализационного колодца [RU2374398], который включает устанавливаемые внутри колодца по его высоте защитные облицовочные элементы. Первый элемент устанавливается на днище колодца и имеет форму сужающегося кверху усеченного конуса, диаметр нижнего основания которого соответствует диаметру днища колодца. Второй элемент устанавливается на верхнем основании первого элемента и имеет форму трубчатой секции, диаметр которой соответствует диаметру верхнего основания первого элемента. Третий элемент вставляется сверху во второй элемент и представляет собой телескопическую часть устанавливаемого внутри колодца устройства.
Преимуществом рассматриваемого устройства является то, что его конструкция является сборно-разборной, что обуславливает упрощение монтажных работ.
Однако ремонт канализационного колодца с применением рассматриваемого устройства является трудоемким и дорогостоящим, что, главным образом, связано с необходимостью демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия и корпуса люка колодца.
Кроме того, из-за выбранной формы деталей рассматриваемого устройства при проведении ремонта канализационного колодца необходимо осуществлять засыпку пространства между кольцами восстанавливаемого канализационного колодца и наружной поверхностью облицовочных деталей песком с послойным уплотнением, что ведет к дополнительному увеличению объема ремонтных работ.
Известен комплект для ремонта канализационного колодца [RU122673], выбранный в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемый комплект содержит облицовочные элементы, предназначенные для формирования имеющей трубчатую форму монтируемой внутри колодца защитной облицовки внутренней боковой поверхности колодца. Указанными облицовочными элементами являются нижнее основание, имеющее днище с лотковой частью и цилиндрическую боковую поверхность, а также устанавливаемый поверх основания трубчатый элемент. При этом трубчатый элемент может быть выполнен сборным из нескольких установленных одна над другой трубчатых секций. Диаметр основания соответствует диаметру трубчатого элемента и согласован с диаметром внутренней боковой поверхности колодца.
За счет выбранной формы боковой поверхности облицовочных элементов и за счет согласования их диаметров с диаметром внутренней боковой поверхности колодца уменьшается объем работ, связанных с необходимостью уплотнения свободного пространства между внутренней боковой поверхностью колодца и наружной поверхностью указанных деталей.
Однако ремонт канализационного колодца с применением рассматриваемого устройства требует больших материальных и трудовых затрат, связанных с необходимостью демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия и корпуса люка колодца.
Задачей полезной модели по первому и по второму вариантам является снижение материальных и трудовых затрат при проведении ремонта канализационного колодца за счет исключения необходимости демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия и корпуса люка колодца.
Сущность полезной модели по первому варианту заключается в том, что в комплекте для ремонта канализационного колодца, включающем облицовочные элементы, предназначенные для формирования имеющей трубчатую форму монтируемой внутри колодца защитной облицовки его внутренней боковой поверхности, согласно полезной модели облицовочные элементы выполнены с возможностью сборки из них указанной защитной облицовки, боковая поверхность которой образована, по меньшей мере, одним рядом облицовочных элементов, примыкающих друг к другу в окружном относительно продольной оси указанной защитной облицовки направлении, при этом облицовочные элементы имеют геометрические размеры, обеспечивающие возможность их прохода через люк колодца.
В частном случае выполнения полезной модели по первому варианту облицовочные элементы имеют форму прямоугольных, квадратных или треугольных пластин.
В частном случае выполнения полезной модели по первому варианту указанные выше пластины в рабочем положении имеют в плоскости поперечного сечения дугообразную форму, при этом радиус кривизны поверхности указанного сечения меньше радиуса кривизны внутренней боковой поверхности колодца.
В частном случае выполнения полезной модели по первому варианту комплект содержит средства крепления, каждое из которых выполнено в виде соединительного элемента, имеющего в плоскости поперечного сечения Н-образную форму, образованного первой и второй параллельно ориентированными планками и расположенной между ними третьей планкой, ориентированной перпендикулярно по отношению к внутренним поверхностям первой и второй планок, при этом расстояние между первой и второй планками соответствует толщине облицовочного элемента выполненного в виде пластины.
В частном случае выполнения полезной модели по первому варианту комплект содержит средства фиксации, обеспечивающие фиксацию облицовочных элементов относительно внутренней боковой поверхности колодца.
