SK284139B6 - Spôsob konštrukcie nepriepustnej ochrannej membrány - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka systému konštrukcie ochranných obložení na vodné diela, ako sú priehrady, kanály, rezervoáre, tunely, vodojemy a podobne, podľa ktorého je možné pracovať priamo na suchu i pod vodou, dokonca i v značných hĺbkach, bez toho, aby bolo potrebné vypustiť vodu z nádrže alebo vypustiť vodu, ktorá je v styku s povrchom vodného diela, ktorý sa má chrániť.

Doterajší stav techniky

Je všeobecne známe, že povrchy, ktoré sú v styku s vodou v priehradách, rezervoároch, kanáloch alebo iných vodných dielach, sú časom vystavené postupnému zvetrávaniu a poškodzovaniu, spôsobenému mechanickým erozivnym účinkom vody a ľadu a inými fyzikálnymi javmi v dôsledku podnebia a zmien teploty vzduchu, ktoré sa vyskytujú v lokalite vodného diela. Navyše, betónové vodné diela môžu nadmerne prepúšťať vodu, s následnými stratami vody v dôsledku presakovania a možných poškodení stavby samotnej.

Ako ochranné opatrenia proti týmto problémom sa často používajú tradičné materiály, ako je liatie nového betónu, vystužené gunitové vrstvy, bitúmenové membrány alebo iné typy membrán, oceľové platne, nanesenie farieb na báze živíc alebo omietok, spevňujúce injektáže betónovou alebo chemickou injektážnou maltou; s týmito metódami sú však spojené určité konštrukčné problémy, s následnou neurčitosťou výsledkov a otáznou spoľahlivosťou, čo sa týka trvanlivosti. V dôsledku rôznych problémov, s ktorými sa stretávame u uvedených tradičných metód, sa navrhli rôzne alternatívne riešenia na vodotesné utesnenie bokov alebo povrchov vodného diela, ktoré sú v styku s vodou. US patenty 4913583 a 5143480 ilustrujú možné príklady vodotesného utesnenia vodných diel pomocou nepriepustného obloženia vrstvami plastického materiálu, ako sú geomembrány alebo geokompozity, zakotvené suchým spôsobom na povrchu, ktorý sa má chrániť.

Konkrétne, US patent 5143480 opisuje spôsob ochrany priehrad a podobných diel, ktorým je možné dosiahnuť účinnú dehydratáciu vodného diela kondenzáciou a odvedením vody prítomnej v telese priehrady, pri atmosférickom tlaku.

Podľa uvedených patentov sa ochranná membrána inštaluje vo všeobecnosti suchým spôsobom po tom, čo sa voda, ktorú nádrž obsahuje, vypustila, aby sa úplne obnažil povrch, ktorý sa má obkladať, a aby sa umožnili opravné práce na povrchu, ktorý sa má chrániť, ak to prichádza do úvahy, predtým, než sa ochranná membrána inštaluje.

Ale odvodnenie nádrže alebo prerušenie toku vody v kanále niekedy spôsobuje veľké problémy. Ide najmä o stratu vody pre energetické zdroje alebo na účely zdrojov zavlažovania a pitnej vody. Dopad na životné prostredie môže byť rovnako dôležitý v prípade využívania nádrží a kanálov na rekreačné účely. Navyše môže byť hlavným problémom samotné odvodňovanie: pri vodných dielach, ktoré boli postavené dávnejšie, nie je vždy možné uskutočniť odvodnenie, napríklad v dôsledku neprítomnosti výpustov alebo nemožnosti ich správnej činnosti, až po nemožnosť ovplyvnenia poprúdovej oblasti alebo z iných vážnych dôvodov.

Hoci US 5143480 vo všeobecnosti uvádza možnosť inštalácie nepriepustných geomembrán pod vodou na ochranu vodného diela, nie je poskytnutá prakticky žiadna užitočná indikácia alebo inštrukcia na správnu inštaláciu geomem brán pod vodou, keď treba brať do úvahy hĺbku a zakalenie vody, možnú prítomnosť vodných prúdov, obťažnosť, spôsobenú prostredím pod vodou, niektorých úloh, ktoré sa ľahko uskutočnia na suchu. Všetky tieto prvky vytvárajú pracovné podmienky v blízkosti vodného diela, ktoré sa má chrániť, ktoré robili umiestnenie plastových vrstiev, tvoriacich geomembránu, a vykonanie nevyhnutného vodotesného utesnenia medzi susediacimi vrstvami a pozdĺž obvodu plochy, ktorá sa má chrániť, obtiažnym a niekedy až nemožným.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je spôsob konštrukcie nepriepustnej ochrannej membrány na aspoň časti betónového telesa vodného diela, pričom táto membrána zahŕňa flexibilné vrstvy nepriepustného materiálu, ktoré sú pripevnené vedľa seba na povrchu betónového telesa vodného diela, ktorý sa má chrániť tak, že lícujúce okraje priľahlých vrstiev sa prekrývajú, v tomto prekryve je membrána pripevnená na betónové teleso vodného diela prostredníctvom vertikálnych mechanických upevňovacích prostriedkov upevnených k uvedenému povrchu, a tento spôsob zahŕňa definovanie povrchovej oblasti betónového telesa vodného diela, ktorá sa má chrániť; vybavenie uvedenej povrchovej oblasti aspoň jednou referenčnou líniou; konštruovanie membrány umiestňovaním každej vrstvy materiálu, pričom sa udržiava jeden laterálny okraj každej vrstvy materiálu rovnobežne s uvedenou referenčnou líniou; vodotesné utesnenie prekrývajúcich sa okrajov vrstiev; pripevnenie membrány pozdĺž spodného obvodu prostredníctvom poskytnutia vystužovaného nosníka, ktorý je vnútri alebo mimo betónového telesa vodného diela; a utesnenie rozhrania medzi vystužovacím nosníkom a zodpovedajúcim povrchom betónového telesa vodného diela štruktúry.

