CZ854488A3 - Způsob vytváření nepropustnosti zeminy - Google Patents

Abstract

Způsob vytváření nepropustnosti zeminy, zejména při opravách net ěsných podzemních trubkových vedení, např. zlepšování soudržnost i stavebních objektů Referát: Do zpevňované zeminy se přivádí kapalina A, obsahující vodní sklo, a popřípadě se modifikuje pomocí kapaliny B, také přiváděné do zeminy, za následné tvorby hydrogelu. Během přivádění kapaliny A do zpevňované zeminy se na tuto zeminu působí kapalinou C, obsahující hydraulická pojivá.

Description

týká způsobu vytváření nepropustnosti zeminy, zejména při opravách netěsných podzemních trubkových vedení nebo zvyšování pevnosti staveb, zvláště pak oři opravách prasklých nebo/a netěsných potrubí nebo kanálů, nepřístupných v důsledku svých vnitřních rozměrů, které nelze provést bez odkrytí potrubí nebo kanálů výkopem. Bále se týká zvyšování pevnosti staveb.

V popisu se pojmy stavba, kanál, potrubí rozumějí v jejich nejširším slova smyslu, mohou se vztahovat na kanály a potrubí různých materiálů, stáří, rozměrů a účelů, dále na otevřené nebo uzavřené nádrže, šachty, vodárenské věže, tunely, sklepy, prostory či přírodní či umělé jeskyně z různých materiálů.

Je známo, že opravy staticky nevyhovujících nebo/a netěsných kanálů způsobují všeobecně problémy, např. pro nutnost porušení povrchu vozovky nebo možnost zamoření pitné vody. Je také známo, že možnost poškození starých kanálů s urbanistickým vývojem stoupá.

V maďarském patentovém spise č. 194 956 je k opravě nepřístupných kanálů bez porušení vozovky navrhován chemický způsob opravy kanálů. Kanál se nejdříve vyčistí a pak se naplní chemickou kapalinou A, např. roztokem vodního skla. Když už se hladina tekutiny v šachtě nemění nebo se mění jen nepatrně, roztok se z kanálu vypumpuje a kanál 'ée naplní· kapalinou B, např. vodným roztokem kyseliny hexafluorokřemiČité. Kapalina 3 se smísí se zbytkem kapaliny A a po určité době materiál, který vznikl do spár a puklin poškozeného potrubí a který pak jimi pronikl do okolní zeminy, vytvoří gel a vytvrdí se. Způsob je široce používán v MaČLarsku i v zahraničí.

Tento způsob však má vedle četných výhod i četné nedostatky, například při opravách hojně používaných kanálů je nutno počítat s tím, že je potřeba velkého objemu chemikálií, tedy i velkého počtu cisteren, což je nákladné. Zvláště v hrubozrných, štěrkových půdách je nutno počítat s tím, že je nebezpečí toho, že v kanálech nacházejících se v úrovni spodní vody chemikálie proniknou do spodních vod nebo že voda, vytékající v místech poškození z kanálu, pronikne až do spodních vod. Toto může způsobit zamoření spodních vod, což nelze připustit z hygienických důvodů ani z hlediska ochrany životního prostředí.

Popsaný způsob má dále ten nedostatek, že opravy kanálů ležících na úrovni spodních vod jsou obtížné a jsou možné pouze několikanásobným opakováním technologického postupu, což dále zvyšuje náklady. Pále existuje možnost, že část kapaliny A, nastřikované a vsakované jako první, nepřijde s kapalinou 3 vůbec do styku.

To je nežádoucí z hlediska životního prostředí a nevyužitý roztok/způsobuje další zvýšení nákladů.

Úkolem vynálezu bylo odstranění uvedených nedostatků, tedy nalezení co nejhospodárnějšího, nejrychlejšího a nej spolehlivějšího způsobu, který co nejméně poškozuje životní prostředí.

