HU186586B

HU186586B - Method for stabilizing and making impermeable structural engineering constructions, engineering structures particularly channels and tubings,auilding units, rocks and soils

Info

Publication number: HU186586B
Application number: HU823124A
Authority: HU
Inventors: Ferenc Csanda; Gyoezoe Czerny; Gyula Greschik; Gabor Nagy; Tamas Szekely
Original assignee: Mta Termeszettu Domanyi Kutato; Foeldmeroe Talajviszsgalo
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1982-09-29
Publication date: 1985-08-28
Also published as: GB8326057D0; ATA344483A; DD212763A5; IT8323036A1; AT381128B; FR2533579B1; DE3334508A1; FR2533579A1; GB2132661A; GB2132661B; IT1167214B; CH661548A5; IT8323036A0; SE8305211L; SE8305211D0; SE448736B

Description

A találmány tárgya javított eljárás mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak (különösen csatornák és csővezetékek), építőelemek, kőzetek és talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére vízüveges közegek felhasználásával.

A találmány szempontjából a szerkezet, műtárgy, építőelem, kőzet és talaj kifejezést a lehető legtágabban értjük; ezek a megjelölések a különböző tároló medencéket, alagutakat, természetes vagy mesterséges üregeket, talaj- és kőzethézagokat is magukba foglalják.

Ismeretes, hogy a mélyépítési és építési szerke- zetek, elsősorban a csatornák, csővezetékek és medencék nagy többségükben vízzárósági szempontból nem megfelelőek. A hiányosságok nagyrészt a gyártás és összeillesztés hibáira, továbbá a szerkezetek használat közbeni megrepedezéseire és egyéb állagromlására vezethetők vissza. Ismert az is, hogy az építési és mélyépítési szerkezetek és műtárgyak (elsősorban a föld alatti csatornahálózatok és csővezetékek) javítása rendkívül nagy idő-, munka- és anyagráfordítást igényel, és a javítás sok esetben nem végezhető el a kívánt eredménnyel.

A 153 975 sz. magyar szabadalmi leírás egyszerű és gyors eljárást ismertet mélyépítési és építési szerke- *zetek, műtárgyak, építőelemek, kőzetek és talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére. Az ott közöltek szerint a javítandó trágyra, tárgyra vagy annak<környezetébe vízüveget vagy vízüveges közeget juttatnak, majd a vízüveges közeget fluorid, pontosabban hidrogén-fluorid, szilícium-tetrafluorid és/vagy hidrogén-szilikofluorid, hatásának teszik ki. A vízüveg a gáznemű fluoriddal érintkezve rövid idő alatt bcgélesedik, és tökéletesen eltörni az üregeket, hézagokat vagy repedéseket. Ha az eljárást talajban elhelyezett szerkezete, vagy műtárgyak (például csatornák vagy medenék) vízzáróvá tételére használják fel, további előnyt jelent, hogy a repedéseken a talajba jutott vízüveg is megszilárdul, így javítja a szerkezet vagy műtárgy ágyazását, és szilárdítja a környező talajt. A fluorid gázok használatának igen előnyös hatása az is, hogy fokozzák a beton és vasbeton szerkezetek korrózióállóságát.

Ez az eljárás azonban számos előnye ellenére nem te ijedt el a gyakorlatban. Az eljárás széles körű bevezetését jelentősen akadályozza az a tény, hogy a kezelő gázok közül a hidrogén-fluorid és a szilícium-fluorid igen erős méreg, így alkalmazásuk környezetvédelmi szempontból nem javasolt. További hátrányt jelent, hogy a kialakult kovasav gél nem rugalmas, nem képes követni a kezelt tárgy avagy talajréteg elmozdulásait. A kovasav gél víz hatására nem duzzad megfelelő mértékben, ezért az elmozdulásokból keletkező és a géldugó mellett kialakuló újabb repedéseket nem képes megfelelően eltömni.

MA-2924 alapszámú korábbi magyar szabadalmi bejelentésünk szerint gélképző anyagként vízüveg helyett különféle polimereket, elsősorban akrilsavés akrilamid-polimereket használunk fel, adott esetben inért szemcsés szilárd töltőanyag jelenlétében. Az így kialakított gélek megfelelően rugalmasak és víz hatására jól duzzadnak, hátrányuk azonban az, hogy viszonylag lágyak, és erősebb igénybevétel hatását nem képesek elviselni. Hátrányos az is, hogy a felhasználandó polimerek nagy többsége költséges, nehezen beszerezhető anyag, és a technológia egyes esetekben különleges szakértelmet és felszerelést igényel.