Tento spôsob umožňuje inštaláciu membrány tak suchým spôsobom, ako aj pod vodou.

Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob konštrukcie vodotesných obložení, s geomembránami alebo geokompozitmi, na ochranu vodných diel, ako sú priehrady a ich príslušenstvo, rezervoáre, kanály a podobne, ktorým je možné pracovať pod vodou, dokonca i vo veľkých hĺbkach, bez toho, aby bolo potrebné vopred vodu vypustiť, ktorý zaručí správne umiestnenie geomembrány alebo geokompozitu a príslušných tesnení za akýchkoľvek pracovných podmienok.

Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob aplikácie geomembrán a/alebo geokompozitov, vhodný na konštrukciu ochranných obložení pre vodné diela, ktorým je možné inštalovať ochranné obloženie aj na suchu, aj v prítomnosti vody, pričom sa zaručí dokonalé umiestnenie geomembrány bez spôsobenia nadmerného namáhania materiálových vrstiev, ktoré tvoria geomembránu, v momente ich inštalácie, a súčasne sa zaručí spoľahlivosť vykonania a odvodnenie kondenzáciou a odvádzaním vody v telese uvedeného vodného diela pri atmosférickom tlaku.

Podstatou tohto vynálezu je spôsob, ktorý využíva niekoľko prvkov, ktoré uľahčujú kondenzáciu vody na protiprúdovom povrchu, pričom odvádzajú z telesa priehrady aj vodu, prítomnú vo forme pary a vlhkosti. Hlavný znak tohto spôsobu spočíva v prítomnosti, na protiprúdovom alebo odkrytom povrchu stavby, párovej bariéry, ktorá pozostáva z vodotesného obloženia alebo krytu. K javu kondenzácie vo všeobecnosti dochádza na vnútornom povrchu párovej bariéry v dôsledku teplotného rozdielu medzi ochranným obložením a betónovým telesom vodného diela, keď sa mení hladina vody. Teplota betónového telesa má tendenciu sa časom vyrovnať s teplotou vody, a preto, často v prípade nádrží vo vysokohorskom podnebí, má tendenciu dosiahnuť teplotu, blízku 0 °C. Obloženie alebo parotesná bariéra preto dosahuje teploty, blízke teplote vody a telesa vodného diela. Keď hladina vody na jednej strane vodu zadržiavajúcej stavby poklesne, po použití obloženia toto zostane priamo vystavené slnečnému žiareniu a okolitej teplote. V dôsledku tepelnej vodivosti materiálu, ktorý sa použil na konštrukciu obloženia, a jeho hrúbky, malej vzhľadom na hrúbku uvedeného telesa stavby, obloženie dosiahne, najmä počas horúcich mesiacov, rýchlo teploty, ktoré sú vysoko nad teplotami steny vodného diela a teda pary, prítomnej v póroch a dutinách tejto steny.

Ako výsledok známeho fyzikálneho javu má voda, prítomná v telese vodného diela, tendenciu migrovať smerom k párovej bariére nepriepustného obloženia, pretože uvedená voda sa bude vyparovať z povrchu steny uvedeného vodného diela počas dňa v dôsledku vysokých teplôt a vytvorená para bude kondenzovať na vnútornom povrchu párovej bariéry počas noci v dôsledku nízkych nočných teplôt, pričom sa vracia do svojho kvapalného stavu.

Kondenzačná voda v kvapalnom stave sa zberá pri základoch steny v dôsledku prítomnosti alebo vytvorenia vzduchovej komory medzi protiľahlým povrchom nepriepustného obloženia, tvoriaceho párovú bariéru, a povrchom telesa.

Vytvorenie uvedenej vzduchovej komory je možné, pretože obloženie je pripevnené k telesu steny prostredníctvom mechanických upevňovacích prostriedkov, ktoré umožňujú jeho rozmerové zmeny, pričom ho udržujú na mieste. Je zrejmé, že najväčšia výhoda sa dosiahne, keď sa ako párová bariéra použije krycie obloženie, ktoré je súčasne odolné proti vode, prítomnej v nádrži, a súčasne pružne povoľuje, alebo sa deformuje, takže sa prispôsobuje rozmerovým zmenám, vytvoreným kondenzačnou vodou, stekajúcou k základom telesa vodného diela, pričom proti uvedeným rozmerovým zmenám pôsobia mechanické upevňovacie prostriedky a predpätie.