Наличие в полезной модели по первому варианту совокупности описанных выше облицовочных элементов, образующих в сборе внутри колодца трубчатую защитную облицовку, позволяет защитить внутреннюю боковую поверхность колодца (стенки колодца), от коррозии под воздействием сточных вод и агрессивных сред, в частности, серной кислоты, продуцируемой тионовыми бактериями.
При этом принципиально важным является то, что каждый из облицовочных элементов выполнен с возможностью его прохода через люк колодца, что достигается выбором его геометрических размеров.
Указанное выполнение облицовочных элементов обеспечивает возможность установки указанной выше защитной облицовки внутри колодца без демонтажа и последующего монтажа его верхнего перекрытия (конусной части) и корпуса люка, что позволяет на практике значительно (более, чем на два порядка) снизить совокупные материальные и трудовые затраты на ремонт колодца, исключив при этом использование традиционно применяемых для проведения указанных демонтажных и монтажных работ средств механизации и необходимость вскрытия дорожного покрытия.
Форма указанных облицовочных элементов может быть разнообразной, выбранной из условия возможности формирования из них в сборе защитной облицовки, имеющей трубчатую форму. За счет формы сборочных облицовочных элементов указанная трубчатая защитная облицовка в рабочем положении в плоскости поперечного сечения может иметь круглую, прямоугольную, многоугольную, эллиптическую и иную форму, выбираемую в зависимости от формы внутренней боковой поверхности колодца.
Поверхность трубчатой защитной облицовки в зависимости от высоты колодца может быть образована одним рядом облицовочных элементов или несколькими рядами указанных элементов, расположенными один над другим по высоте облицовки.
Количество облицовочных элементов в ряду зависит от выбранных формы и размеров указанных элементов и от линейных размеров внутренней боковой поверхности колодца в окружном относительно его продольной оси направлении.
При этом следует руководствоваться также необходимостью образования монтажного зазора (1-5 см) между наружной поверхностью защитной облицовки и внутренней боковой поверхностью колодца, без наличия которого на практике невозможно осуществить монтаж защитной облицовки внутри колодца.
Облицовочные элементы изготавливаются из устойчивого к сточным водам и агрессивным средам долговечного материала, например, из полиэтилена.
Таким образом, техническим результатом полезной модели по первому варианту является обеспечение возможности прохода облицовочных элементов через люк колодца, что приводит к резкому снижению материальных и трудовых затрат при проведении ремонта канализационного колодца за счет исключения необходимости демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия и корпуса люка колодца.
В случае, когда облицовочные элементы выполнены в виде прямоугольных, квадратных или треугольных пластин, обеспечивается простота сборки из них защитной облицовки.
В случае, когда указанные пластины имеют в рабочем положении в плоскости поперечного сечения дугообразную форму, обеспечивается удобство формирования из них цилиндрического трубчатого элемента, боковая поверхность которого соответствует цилиндрической боковой поверхности колодца, которую имеют большинство используемых на практике колодцев. При этом радиус кривизны поверхности поперечного сечения пластин выбирается несколько меньше (на практике на 1-5 см) радиуса кривизны внутренней боковой поверхности колодца для образования монтажного зазора между трубчатой облицовкой и внутренней поверхностью колодца.
В случае, когда комплект содержит описанные выше соединительные элементы, каждый из которых имеет в плоскости поперечного сечения Н-образную форму, с помощью указанных элементов обеспечивается простота соединения пластинчатых облицовочных элементов друг с другом в вертикальной или в горизонтальной плоскости. При этом первая и вторая планки рассматриваемых Н-образных соединительных элементов могут иметь в плоскости горизонтального сечения прямоугольную форму, что позволяет их использовать для соединения прямоугольных в поперечном сечении пластинчатых облицовочных элементов. Указанные первая и вторая планки могут иметь в плоскости горизонтального сечения дугообразную форму, что позволяет использовать такие соединительные элементы для соединения дугообразных в поперечном сечении пластинчатых облицовочных элементов.
В случае, когда комплект содержит средства фиксации, обеспечивающие фиксацию облицовочных элементов относительно внутренней боковой поверхности колодца, повышается прочность конструкции защитной облицовки.