Olyan új eljárásra van tehát szükség, amely egyesíti az ismert megoldások előnyeit, azok hátrányaitól azonban mentes.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha lényegében a 153.975 sz magyar szabadalmi leírásban ismertetett módon janink el, azonba a gélképző rendszerhez további komponensként meghatározott szerves polimereket is adunk, egyszerű és gyors technológiával alakíthatunk ki megfelelően szúárd, ugyanakkor azonban még kellően rugalmas géleket, amelyek a kezelendő tárgyakat időben tartósan szilárdítják és vízzáróvá teszik,

A találmány tárgya tehát eljárás mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak, építőelemek, kőzetek és talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére vizes vízüveg-oldat és hidrogén-szilikofluorid felhasználásával. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a kezelendő tárgyon, tárgyban vagy annak környezetében a vízüveg-oldatot 1 súlyrész gélképző, vízoldható szerves polimer és a polimer tárhálósodását elősegítő anyag jelenlétében hozzuk érintkezésbe hidrogén-szilikofluoriddal.

A leírásban és az igénypontokban a vízüveg megjelölésén az alkálifém-szilikátokat és az ammónium-szilikátokat értjük. Vízüvegként a legcélszerűbben vizes nátrium-szilikát-oldatot használunk fel, amelynek szárazanyag-tartalma 35 súly% lehet.

A gélképző, vízoldható szerves polimer megjelölésen vízzel korlátlanul elegyedő, folyékony halmazállapotú, hidrogélképző szerves polimereket értünk. Ezeknek a szerves polimereknek egyik típusát alkotják a polielektrolitok, amelyek legelőnyösebb képvieslői a karboxilát-típusú, azaz -COOX csoportot tartalmazó (ahol X egyvegyértékű kationt jelent) polimerek. Ezek közül példaként a karboxil-polimereket és -kopolimereket, a részlegesen hidrolizált poliakrilamidot és a túlnyomórészt hidrolizált poliakrilsavésztereket, valamint azok alkálifém- és ammóniumsóít említjük meg. A szerves polimerek másik típusát a hidrogélképző nemionos polimerek alkotják,i amelyk legfontosabb képciselői a poliakrilamidok és a polivinilalkohol.

A polimer térhálósodását elősegítő anyagok a műanyagkémiában jól ismertek, így ezeket nem részletezzük. Csupán általánosságban említjük meg, hogy a polielektrolitok térhálósítására ;a legcélszerűbben többértékű fémionokat tartalmazó vegyületeket (példáid kalcium-, magnézium-, vas-, rézés krómsókat), a nemionos polimerek térhálósítására pedig célszerűen többértékű aldehideket (például glioxált vagy glutáraldehidet) használhatunk fel. A polimer térhálósítását elősegítő anyag adott esetben a kezelendő térben már eleve jelen lehet. Ennek tipikus esete az, ha a talajvízben lévő vagy talajvízzel átitatott tárgyak kezeléséhez polielektrolit-tartalmú gélképző rendszert használunk fel, a talajvíz ugyanis mindig tartalmaz többértékű fémvegyületet, amelyek hosszabb idő alatt kellő térhálósűrűséget biztosítanak. Az említett térhálósítószerekkülönböző mértékben, illetve sebességgel a vízüveg gélesedését is elősegítik. Ezáltal elősegítik a két géhuátrix egybeépülést t. a két gélmátrix közötti kémiai kötések kialakulását.

A gélképzéshez felhasznált hidrogén-szilikofluorid (H₂SiF₆) adott esetben kisebb mennyiségben különböző fluoridokat, például hidrogén-fluoridot vagy szilícium-fluoridot is tartalmazhat szennyezőanyagkéní. Gélképzés céljára igen előnyösen használhatjuk

186.586 fel a foszfát-műtrágyák gyártásakor hulladékanyagként képződő, szennyezett, vizes hidrogén-szilikodluorid-oldatot. A hidrogén-szilikofluoridot gázalakban is alkalmazhatjuk, előnyösebb azonban, ha vizes oldat formájában hozzuk érintkezésbe a gélképző rendszer további komponenseivel.

A gélképző rendszer egyedi komponenseit különkülön is beadagolhatjuk, előnyösebben járunkel azonbak akkor, ha a gélt két anyagáram egymásrahatásával alakítjuk ki. Ezez közül az egyik anyagáram a vízüveg vizes oldata, a másik anyagáram pedig a hidrogén-szilikofluorid vagy annak vizes oldata. A vízben oldódó, gélképző szerves polimert a kompatibilitási viszonyok figyelembevételével adjuk az egyik, a másik vagy mindkét anyagáramhoz. A polielektrolit típusú polimerek a vizes hidrogén-szilikofluorid-oldatban nem oldhatók, ezeket tehát a vízüveg-oldahot kell adnunk. A nemionos polimereket célszerűen a savoldathoz adjuk, a poliakrilamidot és a kis mértékben (max. 15%-ig) hidrolizált poliakrilamidot azonban a vízüveg-oldahot és a savoldathoz egyaránt adhatjuk. Amennyiben a polimer térhálósodását elösegítőanyag a kezelés helyén nincs eleve jelen (például akkor, ha a polielektrolit-típusú polimert használunk fel talajvízzel nem érintkező tárgyak kezelésére, vagy ha nemionos polimert alkalmazunk), ezt az anyagot ahidrogén-szilikofluofluorid vizes oldatához adjuk. A vizes hidrogén-szilikofluorid-oldatban a nemionos polimerek még a térhálósodást elősegítő anyag (többértékű aldehid) jelenlétében sem gélesednek, ezért technológiai zavaroktól nem kell tartanunk.