Stekanie kondenzačnej vody sa uľahčuje tiež vtedy, ak sa použije drenážna vrstva, ktorá pozostáva z jednej alebo viacerých kombinovaných konštrukcií, vytvorených z materiálu prepúšťajúceho vodu, ako je geotextil a/alebo geosieť, a zostava zvislých a v pravidelných odstupoch od seba usporiadaných kanálových členov, prebiehajúcich po protiprúdovom povrchu z horného hrebeňa k základom telesa.

Preto, podľa všeobecného uskutočnenia tohto vynálezu, spôsob na ochranu a odvedenie vody, prítomnej v betónových stavbách priehrad a podobných vodných diel, za atmosférického tlaku, podľa ktorého je vytvorený vzduchový priestor s atmosférickým tlakom medzi ochranným obložením a povrchom steny telesa vodného diela, ktorý sa má chrániť, ktorý spôsobuje, že voda v uvedenom priestore sa odvádza pri atmosférickom tlaku, v ktorom sú zahrnuté prostriedky na napnutie uvedeného ochranného obloženia na, a na jeho pripevnenie k uvedenému povrchu steny uvedeného telesa tak, že, pozostávajúc z pružne poddajného, syntetického, proti vode odolného vrstvového materiálu, vytvára párovú bariéru a poskytuje uvedený vzduchový priestor, usporiadaním obloženia, odsadeného od uvedeného povrchu, napríklad vložením materiálu prepúšťajúceho vodu, v dôsledku čoho pri zahriatí obloženia vonkajšími podmienkami, ako je slnečné žiarenie alebo vyššia teplota vzduchu alebo kvapaliny, zadržanej vo vodnom diele, sa odvedenie vody z uvedeného telesa spôsobí migráciou vody vo forme pary z uvedeného telesa do uvedeného vzduchového priestoru pri atmosférickom tlaku, a pri ochladení obloženia v dôsledku nízkych nočných teplôt para kondenzuje na ochladenom povrchu obloženia a voda sa zberá v uvedenom vzduchovom priestore, a kanálové prostriedky na vypúšťanie kondenzačnej vody von z uvedeného vzduchového priestoru pri atmosférickom tlaku kanálovým systémom, ktorý obsahuje kanálové členy, vytvorené samostatne a prebiehajúce zvisle po povrchu telesa vodného diela, ktoré sa má chrániť.

Podľa ďalšieho uskutočnenia tohto vynálezu musí montáž proti vode odolných geomembrán pod vodou zohľadniť niekoľko faktorov, ako je rozloha povrchu, ktorý sa má chrániť, obťažnosť a dlhý čas, ktorý je potrebný na prípravu povrchu na upravenie všetkých vyčnievajúcich bodov alebo iných nepravidelnosti, ktoré by mohli prinášať riziko prederavenia alebo roztrhnutia membrány. Navyše, membrána sa počas montáže musí udržovať v takom stave, aby mohla odolať namáhaniu, ktoré sa vyskytuje počas samotnej montáže.

Tento cieľ možno dosiahnuť spôsobom konštrukcie ochranných obložení pre vodné diela pod vodou, ktorým sa ochranná membrána vytvára tak, že sa určí povrchová plocha vodného diela, ktorá sa má chrániť a na uvedenom povrchu sa vytvorí referenčná čiara; pod vodu sa spustia pružné vrstvy nepriepustného materiálu, každá jednotlivá vrstva z tohto materiálu sa umiestni a natiahne pozdĺž plochy povrchu, ktorá sa má chrániť, tak, že sa jeden okraj každej vrstvy udržuje súbežne s uvedenou vzťažnou čiarou a za vyrovnaných tlakových podmienok na prednej i zadnej strane vrstvy; pričom sa natiahnuté vrstvy vodotesné spoja a pripevnia pozdĺž svojich okrajov mechanickým zakotvením k ploche povrchu, ktorá sa má chrániť. Mechanické zakotvenie vrstiev k vodnému dielu sa tiež vykoná pozdĺž obvodu obloženia. Spätný tlak, pôsobiaci za membránou, potom možno znížiť odvedením vody, zachytenej v priestore medzi ochrannou membránou a povrchom stavby, ktorý je takto chránený.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález budeme ďalej ilustrovať s odkazom na priložené výkresy, na ktorých:

obr. 1 je schematický plán betónového telesa jedného druhu priehrady, vybavenej ochranným obložením podľa tohto vynálezu;

obr. 2 je pohľad v reze pozdĺž čiary 2 - 2 na obr. 1;

obr. 3 je zväčšený detail obrázka 2;

obr. 4 je pohľad v reze pozdĺž čiary 4 - 4 na obr.3;