Toho bylo dosaženo a výše uvedené nedostatky byly odstraněny způsobem vytváření nepropustnosti zeminy, zejména při opravách netěsných podzemních trubkových vedení, nebo zvyšování pevnosti staveb podle vynálezu, při kterém se do zeminy v okolí opravovaného úseku přidává kapalina A, obsahující vodní sklo, a popřípadě se na ni působí kapalinou 3, přiváděnou do zeminy, přičemž se tvoří hydrogel. Podstata vynálezu pak spočívá v tom, že před nebo během přivádění kapalinou A do ošetřované zeminy se tato zemina ošetřuje kapalinou C, tvořenou vodnou suspenzí hydraulického pojivá.

Kapalina C s výhodou obsahuje cement, zejména heterogenní. portlandský cement, a popřípadě látky regulující dobu tuhnutí cementu nebo/a látky zabraňující usazování.

Jako látky zabraňující usazování se s výhodou používají pevné látky, vyrobené z přírodního materiálu průmyslovou cestou, zvláště s velikostí částic pod 401 mikronů.

.oaj._n “^ff,· o. .η m a **·. v* Άν τ r i—· Ί .-λ λ* ·*·,/· *^ c ' n - , ▼ _t * »,» 'w' m* — j * o o 0.1^ uÁ,· tý ·-< * /, «ů . <»» d ..¼ *j .* <

Z -k

Jako kapalina 2 se přednostně používá vodný roztok kyseliny citrónové, vinné, heraflucrokřemicité, boraxu, atd.

S ohledem na nej lepší variantu řešení je spůsob podle vynálezu blíže popsán na připojeném výkresu. Obrázky 1 a 2 jsou náčrty technologie při způsobu opravy kanálů podle vynálezu a na obrázku 3 je znázorněn průřez ve zvětšeném měřítku v místě, označeném na obrázku 2 jako III-TII.

V případě, který je na obrázcích znázorněn, se jedná o starý, staticky chybný, netěsný kanál, který sestává z kruhových segmentů o průměru 40 cm. Na obrázku 3 je zvláště dobře vidět, že stěna kanálu 1 má na mnoha místech trhliny 2. Tyto trhliny 2 jsou tak velké, že na některých místech vedou přes celou tloušíku stěny. Na obrázku je dále viditelné, že se vně okolo kanálu I vytvořily dutiny 3 ⁰ značné velikosti, které mohou vést k zavalení kanálu lak propadnutí povrchu vozovky, který se nalézá nad ním.

Jak je zřejmé z obrážím 1, opravovaný úsek kanálu 1 mezi šachtami £ a ? ^3e uzavře běžným zařízením k uzavírání trubek 6, popřípadě 7. Pak se uzavřený úsek vyčistí ** 3ÚS Γ⁴ C 5i « n o ,*“}* tI·’* ' P >· ' ví r c* —> t-ι o p n _M uik-« v “w w w j u. ua U/ x — o. u --C~j «_ ~ v i.. ·*·.} ..o. M · r :rccí tlakového vodníka asorzku.

ocsturova^J ealizadi způsobu poliš vynálezu se pak může Isledovně. Nejdříve se z cisterno’ užitkového vozidla 8 naplní uzavřený úsek kanálu 1 kapalinou C pomocí trubky 2» tomto případě se jedná o úsek cO m dlouhý* Výška plnění se měří od spodní vnitřní stěny kanálu a v tomto případě činí 2 m. Poté, co kladina kapaliny C v šachtách. 4, popřípadě 5,, přestane klesat, což při provádění způsobu podle vynálezu nastane po 30 až 60 minutách, kapalina C se pomocí trubky 9, načerpá zpět do cisterny užitkového vozidla 8 nebo se čerpá do jiného kanálu připraveného k opravě. Hydrostatickým tlakem dojde k vtlačení kapaliny C do trhlin 2 kanálu 1 a odtud do dutin 3 a do zeminy, obklopující kanál 1. Kapalina C se vsákne do okolní půdy do určité hloubky.