Megyjegyezzük, hogy a foszfát-műtrágyák előállításakor hulladékanyagként képződő vizes hidrogén-szilikofluorid-oldatok rendszerint már elegendő mennyiségű többértékű fémvegyületet tartalmaznak. Adott fémion koncentrációt a gélesedési folymatok jó reprodukálhatósága, kézbentarthatósága érdekében célszerű beállítani.

Az anyagáramokat tetszés szerinti sorrendben * hozhatjuk érintkezésbe egymással. Eljárhatunk például úgy, hogy először a vízüveges oldatot (amely adott esetben a gélképző, vízoldható szerves polimert is tartalmazza( juttatjuk a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe, és ezután visszük fel a savoldatot, amely adott esetben a szükséges további komponenseket (nemionos polimert és/vagy térhálósodást elősegítő anyagot) is tartalmazza. Amenynyiben a hidrogén-szilikofluorid kivételével az összes szükséges további komponens a vízüveges oldatban, illetve a kezelendő helyen már jelen van (például ha a kezelést talajvízzel átitatott helyen végezzük, és a vízüveges oldat polielektrolitot tartalmaz), a hidrogén-szilikofluoridot gázalakban is érintkezésbe hozhatjuk a gélképző rendszer további komponenseivel. Természetesen eljárhatunk úgy is, hogy először a savas anyagáramot juttatjuk a kezelés helyére, és azután vezetjük be a vízüveges anyagáramot, ez a megoldás azonban az előbbinél kevésbé előnyös.

A kezelést szükség esetén egyszer vagy többször megismételhetjük.

A hidrogén-szilikofluoridot a vízüveg-komponens gélesítéséhez szükséges mennyiséghez képest célzserűen fölöslegben alkalmazzuk. Amennyiben környezetvédelmi szempontok ezt kívánják meg, a sav fölöslegét a felvitel helyén egyszerűen semlegesíthetjük úgy, hogy a kezelés helyére lúgos anyagot vezetünk. Lúgos anyagként különösen előnyösen alkalmazhatunk vizüveg-oldatot (amely adott esetben gélképző, vízben oldható szerves polimert is tartalmazhat), mésztejet, híg nátrium-karbonát-oldatot stb. Ezt az utókezelést célszerű összekötni a javított műtárgy vízzárósági vizsgálatával.

A találmány szerinti eljárást előnyösen kombinálhatjuk a korábban idézett szabadalmi bejelentésben, ill. szabadalmi leírásban ismertetett megoldásokkal. Egy igen előnyös módszer szerint először a 153 975 sz. magyar szabadalmi leírásban közöltek szerint alakítunk ki szüikát-gélt a kezelés helyén vízüveg-oldatból és hidrogén-szilikofluoridból, ezután második műveletsorként végezzük el a találmány szerinti eljárást.

Ha nagy térfogatú hézagokat vagy üregeket kívánunk teljes mértékben eltömni a találmány szerinti módon, a hézagokba vagy üregekbe előzetesen a gclképzési reakciót nem gátló szemcsés szilárd anyagokat (például perlitet, kvarchomokot, pernyét stb.) tölthetünk, vagy ezeket a szemcsés szilárd anyagokat bármelyik vizes anyagáramhoz keverhetjük.

A kialakuló gél rugalmasságának és deformációképességének fokozása céljából a gélképző rendszert kaucsuk latexszel is társíthatjuk. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy a kezelendő tárgyra, tárgyba vagy annak környezetébe természetes vagy szintetikus kaucsuk latexszet viszünk fel. a kaucsuk latexszet spontán koagulálni hagyjuk vagy savas anyaggal koaguláltatjuk, és csak ezután végezzük el a korábbiakban ismertetett biakban ismertetett vizüveges-hidrogén-szilikofluoridos kezelést. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a vizüveg-oldahoz 1 súlyrész szárazanyagra számítva 0,005-1 súlyrész, célszerűen 0,05-0,2 súlyrész szárazanyagnak megfelelő mennyiségű természetes vagy szintetikus kaucsuk latexszet keverünk, és ezt a keveréket hozzuk érintkezésbe hidrogén-szilikofluoriddal hidrogélképző, vízoldható szerves polimer jelenlétében.

A találmány szerinti eljárás során a vízüvegből, az adott esetben jelenlévő kaucsuk latexszből és a hidrogélképző, vízben oldható szerves polimerből szerves és szervetlen vázkomponenst egyaránt tartalmazó, homogén, tökéletesen összeépült gélszerkezet alakul ki. Ez a gélszerkezet megőrzi a szervetlen szili kát-komponens eredeti szilárdságát, ugyanakkor a szerves komponensre jellemző mértékben rugalmas is marad, így tökéletes vízzáró és szilárdító hatást biztosít. Ez az eredmény a technika állásának ismereteben nem volt előrelátható, mert a szerves és szervetlen gélképzők gélesedési sebessége és Optimális gélesedési körülményei jelentősen eltérnek egymástól, így inkább arra számíthattunk volna, hogy a kezelés helyén két különböző gélszerkezet alakul ki, amelyek kölcsönösen Yontják egymást tulajdonságait.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör koriá tozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük.