obr. 5 je druhý zväčšený detail z obr.2 na ilustráciu spojovacieho systému medzi zvislým upevňovacím prostriedkom a spodným upevňovacím prostriedkom na vodotesné zakotvenie nepriepustnej membrány:

obr. 6 je pohľad spredu na upevňovacie prostriedky v bode spojenia medzi zvislým upevňovacím prostriedkom a spodným upevňovacím prostriedkom podľa prvého typu konštrukcie;

obr. 7 je pohľad, podobný obr.6, podľa druhého typu konštrukcie;

obr. 8 a 9 znázorňujú ďalšie konštrukčné typy tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V príklade, znázornenom na obr. 1 a 2, odkazová značka 10 označuje betónové teleso daného druhu vodného diela, napríklad priehrady, ktorej povrch 11, ktorý bude v styku s vodou, musí byť vhodne chránený proti vode odolným obložením alebo membránou 12, vytvorenou súborom vrstiev z pružného syntetického materiálu, napríklad polyvinylchloridu (PVC), polypropylénu (PP), polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE), polyetylénu s veľmi nízkou hustotou (VLDPE), ktoré sú vodotesné pripevnené na povrch 11 systémom vertikálnych upevňovacích prostriedkov 13; podľa príkladu, z ktorého vychádzame, tvorí zostava upevňovacích prostriedkov 13 systém vypúšťacích vedení pri atmosférickom tlaku na odvádzanie, smerom von, kondenzačnej vody, presakujúcej z telesa 10 vodného diela, a zberajúcej sa vo vzduchovom priestore alebo komore 26 medzi zadnou plochou ochrannej membrány 12 a povrchom 11, ktorý sa má chrániť. Vzduchová komora, do ktorej môže byť vložená najmenej jedna drenážna vrstva, teda zberá vodu, vnikajúcu cez trhliny alebo nedokonalosti, ktoré by prípadne ovplyvňovali nepriepustné obloženie. V nízkej polohe je umiestnený systém na zber odvádzanej vody, ktorý pozostáva z dodatočných drenážnych vrstiev alebo z drenážneho profilu, alebo rúry. Spôsob, akým pracuje membrána 12, tvoriaca istý druh párovej bariéry, ktorá umožňuje odviesť kondenzačnú vodu z telesa 10 vodného diela, už bol vysvetlený.

V súlade s týmto typom konštrukcie podľa tohto vynálezu sa vhodne zostrojené a na betónovú stavbu pripevnené zvislé upevňovacie prostriedky a spodný upevňovací prostriedok použijú na vodotesné pripevnenie nepriepustnej membrány 12, to jest materiálových vrstiev, ktoré ju tvoria, aby sa umožnilo zostrojenie celého ochranného systému pod vodou. Príklad zostrojenia tohto systému a súvisiacich upevňovacích prostriedkov je ilustrovaný ďalej s odkazom na obrázky 3 až 6 na priložených výkresoch.

Ako je znázornené na obr. 2 a na zväčšenom pohľade na obr. 5, aby sa dosiahlo vodotesné pripevnenie nepriepustnej membrány 12 pozdĺž spodného obvodu, alebo pozdĺž dolnej strany plochy, ktorá sa má chrániť, je možné pripevniť a pritlačiť membránu k betónovému telesu 10 kovovým upevňovacím prostriedkom 27, pozostávajúcim z niekoľkých usporiadaných úsekov, ktorý sa namontuje na povrch 11, ktorý sa má chrániť. V prípade, že betónové teleso neposkytuje možnosť pevného zakotvenia pozdĺž vyššie uvedeného spodného obvodu telesa 10, je možné, ako alternatíva k iným mechanickým systémom zakotvenia membrány, zostrojiť lôžko 16, do ktorého sa, neustále pracujúc známymi metódami práce pod vodou, liatím vytvorí betónový nosník 17, aby sa upevňovací prostriedok 15 zakotvil už vysvetleným spôsobom. V tomto prípade sa musí rozhranie medzi nosníkom 17 a vnútorným povrchom lôžka 16 utesniť. To sa dá dosiahnuť napríklad prípravou vhodných prechádzajúcich otvorov 18 v priebehu vytvárania nosníka 17, cez ktoré potom bude možné vykonať injektáž vhodnými, proti vode odolnými živicami, ako sú akrylové alebo epoxy živice, pracujúc s nevyhnutnými injektážnymi tlakmi.

Po pripevnení spodného okraja ochrannej membrány na betónový povrch upevňovacím prostriedkom 15 sa membrána pripevní na povrch 11 vhodnými upevňovacími prostriedkami 13, ako sú perforované zvislé prostriedky, umiestnené vo vhodných vzdialenostiach; tvar a poloha týchto prvkov je uvedená len ako príklad.