Poté, co se odstraní kapalina G, z cisterny dalšího užitkového vozidla 11 se opravovaný úsek kanálu naplní šachtou 2 kapalinou A, obsahující vodní sklo. Postup je znázorněn na obrázku 2. Kapalina A se v důsledku hydrostatického tlaku smísí se zadrženými zbytky kapaliny C a po určité době, např. po 20 až 40 minutách, ztuhne.

Takto dosažený stav je znázorněn na obrázku 3.

Okolo kanálu 1 se vytvořila nepropustná vnější vrstva 12 značné tloušíky, která zabraňuje dalšímu prosakování kapaliny A do okolní zeminy nebo do spodních vod. Ha obrázku 3 je tato., vrstva znázorněna šrafováním. Uvnitř vrstvy 12 je znázorněna vrstva 13, která bezprostředně obklopuje.kanál 1 a v

-oté, co hladina kapaliny A v > . «« · c,o 'C 3. u ’^r3.O G ^r GL'H Cl po v»*

V » , v r— %r

C C f?'*' O -~, 15 7 -I . · J s U-J U.C..Í.

/ .? ,-.4- - --T ιΘν 0.0 O_pp <» cl\i ·7 ováný úsek kan z druhé části tohoto kroku užitkového vozidla 11. Oprav následně naplní kapalinou 3 užitkového vozidla 11. Cílen álu 1 se cisterny je vtlačit kapalinu 3 trhlinami 2 kanálu 1 do jeho bezprostředního okolí kanál 1, čímž :ne vrstva, která bezprostředné obklopuje gelevat a tím se vytvrdí.

Pak je možno opravovaný úsek kanálu 1 propláchnout a po demontáži zařízení (6 a 7) k uzavírání trubek uvést do provozu.

Způsob vytváření nepropustnosti zeminy podle vynálezu je blíže objasněn v následujících příkladech, které také blíže udávají složení kapalin A, 3 a C.

•rznladv orovecena:

Příklad 1

Kanál pro odpadní vody, který je znázorněn na obrázcích 1 až 3, byl opravován na nepevném a popraskaném úseku. Po vypláchnutí opravovaného úseku za účelem jeho vyčištění se úsek naplnil kapalinou C, která měla následující složení v hmotnostních procentech:

- 31,7 /7 vodovodní vody

- 35,3 % lehkého popílku - portlandského cer , což je pří soda zpomalujíc?!

'z'·.*', ·-·*«« ·*·» ·,— .y i Z* 'N , T — ! ·, % “«c. /ň ’τ f? *n <a »*>i *: ·'. n ~y i *< o c ^* *·* *?? o n ·* 2» · ολι' n« !<“ η» Y __ — y ~ k~ w _M U..4 «, .yj. ϊ ý w> k? ~ Lo J' <-Α Oiíw. C..C né perličky o maximálním orůměru ISO mikr onu

Kapalina A, používaná v druhé fázi způsobu podle

Λ vynálezu, bylo koncentrované vodní sklo - 3o >0. Aoalkace kapaliny A se prováděla půl hodiny po ukončení aplikace kapaliny C, ^Jak ukázala experimentální měření, po ošetření kapalinou A byl kanál zcela vodotěsný. Příklad 2

Kanál, znázorněný na obrázku 1 až 3, byl opravován postupem podle vynálezu. Technologický postup byl stejný jako v příkladu i, ale jako třetí fáze následovala ještě aplikace kapaliny C. Složení kapaliny C v hmotnostních procentech:

- 36,1 % vodovodní vody

- 60,3 % lehkého popílku - Portlandského cementu 10

- 0,6 % Retardolu P, což je přísada zpomalující tuhnutí betonu s organickou účinnou složkou

- 3,0 % přísady zabraňující usazování, což jsou sklenět ·»«*>>. a * + r, X» ' r* o i i ·-» '.··:» -*s '—'O »-* · -<[ - -rt ,λ -*»- » í 77 ÍO- Ad -Jxuu.c.1 mx.cronu

Složení kapaliny A v hmotnostních procentech: -77,7 % koncentrovaného roztoku vodního skla - 38° 3o - 19,4 % vodovodní vody

2,9 % Rapidolu, což je bezchloridový urychlovač tuhnutí betonu

Jako tekutina 3 byl použit 10% vonný roztok kyseliny hexafluorokřemi čité.