1. példa

Egy 30 cm hosszú, 4 cm belső átmérőjű, alsó végén átfúrt gumidugóval· ellátott üvegcső 20 cm magasságig max. 2 mm szemcseméretű homokot töltünk. A gumidugóra gézlapot helyezünk. A homok oszlopra 90 ml tömény (3 5%-os) vizüveg-oldatot öntünk. Ez az oldat teljesen átitatja a.homokosz-31

186.586 lopot, majd alul a fölösleg elkezd kicsepegni. Amikor a vízüveg-oldat fölöslege éppen beszivódik a homokoszlopba, az oszlopra 40 ml tömény vizes hidrogénszilikofluorid-oldat, 40 ml 5 suly%-os vizes poliakriiamid-oldat és 10 ml tömény vizes glioxál-oldat elegyét töltjük. Ez a vizes oldat fokozatosan behatol vizüveggel átitatott homokoszlopba, ott elegyedik a vízüveggel, majd beindul a gélesedés. A gélesedés bekövetkezése után a savas oldat feleslege már nem tud az oszlopba beszivódni, illetve a nem gélesedett vízüveg alul nem tud kicsepegni. A savoldat feleslegét leöntjük, majd a gumidugót eltávolítjuk, és az oszlopot vízcsap alatt erős vízsugárral mossuk. A gélesedett rész a vízsugár hatásának ellenéll, míg a csak vízüveggel átitatott, de nem gélesedett rész kimosódik,

A kísérlet során a 20 cm hosszú homokoszlop 80-90%-a tömör, szilárd és tökéletesen vízzáró gélesedett töltetkén marad vissza; 1,5 m vízoszlop-nyomás mellett 1 óra alatt a vízszint-süllyedés legföljebb 5 mm.

Amennyiben a kísérlet során a vízüveggel átitatott oszlopra 90 ml tömény vizes hidrogén-szilikofluorid-oldatot viszünk fel, egyéb kopmonenst azonban nem, a gélesedett oszlophossz 3-5 cm-re < csökken A töltet vizzárósága nem kielégítő; 0,1 m vízoszlop-nymás mellett 30 perc alatt a vízszintsüllyedés 50 mm.

Amennyiben a kísérlet során a vízüveggel átitatott oszlopra vízzel 1:1 súlyarányban hígított 90 ml vizes hidrogén-szilikofluorid-oldatot viszünk fel, e egyéb komponenst azonban nem, a gélesedett oszlophossz 5—10 cm. A töltet vizzárósága rossz; 0,1 m vízoszlop-nymás mellett 10 perc alatt a vízszint-süllyedés 70 mm.

2. példa

Az 1. példában ismertetett kísérletet ismételjük meg úgy, hogy a homokoszlopot először 80 ml tömény vízüveg-oldat és 10 ml 10 súly% szárazanyag-tartalmú-poliakrilát-oldat elegyével itatjuk át, majd az oszlopra 40 ml tömény vizes hidrogén-szilikoÍluorid-oídat, 40 ml víz és 10 ml 10%-os vas(IH)-klrorid-oldat elegyét visszük fel. Tömör, szívós, fokozott nyomás- és ütésállóságű, fogástalan vízzáróságú töltetet kapunk; 1,5 m vízoszlop-nyomás mellett a vízszint-süllyedés elhanyagolható.

3. példa

Az 1. példában ismertetett kísréletet ismételjük meg úgy, hogy a vízüveg-oldattal átitatott homokoszlopra 90 ml vizes oldatot viszünk fel, amely 5 súly% hidrogén-szilikofluoridot, 5 súly% polivinalkoholt és 1 súly% bórsavat tartalmaz. Az 1. példában közöltekkel azonos minőségű töltetet kapunk.

.'-példa

Az 1. példában ismereteit kísérletet ismételjük meg úgy, hogy a homokoszlopra először 60 ml tömény vízüveg-oldat és 30 ml 6 súly%-os, részlegesen hidrolizált ' (hidrolizisfok: 10%) vizes poliakrilarnid-oldat elegyét visszük fel, majd a homokoszlopra 5 súly% hidrogén-szilikofluoridot és 2,5 súly % krómtisót tartalmazó 90 ml vizes oldatot juttatunk. Kiemelkedően jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkező töltetet kapunk, amelynek vizzárósága azonos a 2. példában közöltekkel.

