FR2752431A1

FR2752431A1 - Sealing method for underground constructions

Info

Publication number: FR2752431A1
Application number: FR9610226A
Authority: FR
Inventors: Thierry Frinault; Christine Deneuvillers; Eric Turmel; Richard Cabeza
Original assignee: SCREG SA
Current assignee: SCREG SA
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 1998-02-20
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: FR2752431B1

Abstract

The method involves injecting at least two synthetic materials under pressure to form a mix which polymerises at low temperature. The materials are fed via channels (2,3) which are separate and flexible and which have an outlet connected to a discharge sprayer which mixes the materials (4). The mix is sprayed towards the zone to be sealed to produce a liquid resin to line the inner face of the area to be sealed. The resin polymerises in the area to form a lining membrane. The synthetic materials can be heated prior to their introduction into the channels. The materials can be heated to a point within the range 30 and 100 degrees C.

Description

L'invention concerne un procédé dtétanchéifi- cation sur le site d'ouvrages difficiles d'accès, creux ou souterrains tels que des tunnels de petite section, des égouts et leurs regards, des canalisations, ou des parois verticales, ou des installations de forme complexe comportant par exemple des coudes, des raccords, des saillies ou des cavités, des traverses, des ancrages, et analogues. The invention relates to a sealing process on the site of difficult to access, hollow or underground structures such as small section tunnels, sewers and their manholes, pipes, or vertical walls, or form installations. a complex comprising, for example, elbows, fittings, projections or cavities, crosspieces, anchors, and the like.

En effet, dans de tels cas, les méthodes d'étanchéification traditionnelles au moyen de feuilles préfabriquées ou par coulage d'asphalte sont difficiles à mettre en oeuvre. Indeed, in such cases, traditional sealing methods by means of prefabricated sheets or by pouring asphalt are difficult to implement.

Ainsi, l'invention a pour but d'étanchéifier de manière aisée et rapide, régulièrement et durablement, des ouvrages susceptibles de fissuration, y compris leurs points singuliers. Thus, the invention aims to seal easily and quickly, regularly and durably, structures susceptible to cracking, including their singular points.

A cet effet, l'invention concerne un procédé d'étanchéification sur le site d'ouvrages d'infrastructure creux ou souterrains et/ou de leurs conduits d'accès, caractérisé en ce que l'on introduit sous pression au moins deux produits synthétiques liquides aptes à être mélangés en formant un mélange polymérisant durcissant à froid, dans des canalisations flexibles distinctes, on transmet par les canalisations flexibles les produits liquides à un appareil de projection au voisinage de la sortie duquel on mélange les deux produits, on projette vers la zone à étanchéifier le mélange des deux produits et on forme ainsi une résine liquide dont on revêt la face interne de la zone à étanchéifier, et on laisse polymériser la résine sur la zone à étanchéifier de telle sorte qu'elle constitue une membrane interne étanche dans ladite zone. To this end, the invention relates to a method of sealing on site hollow or underground infrastructure works and / or their access conduits, characterized in that at least two synthetic products are introduced under pressure. liquids capable of being mixed by forming a cold hardening polymerizing mixture, in separate flexible pipes, liquid products are transmitted by flexible pipes to a spraying device in the vicinity of the outlet from which the two products are mixed, it is projected towards the zone to be sealed the mixture of the two products and a liquid resin is thus formed with which the internal face of the zone to be sealed is coated, and the resin is allowed to polymerize on the zone to be sealed so that it constitutes an internal membrane waterproof in said area.

Ce procédé consistant à réaliser une membrane interne étanche par la projection, de préférence la pulvérisation, d'une résine liquide à deux composants, est d'une très grande souplesse, grâce à la possibilité de choisir pour chaque cas la composition et les conditions de projection les plus appropriées. De manière générale, ce procédé permet, en une seule application, de réaliser une couche étanche et régulière de deux millimètres à plusieurs centimètres d'épaisseur, sans joints ni points faibles qui constituent habituellement des zones de désordre ; néanmoins, il reste possible, comme on le verra dans la suite, de superposer plusieurs couches pour constituer une membrane composite. This process consisting in producing an internal waterproof membrane by spraying, preferably spraying, a two-component liquid resin, is very flexible, thanks to the possibility of choosing for each case the composition and the conditions of most appropriate projection. In general, this process allows, in a single application, to produce a tight and regular layer of two millimeters to several centimeters thick, without joints or weak points which usually constitute zones of disorder; however, it remains possible, as will be seen below, to superimpose several layers to form a composite membrane.