Ako možno vidieť na pohľadoch v reze na obr. 3 a 4, upevňovacie prostriedky 13 môžu mať tvar škatule alebo rúrových prvkov, alebo to môžu byť prvky tvaru U, vhodne umiestnene vzhľadom na povrch 11, aby tvorili systém zvislých vedení na vypúšťanie kondenzačnej vody, presakujúcej do komory na zberanie vody. V prípade príkladu tohto vynálezu, aby sa namontovala nepriepustná membrá na 12 pod vodou, každý upevňovací prostriedok 13 je zostrojený s vhodne usporiadanými otvormi 19, 19’, aby sa umožnilo vloženie kotviacich prvkov 20, pričom otvory 19 sú na jednej strane a zodpovedajúce otvory 19' na druhej strane vo vopred určených polohách a vo vhodných polohách na prednej strane kovových upevňovacích prostriedkov je umiestnený určitý počet kolíkov 21 so závitmi, aby sa umožnilo následné vodotesné pripevnenie vrstvového materiálu, tvoriaceho membránu 12, ako vysvetlíme ďalej. Kolíky 21 sú priamo navarené alebo ináč pripevnené na upevňovací prostriedok 13, ako je znázornené schematicky. Podobným spôsobom je vytvorený upevňovací prostriedok 15 s rovnakými kolíkmi 21' so závitmi na vodotesné zakotvenie spodného okraja membrány 12.

Podrobnejšie, ako je znázornené na zväčšenom pohľade v reze na obr. 3 a 5, pri upevňovacom prostriedku 13 sa protiľahlé okraje 12a a 12b dvoch susediacich vrstiev čiastočne prekrývajú, čím sa predpokladá možné vloženie vhodných tesniacich vložiek medzi vrstvy a upevňovací prostriedok; vodotesné pripevnenie medzi prekrývajúcimi sa okrajmi 12a a 12b oboch vrstiev možno uskutočniť plochými upevňovacími prostriedkami 23, zablokovanými vo svojej polohe maticami 24, naskrutkovanými na kolíky 21 so závitmi. Navyše, ako je schematicky znázornené na obr. 4, možno namontovať upevňovací prostriedok 25 na napínanie kanálového tvaru s krídlami, smerujúcimi k povrchu 11, aby pritlačil okraje 12a a 12b vrstiev, aby priľahlí k drenážnej vrstve, tvoriacej vzduchovú komoru 26 alebo priestor na zberanie kondenzačnej vody, pochádzajúcej z telesa 10 vodného diela, alebo vody, ktorá môže vnikať cez praskliny, ktoré časom môžu vznikať na ochrannom obložení alebo membráne 12. Ako náhradu alebo navyše k mechanickým spojom medzi protiľahlými okrajmi nadpojených materiálových vrstiev membrány 12 možno tiež použiť vodotesné spojenie, uskutočnené zváraním, vždy uskutočneným pod vodou.

Spôsobom, podobným tomu, ktorý je znázornený na obr. 4 a 5, sa spodný okraj membrány 12 vodotesné pripevni k upevňovaciemu prostriedku 15 pomocou druhého upevňovacieho prostriedku 27, plochého alebo tvarovaného, s vloženými vhodnými vodotesnými vložkami.

Na uskutočnenie zaobleného spojenia medzi každým zvislým upevňovacím prostriedkom 13 a základným upevňovacím prostriedkom 15, aby sa membrána 12 správne uložila v prechodovej oblasti, základný upevňovací prostriedok 15 alebo rôzne úseky, ktoré ho tvoria, môžu mať každému zvislému upevňovaciemu prostriedku 13 zodpovedajúci krátky prvok 15' v tvare klina, ktorý sa od spodnej časti upevňovacieho prostriedku 13 zužuje smerom k hornému okraju základného upevňovacieho prostriedku 15 znázorneným spôsobom. Spojovacie prvky 15' v tvaTe klina môžu byť namontované na jednom alebo na oboch koncoch upevňovacieho prostriedku 15, ako je znázornené na obr. 6, alebo v medzipolohe, ako je znázornené na obr. 7. Je zrejmé, že spojovacie prvky 15' budú mať vhodné otvory, ktorými budú prechádzať kotviace prostriedky alebo vhodné kolíky 21' so závitmi pre nepriepustnú membránu.

Podľa prvého uskutočnenia tohto vynálezu možno suchú montáž nepriepustnej membrány vykonať vytvorením proti vode odolného obloženia, obsahujúceho vrstvy pružne poddajného, syntetického materiálu, jeho umiestnením nad plochu vodného diela, ktorá sa má chrániť, pričom jeden bočný okraj každej vrstvy sa udržuje usporiadaný rovnobežne s referenčnou líniou, a vytvorením vzduchového priestoru usporiadaním vodopriepustného materiálu na zberanie kondenzačnej vody medzi obloženie a povrch 11 telesa 10 uvedeného vodného diela; obloženie sa potom na tiahne alebo napne a pripevní sa k uvedenému povrchu 11 usporiadaním upevňovacích prostriedkov 13, 25 a/alebo 23 pozdĺž rovnobežných čiar na mechanické pripevnenie uvedeného obloženia, v ktorom uvedené upevňovacie prostriedky 13 a 25 vytvárajú netlakovaný kanálový systém na povrchu telesa 10 na vypúšťanie kondenzačnej vody z uvedeného vzduchového priestoru pri atmosférickom tlaku. Pri dennej montáži sa vrstvy 12 syntetického materiálu pripevnia a predopnú proti upevňovacím prostriedkom 13 pomocou upevňovacích prostriedkov 25 na napínanie. Spojenie upevňovacích prostriedkov 25 na napínanie so zvislými upevňovacimi prostriedkami 13 sa uskutočni pomocou nastaviteľného prostriedku, pripojeného ku kotviacim prvkom 20 a potom sa upevňovacie prostriedky 25 pokryjú pásmi toho istého plastického materiálu, vodotesné privarenými k membráne.