5. példa

Az 1. példában ismertetett kísérletet ismételjük meg úgy, hogy a homokoszlopt először 67,5 ml tömény vízüveg-oldat és 22,5 ml 10%-os vizes nátrium-poliakrilát-oldat elegyével itatjuk át, majd az oszlopra 10 súly% hidrogén-szilikofluoridot, 5 súly% poliakrilamidot és 1 súly% glioxált tartalmazó 90 ml vizes oldatot viszünk fel. A 2. példában közöltekkel azonos jellemzőkkel rendelkező töltetet kapunk. A töltet szilárdsága az idő függvényében tovább nő, ha a töltetet talajvízben áztatjuk, mert a talajvízben lévő többvegyértékű fémionok hatására fokozódik a nútrium-poliakrilát térhálósűrűsége.

6. példa

Az 1. ábrán feltüntetett esetben egyszerre két, 2 és 3 akna között lévő csatornaszakaszt veszünk kezelés alá oly módon, hogy az előzetesen kialakított szakaszt az aknáknál az 1 csőelzárókkal lezárjuk. Ezután a 4 tartályból a 2 aknán keresztül a csatornaszakaszt 35,7-38,0 Bé°-os vízüveg-oldattal töltjük fel. Az 5 tömítetlenségekbe, repedésekbe, üregekbe hibás csőillesztésekbe, járatokba, laza, pórusos csőfalba stb. való injektáláshoz szükséges nyomást az aknákban létrehozott m nyomómagassággal, feltöltéssel érjük el. Az m nyomómagasság a hibásodás mértékétől függően célszerűen 1-2 méter, melyet szükség szerinti utántöltéssel biztosítunk. Amikor az aknákban a vízüveg-oldat szintje már nem sülylyed, vagy a süllyedés csak kis mértékű (ez a hibásodás mértékétől függően általában 20-60 perc alatt következik be), a csatornaszakaszban lévő vízüveg-oldatot a 2 aknán keresztül a lehető leggyorsabban (5-10 perc alatt) visszaszivattyúzzuk a 4 tartályba.

Ezt követően a 2, ábrán bemutatott módon a 2 aknán keresztül a 6 tartályból savas oldatot juttatunk a csatornába. A savas oldat súlyrész tömény (közel 20 súly%-os) ipari vizes hidrogén-szilikofluorid-oldat és 1 súlyrész 5 súly%-os vizes poliakrilamid-oldat (a poliakrilamido hidrolizisfoka 10%) elegye, amelyhez az elegy összsúlyára vonatkoztatva 1 súly% krómtisót is adunk. A savas oldatot a lehető legrövidebb idő (5-10 perx) alatt juttatjuk a csatornába annak érdekében, hogy minél kevesebb kiinjektálódottj yízüyeg folyjon vissza a csatornába. A savas oldat m nyomómagasságát az aknában célszerűen a vízüveg-oldat m nyomómagasságánál 0,5-1,0 m-rel nagyobb értékre állítjuk be. Az oldat szintmagaságát szükség esetén utántöltéssel biztosítjuk.

Amikor az oldat szintje az aknákban már nem süllyed (ez általában 20-60 perc alatt következik be), az oldatot a 2 aknán keresztül visszaszivattyúzzuk a 6 tartályba. Ezzel a csatonaszkasz javítás megtörtént. Abban az esetben, ha a savas oldat szintje az aknában 15 perc alatt nem süllyed, vagy csak olyan mértékben süllyed, amelyet még a vízzárósági vizsgálatok előírásai megengednek, a csatorna vízzárósági foka megfelelő, A javítással egyidőben tehát a csatorna vízzárósági fokát is megvizsgálhatjuk, igy elkerülhetjük a javítás utáni (vízzel vagy levegővel végzendő) külön vizsgálatokat. A csatornaszakasz az elzárók eltávolítása után üzembe helyezhető.

A javítás során a csatorna hiányosságain, rossz

-4186.586 illesztésein, repedésein, szivárgási járatain kinyomódott, illetve a szivárgási járatokba, repedésekbe, üres fugákba behatolt anyag begélesedik, megszilárdul, és ott 5 vízzáró réteget képez. Ezáltal tehát nemcsak a csatorna szivárgási járatait tömjük el tökéletesen, hanem a környező talajt is vízzáróvá tesszük és megszilárdítjuk, igy a csővezeték viszonyai is nagymértékben javulnak, ami döntő fontosságú a csatornahálózatok állékonysága és élettartama szempontjából,

A vizüveg-oldat szállítására, csatornába töltésére és visszaszivattyúzására célszerűen 3,5-10 m³ űrtartalmú iszapszippantó autókat használunk.

A savas oldat szállítására, csatornába töltésére és visszaszivattyúzására korrózióálló felszereléseket (műanyag-tartályokat, korrózióálló szivattyúkat stb.) használunk.

A csatornafelújítás kezdetén, a csőelzárókkal leválasztott javítandó szakasznak vízüveg-oldattal való feltöltése a hibák diagnosztizálására jelenleg alkalmazott, vízzel végzendő nyomáspróbát is helyettesíti, ami külön előnnyel jár. Ugyanis a felújítás előtt vízzel végzett nyomáspróba során a csatornák hiányosságain keresztül nem kívánatos módon jelentős mennyiségű víz kerül a talajba, ami további roskadásokat, kiüregelődéseket okozhat, így további károsodásokhoz vezethet. A találmány szerinti eljárás során a talajba kiinjektálódott vízüveg (a víznél lényegesen nagyobb viszkozitása és eltérő jellege miatt) talajkimosásokat,, roskadásokat nem okoz.