Сущность полезной модели по второму варианту заключается в том, что в комплекте для ремонта канализационного колодца, включающем, по меньшей мере, один облицовочный элемент, предназначенный для формирования имеющей трубчатую форму монтируемой внутри колодца защитной облицовки его внутренней боковой поверхности, согласно полезной модели облицовочный элемент выполнен в виде листа, изготовленного из упругого гибкого материала, способного к свертыванию в рулон или к складыванию, при этом геометрические размеры листа выбраны из условия возможности его прохода через люк колодца в свернутом в рулон или в сложенном положении.
В частном случае выполнения полезной модели по второму варианту комплект содержит средства крепления, каждое из которых выполнено в виде соединительного элемента, имеющего в плоскости поперечного сечения Н-образную форму, образованного первой и второй параллельно ориентированными планками и расположенной между ними третьей планкой, ориентированной перпендикулярно по отношению к внутренним поверхностям первой и второй планок, при этом расстояние между первой и второй планками соответствует толщине выполненного в виде листа облицовочного элемента.
В частном случае выполнения полезной модели по второму варианту комплект содержит средства фиксации, обеспечивающие фиксацию облицовочного элемента относительно внутренней боковой поверхности колодца.
Наличие в полезной модели по второму варианту, по меньшей мере, одного описанного выше облицовочного элемента в виде листа, изготовленного из упругого гибкого материала, позволяет, свернув лист соответствующим образом, сформировать внутри колодца трубчатую защитную облицовку внутренней боковой поверхности колодца (стенок колодца) и, тем самым, защитить указанную поверхность от коррозии под воздействием сточных вод и агрессивных сред, в частности, серной кислоты, продуцируемой тионовыми бактериями.
При этом принципиально важным является то, что геометрические размеры листа выбраны из условия возможности его прохода через люк колодца в свернутом в рулон или в сложенном положении.
Благодаря указанному конструктивному выполнению облицовочного элемента (элементов) для осуществления работ по формированию внутри колодца защитной облицовки не требуется демонтаж и последующий монтаж верхнего перекрытия и корпуса люка, что позволяет на практике значительно (более, чем на два порядка) снизить совокупные материальные и трудовые затраты на ремонт колодца, исключив при этом использование традиционно применяемых для проведения указанных демонтажных и монтажных работ средств механизации и необходимость вскрытия дорожного покрытия.
Поверхность трубчатой защитной облицовки может быть образована одним или несколькими свернутыми соответствующим образом листами. Размеры листа и количество листов зависят от геометрических размеров колодца в окружном направлении и от его высоты. Так, в частности, защитная оболочка, может быть образована несколькими установленными один над другим листами, свернутыми таким образом, что они образуют защитную облицовку трубчатой формы.
При выборе длины листа следует руководствоваться также необходимостью образования монтажного зазора (1-5 см) между наружной поверхностью защитной облицовки и внутренней боковой поверхностью колодца, без наличия которого на практике невозможно осуществить монтаж защитной облицовки внутри колодца.
В качестве упругого и гибкого материала для изготовления рассматриваемого облицовочного элемента может быть использован устойчивый к воде и агрессивным средам полимерный материал, например, полиэтилентерефталатгликоль.
Таким образом, техническим результатом полезной модели по второму варианту является обеспечение возможности прохода облицовочного элемента (элементов) через люк колодца, что приводит к резкому снижению материальных и трудовых затрат при проведении ремонта канализационного колодца за счет исключения необходимости демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия и корпуса люка колодца.
В случае, когда комплект содержит описанные выше соединительные элементы, каждый из которых имеет в плоскости поперечного сечения Н-образную форму, с помощью указанных элементов обеспечивается простота соединения краевых участков смежных листов или краевых участков одного и того же листа для образования бокового шва. Указанные первая и вторая планки могут иметь в плоскости горизонтального сечения дугообразную форму, что позволяет использовать такие соединительные элементы для соединения в окружном направлении расположенных один над другим по высоте колодца свернутых в трубку двух смежных листов. Рассматриваемый Н-образный соединительный элемент также может быть использован для соединения краевых участков смежных листов одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
В случае, когда комплект содержит средства фиксации, обеспечивающие фиксацию облицовочных элементов относительно внутренней боковой поверхности колодца, повышается устойчивость и прочность конструкции защитной облицовки.