Grâce à cette conception, il est possible de régler très finement les conditions de projection requises par des liquides très réactifs, pour obtenir le résultat recherché. Lorsque la nature des composants ou/et les conditions extérieures l'exigent, on chauffe ces composants, et, selon une caractéristique facultative de l'invention, les tuyaux flexibles pouvant être munis de moyens de chauffage, ces tuyaux peuvent être longs de plusieurs dizaines de mètres sans avoir à craindre les inconvénients dûs à un refroidissement indésirable des liquides destinés à composer le produit polymérisable. Thanks to this design, it is possible to fine-tune the projection conditions required by very reactive liquids, to obtain the desired result. When the nature of the components or / and the external conditions require it, these components are heated, and, according to an optional characteristic of the invention, the flexible pipes being able to be provided with heating means, these pipes can be several tens of lengths of meters without having to fear the disadvantages due to an undesirable cooling of the liquids intended to compose the polymerizable product.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin cijoint qui montre très schématiquement une installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows of an embodiment of the invention described by way of nonlimiting example and illustrated by the attached drawing which very schematically shows an installation of implementation of the method according to the invention.

Cette installation comporte une machine mobile 1 montée sur des roues 11 et munie de deux réservoirs 12, 13 ou plus pour stocker les produits synthétiques destinés à être projetés, sous forme liquide, de tuyaux flexibles 2, 3 dont une extrémité est raccordée à la machine pour l'évacuation des produits liquides de cette machine, et d'un appareil 4 de projection de ces produits branché à ces tuyaux flexibles, à l'extrémité de ceux-ci qui est opposée à la machine. This installation comprises a mobile machine 1 mounted on wheels 11 and provided with two reservoirs 12, 13 or more for storing synthetic products intended to be sprayed, in liquid form, flexible pipes 2, 3 one end of which is connected to the machine for the evacuation of liquid products from this machine, and from an apparatus 4 for projecting these products connected to these flexible pipes, at the end of these which is opposite to the machine.

La machine mobile est également munie d'un compresseur 14 destiné à transmettre sous pression les liquides aux tuyaux flexibles 2, 3 avec un débit susceptible d'être réglé sur une plage étendue par un dispositif de réglage de débit 15 connu en soi équipant la machine. De plus, la machine peut être munie d'un dispositif 16 de chauffage des liquides et de réglage de la température de ceux-ci si nécessaire ; ce dispositif permet de chauffer et de maintenir la température de chaque constituant jusqu'à 1000C environ, par exemple dans la gamme de 300C à 1000C. The mobile machine is also provided with a compressor 14 intended to transmit the liquids under pressure to the flexible pipes 2, 3 with a flow rate capable of being adjusted over a wide range by a flow adjustment device 15 known per se fitted to the machine . In addition, the machine can be provided with a device 16 for heating liquids and regulating the temperature thereof if necessary; this device makes it possible to heat and maintain the temperature of each constituent up to approximately 1000C, for example in the range from 300C to 1000C.

Les tuyaux flexibles 2, 3 (au nombre de deux dans le cas de la formation d'une résine polymérisable à deux composants) peuvent être munis de moyens de chauffage (un ou plusieurs fils résistants noyés, que l'on alimente électriquement, par exemple) permettant d'amener séparément les liquides à l'appareil de projection à la température désirée. Ainsi, ces tuyaux flexibles peuvent atteindre une longueur d'une quarantaine de mètres et plus sans inconvénient, les composants restant à une température très proche de la température optimale même si celle-ci est très supérieure à la température ambiante ; pour des raisons pratiques, ils peuvent être enfilés dans une même gaine de maintien 23. The flexible pipes 2, 3 (two in number in the case of the formation of a polymerizable resin with two components) can be provided with heating means (one or more resistant embedded wires, which are supplied electrically, for example ) allowing the liquids to be brought separately to the projection apparatus at the desired temperature. Thus, these flexible pipes can reach a length of around forty meters and more without drawback, the components remaining at a temperature very close to the optimum temperature even if the latter is much higher than ambient temperature; for practical reasons, they can be put in the same support sheath 23.

