СПОСОБ РЕМОНТА СООРУЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК E02D37/00 

Изобретение относится к текущему ремонту и содержанию искусственных сооружений и может быть использовано при ремонте каменных, железобетонных опор и пролетных строений.

Известен способ ремонта сооружений, в частности, каменных и бетонных мостов, включающий бурение скважин в кладке опоры в шахматном порядке, промывку их водой с 50%-ным раствором едкого натра и нагнетание в них водоцементного раствора с пластифицирующими добавками под давлением (В.О. Осипов, "Содержание и реконструкция мостов", М. "Транспорт", 1986, с.248,249).

Известно устройство для нагнетания раствора в скважину, включающее корпус с установленным в нем электродами с разрядником (SU, а.с. 844737, E 04 G 21/08, 1979).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ ремонта сооружения, включающий проходку скважин в теле сооружений, подачу в них электропроводного закрепляющего раствора с одновременным возбуждением серии высоковольтных электрических разрядов разрядником и последующее перемещение разрядника по высоте скважины с определенным шагом с подачей раствора и возбуждением электрических разрядов на каждом уровне инъецирования, и устройство для его осуществления, содержащее корпус с установленными в нем электродами и растворовод (SU, а. с. 1688790, E 02 D 5/44, 1993). Известный способ, реализуемый известным устройством, отличается высокой трудоемкостью работ и высоким расходом материалов, не обеспечивая должного качества работ.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости работ, расхода материалов и повышение производительности ремонта бетонных и железобетонных мостовых конструкций.

Задача решается тем, что в способе ремонта сооружений, включающем проходку скважин в теле сооружения, подачу в них электропроводного закрепляющего раствора с одновременным возбуждением серии высоковольтных электрических разрядов разрядником и последующее перемещение разрядника по высоте скважины с определенным шагом с подачей раствора и возбуждением электрических разрядов на каждом уровне инъекцирования, согласно изобретению скважины бурят на расстоянии друг от друга 1,2-1,8 м, а концентрация подаваемого раствора составляет 0,3-1,0, при этом в забое скважины или зоне трещиноватости осуществляют 40-50 электрических разрядов, а на других уровнях инъецирования 10-15 электрических разрядов. Также указанная задача решается тем, что в устройстве для ремонта сооружений, содержащем корпус с установленными в нем электродами и растворовод, согласно изобретению корпус выполнен в виде внешнего электрода, в нижней части которого установлен внутренний электрод, выполненный в виде четырех лепестков, имеющих в сечении прямоугольную форму, расположенных друг к другу под углом 90^o и под углом 45-60^o к своей вертикальной оси и образующих в верхней части опорную площадку, переходящую в вертикальный основной и дополнительный цилиндры, которые закреплены в корпусе посредством гасящих колец разной толщины, имеющих по четыре перегородки с отверстиями между ними, при этом гасящие кольца установлены в корпус с возможностью перекрытия перегородками вышележащих колец отверстий нижележащих колец, а гасящее кольцо, размещенное на опорной площадке, установлено с возможностью перекрытия его перегородками зазора между внутренними и внешними электродами.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа, в разрезе; на фиг.2 гасящее кольцо, вид сверху.

Устройство для ремонта сооружений содержит корпус с установленными в нем электродами и растворовод, при этом корпус выполнен в виде внешнего электрода 1, в нижней части которого установлен внутренний электрод 2, выполненный в виде четырех лепестков 3, имеющих в сечении прямоугольную форму 4, расположенных друг к другу под углом 90^o и под углом 45-60^o к своей вертикальной оси, и образующих в верхней части опорную площадку 5, переходящую в вертикальный основной 6 и дополнительный 7 цилиндры, которые закреплены в корпусе посредством гасящих колец 8 разной толщины, имеющих по четыре перегородки 10 с отверстиями 9 между ними, при этом кольца установлены в корпусе с возможностью перекрытия перегородками вышележащих колец отверстий нижелажащих, а гасящее кольцо 6, размещенное на опорной площадке 5, установлено с возможностью перекрытия его перегородками зазора между внутренним 2 и внешним 1 электродами.

Дополнительный цилиндр 7 соединен с гибким тоководом 11 и выводится через отверстие 12, располагаясь вдоль корпуса устройства для свободного пропуска строительной смеси.

Способ ремонта сооружений осуществляют следующим образом. В теле опоры на расстоянии друг от друга 1,2-1,8 м бурят скважины. В них подают электропроводный закрепляющий раствор концентрации 0,3-1,0 и одновременно возбуждают в скважине серию высоковольтных электрических разрядов разрядником. После инъецирования забоя скважины или зоны трещиноватости разрядник перемещают по высоте скважины с определенным шагом с подачей раствора и возбуждением электрических разрядов на каждом уровне инъецирования. Число разрядов в забое или зоне трещиноватости достигает 40-50, а на других уровнях инъецирования 10-15.