A csatornaszakasznak vízüveg-oldattal való feltöltése után mért exfdtárciót át kell számolni. Az itt nem részletezett számítások szerint a hőmérséklettől, az alkalmazott vizüveg-oldat viszkozitásától stb. függően fajsúlyát is figyelembe véve) mintegy 10-16szor több víz folyna el a hagyományos, vizes nyomáspróba során, mint amennyi vizüveg-oldat a talajba jut.

Eljárásunk nagy előnye az is, hogy a javítást úgy is végezhetjük, hogy egyszerre három vagy több akna közötti szakaszt veszünk kezelésbe a hozzátartozó házi bekötővezetékekkel, víznyelő aknákkal, víznyelő és tetőbekötő vezetékekkel együtt. A találmány szerinti eljárással ugyanis a csatornaszakasz javításával egyidőben ezeket a vezetékeket is kijavítjhatjuk. így az alkalmazott felszerelésektől és a rendelkezésre álló oldatmennyiségektől, valamint a javítandó csatorna belméretétől függően 30—100 m hosszú csatornaszakasz javítása is egyszerre, egy ütemben elvégezhető. Megfelelő szervezéssel és begyakorlás mellett, nagyüzemi módszerek alkalmazásával egy 8 órás műszakban 2-3 javítási ütem ís elvégezhető úgy, hogy például az 1. ütemben javított csatornaszkaszból visszaszivattyúzott oldatot az előre lezárt, a 2. ütemben javítandó csatornaszkaszba töltjük, majd az innen visszaszivattyúzott oldatot a 3. ütemben javítandó csatornaszakaszba visszük át.

A találmány szerinti eljárás csatornajvítások esetén 8 további főbb előnyöket is biztosítja:

A teljes javítási technológiai folyamat viszonylag kis költséggel és felszereléssel gépesíthető. Az élőmunka ráfordítási rendkívül kicsi, a javítás sebessége viszont igen nagy. A közlekedést és a forgalmat szinte alig akadályozza; burkolatbontosra nincs szükség. Az eljárás nem robbanás- vagy tűzveszélyes. A javítás sorána csatona hidraulikai tulajdonságai nem romlanak. Az eljárás talajvízben lévő csatornák javítására is alkalmas; ilyen esetben az“m'nyomómagasságot a talajvíz szintjétől számítjuk.

A javítás után a csatornaszakaszból visszaszívott vizüveg-oldat és savas oldat korlátlan ideig, többször is felhasználható.

Minthogy a találálmány szerint a javítást oldatokkal végezzük, nincs szükség a hibahelyek előzetes feltárására, ami rendkívül körülményes, idő- és munkaigényes, költséges művelet. Az oldatok a hibahelyeket automatikusan megtalálják, és a hibákat megszűntetik.

A találmány szerinti eljárás ; a csatornaszakasz egyedi hiáinak (például néhány hibás csőillesztésnek) megjavítására is alkalmas. Ekkor nem töltjük fel a teljes javítandó csatornaszakaszt, hanem megfelelő, ismert berendezések segítségével csak a kívánt helyre juttatjuk el az oldatokat. Ekkor a javítás idejére a csatornát rendszerint nem kell üzemen kívül helyezni, mert a szerkezeten lévő átvezető csövön az érkező szennyvizek tovább folyhatnak.

Feltöltéses módszer alkalmazásakor is megoldható, hogy a csatorna a javítás alatt üzemeljen. Eljárhatunk például úgy, hogy a kiiktatott szakasz előtti aknából az érkező szennyvizeket átemeljük, de eljárhatunk úgy is, hogy a feltöltés alatt lévő csatornaszakaszokon a szélső csőelzárók között az érkező szennyvizek átvezetésére a javítandó csatorna belmérvtének kb. felét kitevő, megfelelően rugalmas csővezetéket helyezünk el. A feltöltéses módszer vezetéket helyezünk. A feltöltéses módszer alkalmazása során azonban az esetek túlnyómó többségénél a szennyvizek átemelésére és átvezetésére nincs szükség, mert a javítás olyan rövid ideig tart, hogy a cstornaszakasz lezárásából keletkező visszaduzzasztás nem okoz problémát.

Ha egyszerre több akna közötti szakaszt javítunk, és a kezlő oldatok mennyiségének csökkentése végett a közbeeső aknák valamelyikét nem kívánjuk feltölteni, akkor ezeket az aknákat a hozzáfolyási és átfolyási oldalon olyan csőelzárókkal zárjuk el, amelyeken átvezető cső van.

A két folyadékot alkalmazó technológia további előnye, hogy az esetleges felderítetlen bekötéseken keresztül nem juthat gáz a környezetbe.