L'appareil de projection 4 est un pistolet de pulvérisation que l'utilisateur porte directement à la main ou par l'intermédiaire d'une canne, à nettoyage mécanique, contenant autant de modules de projection que de liquides destinés à constituer le mélange, le pistolet étant équipé de moyens adaptés pour que ces liquides se mélangent au moins en partie à l'intérieur, au voisinage de sa sortie, pour constituer le jet de projection ; les modules sont également équipés de moyens de réglage 41, 42 de la pression de sortie de chaque liquide au niveau de la région de mélange, permettant de régler la pression par exemple de 10 MPa à 20 MPa. De l'air introduit dans le pistolet par des moyens d'admission d'air (non représentés) peut éventuellement être incorporé au jet. The projection device 4 is a spray gun that the user carries directly by hand or via a cane, with mechanical cleaning, containing as many projection modules as there are liquids intended to constitute the mixture, the pistol being equipped with means adapted so that these liquids mix at least partially inside, in the vicinity of its outlet, to constitute the projection jet; the modules are also equipped with adjustment means 41, 42 of the outlet pressure of each liquid at the level of the mixing region, making it possible to adjust the pressure, for example from 10 MPa to 20 MPa. Air introduced into the gun by air intake means (not shown) can optionally be incorporated into the jet.

Le procédé selon l'invention consiste en ce que l'on introduit sous pression des produits synthétiques liquides aptes à être mélangés en formant un mélange polymérisant durcissant à froid (ici deux produits) que l'on a éventuellement préalablement chauffés, dans les canalisations flexibles que l'on maintient par chauffage à la température souhaitée si elle est supérieure à la température ambiante, on transmet par ces canalisations les produits au dispositif de projection au voisinage de la sortie duquel on mélange les deux produits, on projette vers la zone à étanchéifier le mélange des produits et on forme ainsi la résine liquide dont on revêt la face interne de la zone à étanchéifier, et enfin on laisse polymériser et éventuellement refroidir la résine de telle sorte qu'elle constitue la membrane interne étanche. The method according to the invention consists in introducing liquid synthetic products capable of being mixed under pressure by forming a cold hardening polymerization mixture (here two products) which have been optionally heated, in the flexible pipes. which is maintained by heating at the desired temperature if it is higher than ambient temperature, the products are transmitted by these pipes to the projection device in the vicinity of the outlet from which the two products are mixed, one projects towards the area to be sealed mixing the products and the liquid resin is thus formed with which the internal face of the zone to be sealed is coated, and finally the resin is allowed to polymerize and optionally cool so that it constitutes the internal waterproof membrane.

Par exemple, l'un des liquides peut être luimême un mélange A d'un polypropylène glycol trifonctionnel, d'une diamine aromatique, et de catalyseurs à base de sel métallique et d'amine tertiaire, et l'autre liquide un mélange B d'un prépolymère à terminaisons isocyanates réalisé à partir d'un polypropylène glycol difonctionnel et de diphényl méthane diisocyanate. For example, one of the liquids can be itself a mixture A of a trifunctional polypropylene glycol, an aromatic diamine, and catalysts based on metal salt and tertiary amine, and the other liquid a mixture B d 'an isocyanate-terminated prepolymer made from a difunctional polypropylene glycol and diphenyl methane diisocyanate.

Dans cet exemple, la partie A est projetée dans la région de mélange à 850C, et la partie B est projetée dans cette région à 800C, la proportion du mélange final étant, en masse, de 50% - 50%. La viscosité à 200C de la partie A est de 400 mPa.s+50 et celle de la partie B est de 2700 mPa.s+50. In this example, part A is projected into the mixing region at 850C, and part B is projected into this region at 800C, the proportion of the final mixture being, by mass, 50% - 50%. The viscosity at 200C of part A is 400 mPa.s + 50 and that of part B is 2700 mPa.s + 50.

On a alors un liant polyuréthane-polyurée formant une membrane dont les performances mécaniques, très élevées, sont les suivantes
Contrainte à la rupture à 200C 9 à 10 MPa
Allongement à la rupture à 200C 160 à 200%
Dureté Shore A à 200C > 80
Dureté Shore D à 200C > 30
Le produit obtenu est résistant au gazole, au kérosène, aux huiles, aux bases diluées, et aux acides dilués.We then have a polyurethane-polyurea binder forming a membrane whose mechanical performance, very high, is as follows
Breaking stress at 200C 9 to 10 MPa
Elongation at break at 200C 160 to 200%
Shore A hardness at 200C> 80
Shore D hardness at 200C> 30
The product obtained is resistant to diesel, kerosene, oils, diluted bases, and diluted acids.