На фиг.1 представлен общий вид защитной облицовки, образованной облицовочными элементами, входящими в комплект для ремонта канализационного колодца по первому варианту полезной модели; на фиг.2 представлен общий вид соединительного элемента, имеющего в плоскости поперечного сечения Н-образную форму; на фиг.3 представлен фрагмент защитной облицовки, образованной листами, входящими в комплект для ремонта канализационного колодца по второму варианту полезной модели; на фиг 4 представлен фрагмент защитной облицовки по первому и второму вариантам полезной модели со средством фиксации.
Комплект по первому варианту полезной модели содержит (фиг.1) облицовочные элементы 1 (на чертеже позицией обозначены два облицовочных элемента). Облицовочные элементы 1 выполнены с возможностью сборки из них защитной облицовки, имеющей трубчатую форму, боковая поверхность которой образована, по меньшей мере, одним рядом облицовочных элементов 1, примыкающих друг к другу в окружном относительно продольной оси защитной облицовки направлении.
Указанная защитная облицовка устанавливается внутри канализационного колодца, включающего днище 2 с лотковой частью 3, боковую поверхность (стенки) 4, образованную железобетонными кольцами, конусное верхнее перекрытие 5 и корпус 6 люка с крышкой 7.
Облицовочные элементы 1 имеют геометрические размеры, обеспечивающие возможность их прохода через корпус 6 люка при открытом положении крышки 7.
Облицовочные элементы 1, в частности, выполнены в виде прямоугольных пластин, при этом защитная облицовка содержит несколько рядов пластин 1, которые в смежных рядах расположены в шахматном порядке.
Комплект по второму варианту полезной модели (фиг.3) содержит, по меньшей мере, один облицовочный элемент 1, выполненный в виде прямоугольного листа, изготовленного из упругого гибкого материала, способного к свертыванию в рулон или к складыванию. Геометрические размеры листа 1 выбраны из условия возможности его прохода через корпус 6 люка в свернутом в рулон или в сложенном положении при открытой крышке 7,
Лист 1 в свернутом в трубку положении образует защитную облицовку, имеющую трубчатую форму, которая устанавливается внутри канализационного колодца.
В частном случае, защитная облицовка (фиг.3) образована несколькими листами 1 (на фиг.3 показаны два листа 1), установленными по высоте колодца один над другим.
Защитная облицовка, формируемая из облицовочных элементов 1, входящих в комплект по первому и второму вариантам полезной модели, монтируется вблизи стенок 4 колодца с образованием монтажного зазора 8 (фиг.3, 4) между наружной поверхностью защитной облицовки и внутренней боковой поверхностью колодца.
Пространство в зазоре 8 может быть залито герметиком, например, бетонным раствором или полимером с отвердителем.
Комплект по первому и второму вариантам полезной модели включает также средства крепления 9 (фиг.1, 2, 3, на фиг 1 позицией обозначены два средства крепления).
Указанные средства крепления 9 предназначены для соединения облицовочных элементов 1 друг с другом, а также для соединения краевых участков одного и того же облицовочного элемента 1, выполненного в виде листа из упругого гибкого материала, для образования бокового шва.
Средства крепления 9, в частности, выполнены (фиг.2, фиг.3) в виде соединительных элементов, имеющих в плоскости поперечного сечения Н-образную форму, образованных первой и второй параллельно ориентированными планками 10 и 11 и расположенной между ними третьей планкой 12, ориентированной перпендикулярно по отношению к внутренним поверхностям первой и второй планок 10 и 11. Расстояние между первой и второй планками 10 и 11 соответствует толщине облицовочных элементов 1, выполненных в виде пластин или в виде листа.
Комплект по первому и второму вариантам полезной модели содержит также средства фиксации 13, обеспечивающие фиксацию (жесткое крепление) облицовочного элемента 1 к внутренней боковой поверхности колодца.
В частности, средство фиксации 13 включает крепежную деталь - сухарь (фиг.4), выполненный в виде полого цилиндра с грибовидной шляпкой на одном конце и кольцевым буртиком на его боковой поверхности. Длина сухаря 13 от шляпки до буртика соответствует толщине облицовочного элемента 1, а длина остальной части сухаря 13 соответствует ширине монтажного зазора 8.