В зоне трещиноватости вследствие воздействия формируемых факторов электрического разряда происходит разрушение трещиноватой, слабой породы кладки опоры и ее вымывание гидродинамической полостью из тела кладки. Давление на уровнях инъецирования составляет 2-4 атм. В результате электрофизической активации повышаются пластичность и удобоукладываемость раствора.

Расход электрической энергии составляет 5-8 кВ/ч на 1 м скважины.

Устройство для реализации способа работает следующим образом. Корпус устройства, являющийся внешним электродом 1, опускают на забой скважины и подают в него электропроводный раствор, который, проходя через отверстия 9 в гасящих кольцах 8 и между лепестками 3 внутреннего электрода 2, поступает в скважину.

Расположение под углом 45-60^o лепестков 3 внутреннего электрода 2 друг к другу способствует свободному проникновению раствора в трещины и поры кладки опоры. Суммарная площадь отверстий для подачи раствора в данном устройстве при одном и том же диаметре корпуса в 1,8-1,9 раза больше, чем в существующих конструкциях.

Установка колец 8 в корпусе с целью перекрытия перегородками 10 вышележащих колец 8 отверстий 9 нижележащих и гасящего кольца 8, размещенного на опорной площадке 5 с целью перекрытия его перегородками зазора между внутренним 2 и внешним 1 электродами, препятствует выбросу раствора из скважины.

После подачи раствора с помощью электродов 1,2 разрядника создают серию высоковольтных электрических разрядов. Корпус устройства перемещают по высоте скважины, осуществляя подачу раствора и разряды на требуемом уровне.

Использование изобретения обеспечивает проведение ремонта сооружений в полном объеме, снижая энергозатраты, время ремонта, повышая производительность работ и обеспечивая экономию материала.

Использование: в строительстве для текущего ремонта искусственных сооружений. Сущность: способ ремонта сооружений путем проходки скважин в теле сооружения с подачей в них электропроводного закрепляющего раствора, возбуждением серии высоковольтных электрических разрядов разрядником и последующим перемещением по высоте скважин с повторением действий. Скважины бурят на расстоянии 1,2-1,8 м друг от друга. Концентрация раствора составляет 0,3-1,0, а количество электрических разрядов соответственно 40-50 на забое или зоне трещинноватости и 10-15 на других уровнях. Устройство для реализации способа содержит корпус с электродами и растворовод. Корпус является внешним электродом 1, в нижней его части установлен внутренний электрод 2 в виде четырех лепестков 3, установленных под углом 90^o друг к другу и 45-60^o - к своей вертикальной оси. В верхней части лепестки 3 образуют опорную площадку 5, переходящую в основной и дополнительный цилиндры 6,7. Последние закреплены в корпусе гасящими кольцами 8, имеющими перегородки и отверстия. Кольца 8 установлены с возможностью перекрытия перегородками вышележащих колец отверстий в нижележащих, а перегородки кольца, размещенного на опорной площадке, перекрывают зазор между внутренним и внешним электродами. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ ремонта сооружений, включающий проходку скважин, подачу в них электропроводного закрепляющего раствора с одновременным возбуждением серии высоковольтных электрических разрядов разрядником и последующее перемещение разрядника по высоте скважины с определенным шагом с подачей раствора и возбуждением электрических разрядов на каждом уровне инъекцирования, отличающийся тем, что скважины бурят на расстоянии друг от друга 1,2 1,8 мм, а концентрация подаваемого раствора составляет 0,3 1,0, при этом в забое скважины или зоне трещиноватости осуществляют 40 50 электрических разрядов, а на ддругих уровнях инъецирования 10 15 электрических разрядов. 2. Устройство для ремонта сооружений, содержащее корпус с установленными в нем электродами и растворовод, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде внешнего электрода, в нижней части которого установлен внутренний электрод, выполненный в виде четырех лепестков, имеющих в сечении прямоугольную форму, расположенных друг к другу под углом 90^o и под углом 45 60^o к своей вертикальной оси и образующих в верхней части опорную площадку, переходящую в вертикальный основной и дополнительный цилиндры, которые закреплены в корпусе посредством гасящих колец разной толщины, имеющих по четыре перегородки с отверстиями между ними, при этом гасящие кольца установлены в корпусе с возможностью перекрытия перегородками вышележащих колец отверстий нижележащих колец, а гасящее кольцо, размещенное на опорной площадке, установлено с возможностью перекрытия его перегородками зазора между внутренним и внешним электродами.