Ces caractéristiques techniques sont maintenues même si la membrane est soumise à de fortes variations de température, ici environ de - 300C à + 800C. These technical characteristics are maintained even if the membrane is subjected to strong temperature variations, here approximately from - 300C to + 800C.

Ce liant permet d'étanchéifier des parois verticales et des plafonds, des creux, des saillies, des supports déformés, en une seule application ; la remise en service de la zone traitée est immédiate après l'application ; les performances de la membrane nécessaires pour qu'elle remplisse son rôle d'étanchéification (performances mécaniques, adhérence, hors-poisse) sont atteintes en moins d'une minute. Ainsi, on peut par exemple étanchéifier de la sorte des regards dans des systèmes de canalisation soumis à fissuration, ce qui est malaisé par les procédés conventionnels compte-tenu de la difficulté d'accès dans ce type de structures ; en revanche, selon l'invention, pour étanchéifier un conduit d'accès à un ouvrage creux, tel qu'un regard d'égout, à une phase quelconque avant de projeter à chaud les produits vers la zone à étanchéifier, on introduit l'appareil de projection à l'intérieur et on projette les produits contre la face interne du conduit d'accès afin de l'étanchéifier de l'intérieur. This binder makes it possible to seal vertical walls and ceilings, hollows, projections, deformed supports, in a single application; the reactivation of the treated area is immediate after application; the performance of the membrane necessary for it to fulfill its sealing role (mechanical performance, adhesion, tackiness) is achieved in less than a minute. Thus, one can for example seal in this way manholes in piping systems subject to cracking, which is difficult by conventional methods given the difficulty of access in this type of structure; on the other hand, according to the invention, to seal an access duct to a hollow structure, such as a manhole, at any phase before hot spraying the products towards the area to be sealed, the projection device inside and the products are projected against the internal face of the access duct in order to seal it from the inside.

De manière plus générale, la mise en oeuvre de telles résines synthétiques à deux composants qui durcissent rapidement par réaction chimique permet, par des choix judicieux, d'adapter la vitesse de polymérisation à l'application désirée. Ainsi, le temps de gel se situe entre 15 secondes et 5 minutes, le temps au bout duquel le liant pulvérisé est hors-poisse se situe entre 30 secondes et 15 minutes, et le revêtement peut subir des sollicitations mécaniques au bout de 30 minutes à 1 heure. Grâce à ce choix, il est possible de réduire considérablement la durée d'interruption de l'utilisation des ouvrages à traiter, ceux-ci pouvant être mis au contact de l'eau ou d'humidité dans un très bref délai après leur traitement, sans affecter le durcissement de la membrane réalisée. More generally, the use of such two-component synthetic resins which harden rapidly by chemical reaction makes it possible, by judicious choices, to adapt the polymerization rate to the desired application. Thus, the gel time is between 15 seconds and 5 minutes, the time after which the sprayed binder is tack free is between 30 seconds and 15 minutes, and the coating can undergo mechanical stresses after 30 minutes at 1 hour. Thanks to this choice, it is possible to considerably reduce the duration of interruption of the use of the works to be treated, which can be brought into contact with water or humidity very quickly after their treatment, without affecting the hardening of the membrane produced.

En effet, ce procédé d'étanchéification permet de travailler à cadence très élevée, en se souciant très peu des conditions atmosphériques ambiantes, car la température ambiante lors de la mise en oeuvre peut être comprise dans une fourchette de l'ordre de 50C à 500C, et l'humidité relative de l'air a peu d'influence sur la réticulation de la résine du fait de sa très grande réactivité. In fact, this sealing process makes it possible to work at a very high rate, with very little concern for the ambient atmospheric conditions, because the ambient temperature during the implementation can be included in a range of the order of 50C to 500C , and the relative humidity of the air has little influence on the crosslinking of the resin because of its very high reactivity.