В облицовочном элементе 1 по первому и второму вариантам полезной модели выполнено сквозное отверстие в виде замочной скважины, нижняя часть 14 которого предназначена для размещения в ней части боковой поверхности сухаря 13, расположенной между шляпкой и буртиком. При этом сухарь 13 выполнен с возможностью его скрепления со стенкой 4 колодца, в частности, с помощью крепежного дюбеля 15.
На фиг.1 позицией обозначено одно выполненное в виде сухаря средство фиксации 13.
Верхняя часть 16 каждого сквозного отверстия («замочной скважины») предназначена для инъекций герметика в пространство зазора 8. Диаметр верхней части 16 «замочной скважины» превышает диаметр его нижней части 14 и соответствует диаметру кольцевого буртика сухаря 13. Верхние части 16 «замочных скважины» закрываются с помощью пробок 17 (фиг.4, на фиг.1 позицией обозначена одна пробка 17).
Комплект по первому и второму вариантам полезной модели содержит один или несколько облицовочных элементов 1, имеющих сквозную щель (щели) под скобу (скобы), расположенную на стенке 4 колодца (на чертеже не показаны).
Ремонт канализационного колодца и защита его внутренней боковой поверхности от коррозии с использованием комплекта по первому и второму вариантам полезной модели осуществляют следующим образом.
В шахте колодца производят монтаж защитной облицовки внутренней боковой поверхности канализационного колодца с использованием облицовочных элементов 1, выполненных, в частности, в виде прямоугольных пластин или в виде листа из упругого гибкого материала.
Облицовочные элементы 1 подаются в шахту колодца через корпус 6 люка при открытой крышке 7.
При этом исключается необходимость предварительного демонтажа и последующего монтажа верхнего перекрытия 5 колодца и корпуса 6 люка с крышкой 7. Исключается также необходимость использования сложной техники и проведения вскрытия и последующего восстановления дорожного покрытия в зоне ремонта.
В облицовочных элементах 1, место расположения которых соответствует месту расположения скоб на стенках 4 колодца, делают необходимые щели под скобы.
Облицовочные элементы 1 соединяются между собой в горизонтальном и в вертикальном направлениях при помощи соединительных элементов 9.
Осуществляют фиксацию облицовочных элементов 1 относительно стенок 4 колодца с помощью средств фиксации 13, выполненных в виде сухарей. При этом вставляют сухарь 13 в верхнюю часть 16 «замочной скважины», а затем опускают сухарь 13 вниз и устанавливают его в нижней части 14 «замочной скважины» с обеспечением упорного соединения кольцевого буртика сухаря 13 с наружной поверхностью облицовочного элемента 1. Скрепляют сухари 13 со стенкой 4 дюбелями 15, которые пристреливают с помощью пневматического пистолета.
Защитная облицовка служит для предотвращения контакта внутренней боковой поверхности колодца со сточными водами, а также с агрессивными средами, и, тем самым, защищает указанную поверхность колодца от коррозии.
Пространство в зазоре 8 заполняют герметиком с образованием герметичной оболочки («рубашки»). При этом с помощью пистолета осуществляют инъекции (под давлением) герметика через верхние части 16 «замочных скважин», выполненных в облицовочных элементах 1, после чего закрывают указанные части 16 пробками 17. Для исключения вытекания герметика через щели (8-10 мм шириной), которые могут образоваться между облицовочными элементами 1 в процессе их монтажа, указанные щели уплотняют с помощью Т-образных уплотнителей.
При наличии герметичной «рубашки» улучшается гидроизоляция колодца, а защитная облицовка в процессе эксплуатации дополнительно выполняет роль упругого статического элемента, который оказывает давление на указанную «рубашку» и нивелирует действие гидростатического и осмотического давлений, возникающих на внутренней поверхности стенок колодца, которые без наличия трубчатой защитной облицовки могут привести к разрушению указанной герметичной «рубашки».
Главным преимуществом заявляемого устройства по первому и второму вариантам полезной модели является значительное снижение материальных и трудовых затрат на проведение ремонтно-восстановительных работ.