Podľa druhého uskutočnenia tohto vynálezu možno montáž nepriepustnej membrány pri práci pod vodou na zostrojenie proti vode odolného obloženia celého vodného diela uskutočniť podľa nasledujúceho postupu; po vykonaní nevyhnutných obhliadok a príprave povrchu vodného diela, ktorý sa má chrániť, pričom sa presne určia hranice, alebo sa vytýči plocha, kde sa má membrána namontovať, vyznačí sa najmenej jedna vzťažná čiara pre celú montáž umiestnením zameriavacieho kábla, ktorý prebieha zvisle v blízkosti a rovnobežne s jednou stranou plochy, ktorá sa musí pokryť membránou. Potom sa zakotvia rôzne upevňovacie prostriedky 13,15, ako bolo znázornené predtým, pomocou vhodných prostriedkov, potom sa rozvinú vrstvy z rôzneho materiálu na zostrojenie membrány 12, umiestnia sa pod vodou na povrchu, ktorý sa má chrániť, pričom sa jeden bočný okraj každej vrstvy udržuje rovnobežne so vzťažným káblom; pri umiestňovaní a/alebo rozvinovaní materiálovej vrstvy pod vodou sa musí dbať na to, aby sa vždy udržali vyvážené podmienky tlaku vody, pôsobiace na dva povrchy každej vrstvy a membrány, ktorá sa zostrojuje. Praktická montáž prebieha nasledovne: pripraví sa každá materiálová vrstva požadovanej veľkosti, na okrajoch s už vyrazenými otvormi, ktorými budú prechádzať kolíky so závitmi na zakotvenie. Pri úplne uzavretých uzavieracích posúvačoch 14' vypúšťacích vedení 14, ktoré sa skonštruovali vopred, sa jednotlivé vrstvy napríklad postupne rozvinú a spustia pozdĺž povrchu 11 vodného diela, rovnobežne s referenčnou líniou, pričom budú prekrývať protiľahlé konce vrstiev a medzi ne sa umiestnia vhodné vodotesné tesnenia; okraje jednotlivých vrstiev sa potom vodotesné zablokujú pomocou upevňovacích prostriedkov vo forme plochých upevňovacích prostriedkov 23 a/alebo upevňovacích prostriedkov 27, postupujúc postupne, aby sa pokryl celý povrch 11. Namiesto rozvinutia a spustenia každej vrstvy zvrchu sa podľa alternatívneho postupu môže rozvinutie balu materiálovej vrstvy uskutočniť smerom nahor od spodku k vrchu. Keďže uzatváracie posúvače vypúšťacieho vedenia 14 sú uzavreté, takýmto spôsobom sa príslušné operácie uskutočňujú za podmienok perfektnej kompenzácie alebo rovnováhy tlakov vody, pôsobiacich na oba povrchy každej vrstvy, to jest na celý predný a zadný povrch membrány, ktorá sa zostrojuje, čim sa zabráni tomu, aby sa náhle prisala na povrch 11 stavby, čo by zabránilo akejkoľvek možnosti umiestniť ju, a teda sa zabráni tomu, aby membrána samotná bola vystavená vysokému namáhaniu, ktoré by mohlo spôsobiť jej pretrhnutie alebo zlyhanie v najnamáhanejších bodoch. Po perfektnom vytvorení vodotesného tesnenia pozdĺž obvodového okraja a pozdĺž zvislých upevňovacích prostriedkov 13 celej membrány možno tlak na zadnej strane membrány začať postupne znižovať odvádzaním vody, ktorá zostala medzi membránou 12 a telesom vodného diela, napríklad otvorením uzatváracích posúvačov 14', aby sa úplne vypustila zvyšná voda. Odvádzanie a vypúšťanie vody by sa mohlo uskutočniť aj inými systémami, napríklad pomocou čerpadiel zvrchu alebo alternatívne zboku membrány v styku s vodou, čo by predpokladalo vhodný otvor alebo rad otvorov pozdĺž spodného okraja membrány, spojených s vypúšťacími rúrami, smerujúcimi k boku nádrže. V takom prípade treba schopnosť odvádzania vody zväčšiť, čo by predpokladalo napríklad vloženie jednej alebo viacerých, cez seba preložených vrstiev geosiete, alebo inštaláciu radu vodorovných upevňovacích prostriedkov, vhodných na udržovanie nepriepustnej membrány vo väčšej vzdialenosti od povrchu, ktorý sa má chrániť, a tak, aby boli schopné dopraviť odvedenú vodu k bodu vypúšťania.