7, példa

Amennyiben «különös gondot kívánunk fordítani arra, hogy az eljárás alkalmazása sorána vízüveg-oldat visszaszivatása a savas oldattal törtnő feltöltés közötti idő alatt minél kevesebb kiinjektálódott vizüveg-oldat folyjon vissza a csatornaszakaszba, a 3. ábrán bemutatottak szerint végezzük a javítást.

A kezelés megkezdése előtt a csőelzárók elhelyezése után elhelyezzük az aknákra a megfeleld nyílásokkal, átvezetéssel és felszereléssel ellátott 7 és 8 légzáró fedlapokat, amelyeket a levegő bevezetése során a csatornába keletkező túlnyomás felemelő hatása ellen szükség szerint leterhelünk, vagy megfelően rögzítünk az aknához. Ezt követően a 6. példában közöltek szerint a 4 tartályból vízüveg· -oldattal töltjük fel a csatornaszakaszt, miközben a lí és 12 elzárók nyitott állapotban vannak. Amikor az oldat visszaszivattyúzását a 4 tartályban megkezdjük, zárjuk a 11 és 12 elzárókat, és a 13 lég·

186.586 kompresszor segítségével a 14 vezetéken keresztül sűrített levegőt vezetünk az aknaszakaszba úgy, hogy a csatornaszakaszban 0,2 att túlnyomás keletkezzen. Ezt a 9 feszmérőn ellenőrizzük. Ilyenkor a 15 zárót nyitott, aló zárót pedig zárt állapotban tartjuk. Amikor a vízüveg-oldat visszaszívása megtörtént, zárjuk a 15 elzárót, nyitjuk a 11, 12 és 16 elzárókat, és a 17 tartályból a 14 vezetéken keresztül savas oldattal töltjük fel a csatornaszkaszt. A javítás további menete azonos a 2. ábrával kapcsolatban közöltekkel.

8. példa

A 4. bárán olyan nagyobb szelvényű csatorna javítására alkalmas megoldást mutatunk be, amelynél a teljes szelvény feltöltése oldattal már nem gazdaságos, vagy pedig körülményes. A szakaszt 18 és 19 elzárókkal lezárjuk, majd elhelyezzük a 21 távolságtartóval ellátott 20 vezetéken a felfújható 22 műanyagtömlőt. A feltöltéshez használt oldatok, valamint a javítás menete ezután megegyezik a 6. példában közöltekkel.

9. példa

A találmány szerinti eljárás kitűnően alkalmazható téglából épült csatornák javítására. Különösen jó eredményeket érhetünk e a régebben készült, mészhabarcsba rakott téglákból épített csatornák javításakor. Ezeknél a csatomálőiál a mészhabarcs a kedvezőtlen körülmények között viszonylag hamar tönremegy, az ex- vagy infiltráldódó víz hatására a falazat mögött üregek keletkeznek, s a csatorna megroskad, beszakad. Ez gyakran az útburkolat beszakadásához is vezet.

A javítást a 6. vagy a 8. példában közöltek szerint végezzük. A javított csatornszelvényt az 5. ábrán mutatjuk be. Miként az 5. ábrából megállapítható, a javítás során az oldat kitölti a csatomafalazat mögötti 5 üregeiket, járatokat, továbbá az üres vagy hiányos fugákat, és a gélesedés után szinte összeragasztja a téglákat és a falazatot. Emellett a kezelés teljes vízzáróságot biztosít.

10. példa

A 6. ábrán hibás, nem vízzáró, talajvízben lévő zárt medence javítását mutatjuk be.

A medencét a megfelelő tisztítás után a rajta lévő búvónyüáson keresztül a 6. példában megadott töménységű vízüveg-oldattal töltjük fel. Szükség esetén az exfiltráció miatt a medencében az oldat szintjét utánadagolással állandó értéken tartjuk. Amikor az oldat exfiltrációja már erősen csökken vagy megszűnik (ez a hibásodás mértékétől függően általában 30-12 jTercet vesz igénybe), az oldatot a 6. példában közöltek szerint eltávolítjuk, majd a 6. példában ismertetett összetételű savas oldattal töltjük fel a medencét. Amikor az oldat süllyedése (exfiltrációja) megszűnik, vagy a süllyedés mértéke az előírt érték alá csökken (általában 20-120 perc elteltével), a savas oldatot a 6. példában közöltek izerint eltávolítjuk.

A hiányosságokba, repedésekbe bejutó és azokon áthatoló oldat a mdence falán kívül begélesedik, és a kialakuló 23 géldugók és géltartalmú talajrétegek biztosítják a medence tökéletes vízzáró&ágát. Kívánt esetben a medencébe a feltöltés előtt a 8. példában közöltek szerint térkorlátozó elemet helyezhetünk.

11. példa

A találmány szerinti eljárás megdőlt, megrepedt létesítmények, műtárgyak, épületek stabilizálásárais alkalmas.