Ces propriétés : réactivité du liant, facilité de mise en oeuvre, et cadence élevée de travail, permettent l'application du procédé dans des domaines très variés, et notamment sur support humide, pour traiter des ouvrages dans le bâtiment, des supports fissurés, des réservoirs de stockage, des terrasses, des garages, des dalles et autres éléments en béton exposés aux intempéries, à l'humidité ou à la contre-pression, aussi bien en travaux neufs qu'en réfection d'ouvrages étanchéifiés une première fois, et détériorés. En particulier, cette membrane pulvérisée permet de colmater toutes fissures passives ou dynamiques jusqu'à 2mm de large, sans traitement préalable. La seule contrainte est que le support soit relativement propre et exempt de poussière. These properties: reactivity of the binder, ease of implementation, and high rate of work, allow the application of the process in very varied fields, and in particular on a wet support, to treat works in the building, cracked supports, storage tanks, terraces, garages, slabs and other concrete elements exposed to weather, humidity or back pressure, both in new work and in repair of structures sealed for the first time, and deteriorated. In particular, this sprayed membrane makes it possible to seal all passive or dynamic cracks up to 2mm wide, without prior treatment. The only constraint is that the support is relatively clean and free of dust.

Selon une caractéristique de l'invention, on peut superposer deux ou plusieurs membranes selon l'invention. A cette fin, après polymérisation de la dernière couche de liant appliquée (liant durci), on ponce légèrement la membrane obtenue, et on nettoie cette couche au moyen d'un solvant ou on applique une couche de "primaire" approprié, et on recommence le processus. According to a characteristic of the invention, two or more membranes according to the invention can be superimposed. To this end, after polymerization of the last layer of binder applied (hardened binder), the membrane obtained is lightly sanded, and this layer is cleaned with a solvent or a layer of suitable "primer" is applied, and we start again the process.

Selon une autre caractéristique de l'invention, par le choix de la nature et de la proportion relative des composants, on peut "régler" la souplesse (ou la rigidité) de la membrane. According to another characteristic of the invention, by the choice of the nature and the relative proportion of the components, one can "adjust" the flexibility (or the rigidity) of the membrane.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on peut également, en choisissant la nature et la proportion relative des composants, ou en ajoutant une charge colorante en plus ou moins grande quantité à au moins l'un des deux produits liquides, réaliser des membranes d'étanchéité colorées. According to yet another characteristic of the invention, it is also possible, by choosing the nature and the relative proportion of the components, or by adding a coloring charge in greater or lesser quantity to at least one of the two liquid products, to produce colored waterproofing membranes.

Claims

1. A method of sealing on-site hollow or underground infrastructure works and / or their access conduits, characterized in that at least two liquid synthetic products capable of being mixed are introduced under pressure, forming a cold hardening polymerization mixture, in separate flexible pipes (2, 3), the liquid products are transmitted by the flexible pipes to a projection device (4) in the vicinity of the outlet from which the two products are mixed, one projects towards the area to be sealed the mixture of the two products and a liquid resin is thus formed with which the internal face of the area to be sealed is coated, and the resin is allowed to polymerize on the area to be sealed so that it constitutes an internal waterproof membrane in said area.

2. A sealing method according to claim 1, characterized in that, for sealing an access conduit to a hollow structure, such as a manhole, at any phase before projecting the products to the area to sealing, the projection apparatus is introduced inside and the products are projected against the internal face of said access duct in order to seal it from the inside.

3. A sealing method according to claim 1, characterized in that the two synthetic products are heated before introducing them under pressure into pipes (2, 3).

4. A sealing method according to claim 1, characterized in that said liquid products are heated in the range from 300C to 1000C.

5. A sealing method according to claim 1, characterized in that the flexible pipes (2, 3) are maintained by heating at a temperature above ambient temperature.

6. A sealing method according to claim 1, characterized in that the flexible pipes are heated, provided with at least one resistant wire, by electrically supplying this resistant wire.

7. A sealing method according to claim 1, characterized in that air is introduced into the projection device (4) and incorporated into the mixing jet.

8. A sealing method according to claim 1, characterized in that one regulates the outlet pressure of said products at their mixing region, in the range of 10 MPa to 20 MPa.

9. A sealing method according to claim 1, characterized in that a coloring filler is added to at least one of the two liquid products, to produce a colored sealing membrane.

10. A sealing method according to claim 1, characterized in that, after having allowed the membrane to cool, it is sanded, it is cleaned with a solvent or a layer of primer is applied, and this is repeated. process.