Takýmto spôsobom je medzi oboma protiľahlými povrchmi vytvorená vzduchová komora 26, zodpovedajúca drenážnej vrstve, ktorá je prakticky pod atmosférickým tlakom, na vypúšťanie kondenzačnej a vnikajúcej vody; v prípade, že ochranná membrána pokrýva len časť povrchu vodného diela, s vodotesným tesnením pozdĺž celého obvodu chránenej plochy, možno atmosférický tlak v drenážnej komore, vytvorenej medzi membránou a povrchom, ktorý sa má chrániť, dosiahnuť ľubovoľným vetracím systémom, vhodným na tieto účely. Keďže vypúšťanie vody, zachytenej medzi vodotesnou membránou 12 a povrchom vodného diela, sa uskutočňuje vypúšťacími vedeniami 14, ktoré sú umiestnené naspodu, dosiahne sa postupné znižovanie tlaku zhora nadol bez spôsobenia náhlych tlakových zmien alebo namáhania membrány, ktorá teda priľahne k sieťovej konštrukcii, ktorá tvorí vzduchovú komoru 26 alebo drenážnu vrstvu.

Je však zrejmé, že sa v každom prípade dosiahla možnosť zostrojiť ochranné obloženie pod vodou bez potreby úplne vypustiť vodu, aby sa umožnilo vykonanie prác, pracujúc extrémne spoľahlivým spôsobom bez podrobenia membrány nadmernému namáhaniu.

Obr. 8 znázorňuje riešenie v prípade, keď je potrebné zostrojiť vystužovací prvok pri päte priehrady, čím sa vytvorí nosník pre spodné zakotvenie. V tomto prípade je lepšie pred zaliatím nosníka 17 inštalovať po celej dĺžke obvodu nepriepustné obloženie 28, pričom sa horný okraj obloženia prehne cez nosník 17.

Dokonca i v tomto prípade môže byť nosník 17 vybavený otvormi 18 na injektáž vodotesnými živicami, navyše k upevňovaciemu prostriedku 15 na zakotvenie okrajov obloženia uvedeným spôsobom.

Na rôznych obrázkoch a v uvedenom opise sú ilustrované niektoré možné usporiadania upevňovacích prostriedkov a systému mechanického pripevnenia rôznych nepriepustných vrstiev, tvoriacich ochrannú membránu 12. Upevňovacie prostriedky však rovnako môžu byť odlišné, alebo dokonca môžu chýbať, pričom v takom prípade je membrána 12 pripevnená na povrch, ktorý sa má chrániť, inými prostriedkami mechanického pripevnenia, ako sú klince alebo skrutky, priamo pripevnené v betónovom telese vodného diela, ktoré sa má chrániť, za predpokladu, že vytvárajú primerané vodotesné spojenie.

Sieťová konštrukcia plní funkcie na odvedenie vody a proti prerazeniu a môže pozostávať z geosieti, geotextílií alebo podobných materiálov.

Konštrukciu možno spojiť v priebehu výroby s nepriepustným obložením, čím vznikne geokompozit.

Napokon, obr. 9 na priložených výkresoch znázorňuje odlišný vodotesný systém zakotvenia krycích vrstiev pomocou pripevnenia živicami ku kotviacemu nosníku, ktorý je umiestnený pozdĺž spodného obvodu vodného diela.

Presnejšie, ako je znázornené na uvedenom obrázku, spodný okraj 12' vrstiev, ktoré tvoria nepriepustnú membránu 12, sa vloží do žliabku 30, ktorý je umiestnený pozdĺžne vnútri nosníka 17 a ktorý obsahuje rúrky 31 na injektáž epoxy živice alebo iných živíc, vhodných na polymerizáciu pod vodou, tak, aby sa okraj 12' vrstiev pevne a vodotesné zakotvil; v úsekoch nosníka 17, ktoré nie sú vodorovné, sa pri zavádzaní okraja 12' vrstiev do žliabku 30 pred injekciou živice môže predpokladať upchávka z vysoko tvrdnúcich epoxy živíc na oboch stranách vrstiev a pozdĺž zodpovedajúcich úsekov žliabku 30, ktorá bude pôsobiť ako debnenie, ktoré zabráni pretečeniu živice, zakotvujúcej nepriepustnú membránu.