A 7. ábrán egy megdőlt vasbeton víztorony stabilizálását mutatjuk be. A 24 alaptestek közelében megfelelő számú (például alaptestként 4-4 db), a talajszilárdításnál ismert és használatos 25 perforált injektálócsövet verünk le a kívánt mélységig, Ezt követően a 26 tartályból szivattyú segítségével a talajszilárdításra vonatkozó előírások és a talajadottságok figyelembevételével pl. csövenként 80 Útér vizüveg-oldatot nyomatunk a talajba. Eközben a 28 és 29 elzárót zárt, míg a 32 elzárót nyitott állapotban tartjuk. Ezután zárjuk a 32 elzárót, és az injektáló csövekben lévő vizüveg-oldatot a 27 tartályban lévő vizzel szivattyúval a talajba nyomatjuk. Ezután a 29 elzárót zárjuk, a 28 elzárót nyitjuk, és a 30 vezetéken keresztül a 31 tartályból szivattyúval savoldatot nyomatunk a 25 injektáló csöveken keresztül a talajba. A savoldat összetétele megegyezik a 6. példában közölttel.

A savoldat hatására a kiinjektálódott vízüveg-oldat az injektálás mértékétől függően a cső körül kb. 30-50 cm sugarú körben megszilárdul, és megfelelően biztos vízzáró alapot ad a létesítménynek.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás mélyépítési és építési szerkezetek, műtárgyak (különösen csatornák és csővezetékek), építőelemek, kőzetek talajok szilárdítására és vízzáróvá tételére vizes vízüveg-oldat és hidrogén-szilikofluorid felhasználásával, azzaljellemezve, hogy a kezelendő tárgyon, tárgyban vagy annak környezetében a vizüveg-oldatot 1 súlyrész száraz-·· anyagra számítva 0,01-1 súlyrész, célszerűen 0,05-2 súlyrész hidrogélképző, vízoldható szerves polimer és a polimer térhálósodását elősegítő anyag jelenlétében hozzuk érintkezésbe hidrogén-szilikofluoriddal, (Elsőbbsége: 1982. szeptimber 29.)
2. Az 1, igénypont sáeristie eljárás foganatosltá-, si módja, azzal jellemezve, hogy a hidrogén-szilikofluoridot vizes odlatként használjuk fel. (Elsőbbsége: 1982. szeptember 29.)
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy hidrogélképző, vízoldható szerves polimerként políelektrolitot, célszerűen karboximetíl-cellulózt, akrilsav- vagy metakrilsav-polimereket vagy -kopolimereket, részlegesen hidrolizált poliakrilsav-észtereket, ezek alkálifém- vagy ammóniumsóit vagy a felsorolt polimerek elegyeit használjuk fel. (Elsőbbsége: 1982. szeptember 29.)
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy hidrogélképző, vízoldható szerves polimerként nemionos polimert, célszerűen poliakrilamidot és/vagy polivinilalkoholt használunk feL (Elsőbbsége: 1982, szeptember 29.) ____ ,
5. A 3, igénypont szerinti eljárás Foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a gélképző, vízoldható szerves polimert a vízüveg vizes oldatában

186.586 oldjuk. (Elsőbbsége: 1982, szeptember 29.)
6. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a gélképző, , vízofdható szerves polimert a hidrogén-szilikofluorid vizes oldatában oldjuk. (Elsőbbsége: 1982. szeptem- 5 bér 29.)
7. A 4. igénypont szerint eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy gélképző, vízoldható szerves polimerként poliakrilamodot használunk fel a vízüveg vizes oldatában és/vagy a hidrogén-szilikofluorid vizes oldatában oldva. (Elsőbbsé- 10 ge: 1982. szeptember 29.)
8. A 3. vagy 5. igénypont szerint eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a polimer térhálósodását elősegítő komponensként a talajvízben és/vagy a szennyezett vizes oldatokban eleve jelenlévő többértékű fémvegyületeket hasznosít- 15 juk. (Elsőbbsége: 1982. szeptember 29.)
9. Az előző igénypontok bármelyik szerinti eljárás foganatosítási módja,azzal jellemezve, hogy a kezelés helyére előzetesen a reakciót nem gátló szemcsés szilárd anyagot viszünk fel, vagy bárme- «0 lyik kezelő oldathoz a reakciót nem gátló szemcsés szilárd anyagot adunk. (Elsőbbsége: 1982. szeptember 29.)
10. Az előző igénypontok bármeilyik szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kezelés helyére előzetesen természtes vagy 25 szintetikus kaucsuk latexszet viszünk fel és a latexszet spontán koagulálni hagyjuk vagy savas kezeléssel koaguláltatjuk, vagy a vízüveg-oldathoz 1 súlyrész szárazanyagra vonatkoztatva -,005—1 súlyrész, célszerűen 0,05-0,2 súlyrész szárazanyagnak megfelelő mennyiségű természetes vagy szintetikus kau- 30 csuk latexszet adunk. (Elsőbbsége március 28.)
11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezv e , hogy a kezelést tetszés szerinti számban és sorrendben megismételjük. (Elsőbbsége: 1982. széptember 29.) 35