:působen se dosáhlo vytvoření vr; zadržovala vodu ježte účinnějším způsobem.

Příklad 3

Bylo opravováno poškozené trubkové vedení stejně jako v příkladech i a 2 s tím rozdílem, še kapaliny A a C byly přiváděny současně a aplikace kapaliny A následovala až poté.

Kapaliny měly následující složení v hmotnostních orocentech:

Kapalina A a C:

6,4 % vodovodní vody

- 12,8 % lehkého popílku.. - Portlandského cementu 10

- 0,3 % Retardolu 85

- 80,5 % koncentrovaného vodního skla - 3S° Bo

Jako kapalina B byl použit 10% vodný roztok kyseliny hexafluorokřemičit é.

Příklad 4

Pracovalo se způsobem popsaným v příkladu 3 s tím rozdílem, že jako kapalina 3 byla použita směs o složení v hmotnostních procentech:

- 93,5 % vodovodní vody

6,5 % kyseliny citrónové

Při praktickém provádění způsobu podle vynálezu se ukázalo, že tento způsob je hospodárnější, spoleniivější a méně poškozuje životní ostatní známé postupy. Při provádění tohoto způsobu jsou •snj 'u λ ?ostředí se;

používaný kapaliny 3 a které oo vs** krutí ·** w zeme výtvoru gel bus samy nebo V:

vzájemném působeni. Vytvořeny gei je nomogei' na a vytvrzune2 v

Kaceliny A a C, jejíchž doby tuhnutí jsou různé, vytvářejí gel i v případech, kdy urazí od spodní části potrubí vzdálenost několika metrů a kapalina 3 nedojde tak daleko. Kapaliny A a C i v tomto přípziš v t h’ Ct Ct *“ sn ^: ·- U' dobu. Vlastní roztok kyseliny henafluorokřemičité vytváří po vypuštění gel, což znamená, že nenastávají materiální ztráty.

Technologie popsaná v příkladech je zvláště vhodná pro opravu kanálů uložených v hrucczrnných, štěrkových půdách. Způsob popsaný v příkladech 3 a 4 je vhodný pro opravy v půdách jiné struktury nad nebo pod úrovní spod--- V ~ U »

Iři opravách potrubí uložených v jemných písčitých půdách, např. ve sprašcvýcn půdách, je možno způsob podle vynálezu modifikovat tak, že se zcela vynechá aplikace kapaliny 3 a použiji se pcu:

ran a 1 my λ λ a. e sa .-, - u. CA ► —· vhl. I

-OUSOO 00QÍ3 '13. _ů 3' C 1 3./ 3 3, θ J_'' z rh π ώ Ί ? 2_“ r * Z ''O '‘S. V * ** ( s υ a ciliz ace

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   .. _ _T 4, ~ _Λ

   -4 Uď «ν' » ,y w V ·_'. - c J ⁴ ''i ’Τ f.l .“‘ *3

   - * r ·· v“ • ? / cu— —

   J^A11 ·τ vytvořeni nyorogeiu, vyznacupici bo během přiváděni tekutiny u do bS υ C j 0 ú — -L — - C. 0 C — L. _ LX. ’ susoenzí hydraulického ‘S7O3V&O2 zeminy <W vodn

   V j W J. ·- X <.«

   U.

   Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, ze kapslina C obsahuje cement, zejména heterogenní lortlandský ce>ob todle bodu 1 nebo 2.