Claims (11)

1. Spôsob konštrukcie nepriepustnej ochrannej membrány (12) na aspoň časti betónového telesa (10) vodného diela, pričom táto membrána (12) zahŕňa flexibilné vrstvy nepriepustného materiálu, ktoré sú pripevnené vedľa seba na povrchu (11) betónového telesa (10) vodného diela, ktorý sa má chrániť tak, že lícujúce okraje (12A, 12B) priľahlých vrstiev sa prekrývajú, v tomto prekryve je membrána (12) pripevnená na betónové teleso (10) vodného diela prostredníctvom vertikálnych mechanických upevňovacích prostriedkov (13, 23) upevnených k uvedenému povrchu (11), vyznačujúci sa tým, že zahŕňa definovanie povrchu (11) betónového telesa (10) vodného diela, ktorý sa má chrániť;

vybavenie uvedeného povrchu (11) aspoň jednou referenčnou líniou;

konštruovanie membrány (12) umiestňovaním každej vrstvy materiálu, pričom sa udržiava jeden laterálny okraj (12A,12B) každej vrstvy materiálu rovnobežne s uvedenou referenčnou líniou;

vodotesné utesnenie prekrývajúcich sa okrajov (12A, 12B) vrstiev;

pripevnenie membrány (12) pozdĺž spodného obvodu prostredníctvom poskytnutia vystužovacieho nosníka (17), ktorý jc vnútri alebo mimo betónového telesa (10) vodného diela; a utesnenie rozhrania medzi vystužovacím nosníkom (17) a zodpovedajúcim povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela.

2. Spôsob konštrukcie nepriepustnej ochrannej membrány (12) podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa ďalšie kroky konštruovanie membrány (12) pod vodou postupným ukladaním každej vrstvy materiálu vedľa seba na povrch (11) rovnobežne s uvedenou referenčnou líniou;

vodotesné utesnenie prekrývajúcich sa okrajov (12A, 12B) vrstiev, za súčasného udržiavania hydrostatický vyvážených podmienok medzi tlakmi pôsobiacimi na prednú a zadnú stranu každej vrstvy materiálu; a pripevnenie každej vrstvy materiálu k betónovému telesu (10) vodného diela mechanickými upevňovacími prostriedkami (13, 23) na povrchu (1 1) na skonštruovanie nepriepustnej ochrannej membrány (12) pod vodou, na aspoň časti betónového telesa (10) vodného diela.

3. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa krok napínania každej vrstvy materiálu prostredníctvom prekrývajúcich sa napínacích prostriedkov (25) spolupracujúcich s mechanickými upevňovacími prostriedkami (13, 23).

4. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa krok poskytnutia komory (26) na zhro mažďovanie vody medzi zadnou stranou membrány (12) a povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela, a znižovanie tlaku za membránou (12) v priebehu konštrukcie postupným odčerpávaním vody do komory (26) na zhromažďovanie vody medzi zadnou stranou membrány (12) a chráneným povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa krok znižovania tlaku na zadnej strane nepriepustnej membrány (12), ktorá je otočená k povrchu (11), ktorý má byť chránený, postupným znižovaním hladiny vody z vrchu na spodok komory (26) na zhromažďovanie vody.

6. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že sa vodotesné utesní rozhranie medzi vystužovacím nosníkom (17) a zodpovedajúcim povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela a spodnou zeminou injektovaním živíc cez injektovacie potrubie inštalované vo vystužovacom nosníku (17).

7. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že nosník (17) zahŕňa upevňovací prostriedok (15) na mechanické upevnenie spodného okraja membrány (12); a spojovacie prvky (15') v tvare klina na spodnej strane zvislých upevňovacích prostriedkov (13), ktoré sú zošikmené smerom k povrchu (11) betónového telesa (10) vodného diela, ktorý sa má chrániť.

8. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa kroky odčerpávanie vody nachádzajúcej sa vnútri betónového telesa (10) vodného diela prvkami s rúrkovitým profilom, ktoré definujú vypúšťací potrubný systém, pri atmosférickom tlaku, na odstránenie vody nazhromaždenej v priestore medzi chráneným povrchom (11) a membránou (12) , pričom mechanické upevňovacie prostriedky zahŕňajú upevňovacie prostriedky (15, 27) na spodnom okraji membrány (12) pozdĺž spodného obvodu betónového telesa (10) vodného diela, pričom upevňovacie prostriedky (15) sú zapustené, ak je to nevyhnutné, vo výstužovom nosníku (17);

vodotesné spojenie vrstiev materiálu membrány (12) ich pripojením na upevňovacie prostriedky (15, 27), pričom sa udržiavajú hydrostatický vyvážené podmienky; a následné adherovanie membrány (12) na drenážnu vrstvu na povrchu (11), postupným znižovaním tlaku vody medzi membránou (12) a povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela.

9. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že utesňovací krok sa uskutočňuje buď mechanickými upevňovacími prostriedkami, alebo zváraním prekrývajúcich sa okrajov (12A, 12B) vrstiev membrány (12), alebo oboma spôsobmi, a to pod vodou.

10. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že flexibilné vrstvy membrány (12) sa pripájajú na vystužovací nosník (17) pozdĺž spodného obvodu betónového telesa (10) vodného diela ukotvením so živicami.

11. Spôsob podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že zahŕňa krok znižovania tlaku na zadnej strane membrány (12) postupným vypúšťaním vody medzi povrchom (11) betónového telesa (10) vodného diela a membránou (12) aspoň prostredníctvom gravitácie, a odčerpávacím krokom.