RU2779173C1

RU2779173C1 - Method for repair of concrete channel linings

Info

Publication number: RU2779173C1
Application number: RU2021114403A
Authority: RU
Inventors: Олег Андреевич Баев; Виктория Федоровна Талалаева
Original assignee: Олег Андреевич Баев; Виктория Федоровна Талалаева
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2022-09-05

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.

SUBSTANCE: invention relates to hydraulic engineering and can be used to repair damage to concrete linings (local large-scale destruction and deformation seams) of channels of hydraulic reclamation systems and other hydraulic structures made with concrete and reinforced concrete linings and coatings. The method for repairing concrete channel linings includes the preparation of the defective area, namely, the removal of the destruction products of the concrete coating, the application of a binder with the formation of an adhesive layer, filling the defective area with building material and leveling it. To repair major damages on concrete channel linings, a pre-fabricated concrete-filled coating 4 is used, arranged in the form of a patch over the defective area and attached to the surface of the anti-filtration concrete or reinforced concrete lining 1. The prefabricated concrete-filled coating 4 is made in the form of a composite material, between two geotextile panels of which there is a layer of hardening cement-based material. The fastening of individual elements of geotextile panels is made by thermal bonding. To ensure the sealing of the connection of the prefabricated concrete-filled coating 4 with the concrete lining 1, an adhesive layer of polymer sealant is arranged, and the fastening of the prefabricated concrete-filled coating 4 to the surface of the concrete or reinforced concrete lining 1 is carried out using anchors 10. To exclude sagging of the patch from the prefabricated coating 4, a flat geogrid is laid on the surface of the concrete lining 1. The advantage of the claimed invention is the possibility of repairing large (local) destruction of concrete and reinforced concrete channel linings, ease of work, no need to deliver and replace individual schemes of concrete slabs.

EFFECT: waterproofness of the anti-filtration coating is ensured, reliability is increased and the formation of underground voids is prevented by eliminating the negative effects of water.

6 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для проведения ремонта повреждений бетонных облицовок (локальных крупных разрушений и деформационных швов) каналов гидромелиоративных систем и других гидротехнических сооружений, выполненных с бетонными и железобетонными облицовками и покрытиями.The invention relates to hydraulic engineering construction and can be used to repair damage to concrete linings (local large fractures and expansion joints) of channels of irrigation and drainage systems and other hydraulic structures made with concrete and reinforced concrete linings and coatings.

Известен способ ремонта бетонных облицовок оросительных каналов (патент RU 2612419, опубл. 09.03.2017), включающий удаление дефектного участка покрытия, нанесение бетона, укладку на бетон полимерной профилированной геомембраны жесткими ребрами вниз. При наличии больших повреждений с шириной b_пов≥1,5 м, на слой бетона дополнительноA known method of repairing concrete linings of irrigation canals (patent RU 2612419, published on 03/09/2017), including the removal of the defective area of the coating, the application of concrete, the laying of a polymer profiled geomembrane on the concrete with rigid ribs down. In the presence of large damages with a width b _pov ≥1.5 m, additionally for a layer of concrete

производится укладка полимерной геосетки. Ширина полоски профилированной геомембраны определяется в зависимости от размеров повреждения бетонной облицовки, с учетом запаса.a polymer geogrid is being laid. The width of the profiled geomembrane strip is determined depending on the extent of damage to the concrete lining, taking into account the margin.

Недостатком данного способа является недостаточная надежность конструкции, за счет использования рулонных полимерных геомембран. При устройстве конструктивно-технического решения и перекрытии геомембранами крупных повреждений на бетонных облицовках возможно провисание мембранного слоя и повреждение открытого полимерного противофильтрационного элемента в процессе эксплуатации магистральных каналов. Кроме того, при использовании профилированной мембраны требуется подготовка и укладка дополнительного слоя бетона, необходимого для ее крепления к подстилающему основанию.The disadvantage of this method is the lack of reliability of the design, due to the use of rolled polymeric geomembranes. When constructing a structural and technical solution and covering large damages on concrete linings with geomembranes, the membrane layer may sag and damage the open polymer impervious element during the operation of the main canals. In addition, when using a profiled membrane, it is necessary to prepare and lay an additional layer of concrete necessary for its fastening to the underlying base.

Известен способ ремонта бетонных и железобетонных покрытий и конструкций (патент RU 2212487, опубл. 20.09.2003), включающий удаление дефектного участка покрытия, прогрев его до температуры 80-120°С на глубину не менее 20 мм и заполнение этого участка предварительно нагретым строительным материалом (до температуры 120-180°С) - смесью серного вяжущего и минерального наполнителя в процентном соотношении.A known method of repairing concrete and reinforced concrete coatings and structures (patent RU 2212487, publ. 09/20/2003), including the removal of the defective area of the coating, heating it to a temperature of 80-120°C to a depth of at least 20 mm and filling this area with preheated building material (up to a temperature of 120-180°C) - with a mixture of sulfur binder and mineral filler in percentage terms.

Основной недостаток представленного технического решения -сложность производства работ по ремонту бетонных и железобетонных конструкций, заключающаяся в необходимости нагрева применяемого для ремонта строительного материала и дефектного участка покрытия до температуры 80-120°С.The main disadvantage of the presented technical solution is the complexity of the repair of concrete and reinforced concrete structures, which consists in the need to heat the building material used for repair and the defective area of the coating to a temperature of 80-120°C.

Наиболее близким техническим решением является способ ремонта бетонных облицовок длительно работающих каналов (патент RU 2212487, опубл. 20.09.2003), включающий подготовку дефектного участка, заключающуюся в удалении продуктов разрушения бетонного покрытия, нанесение связующего материала с образованием адгезионного слоя, заполнение дефектного места строительным материалом, его разравнивание. При этом ремонт повреждений производится в четыре этапа и включает очистку поверхности бетонной облицовки, праймирование с использованием механизированного оборудования, в состав которого входит емкость с компонентом А и емкость с компонентом Б, компрессорная установка, гибкие шланги с двухканальными распылителями, напыление на поврежденную поверхность бетонной облицовки тонкого слоя компонента А, укладку полотнища тканого или нетканого геотекстиля и устройство финишного покрытия с использованием компонента Б, наносимого поверх геотекстиля сплошным слоем с толщиной от 3 до 6 мм, при этом компонент А представлен в виде полимерно-битумной эмульсии, а компонент Б - в виде закрепителя поверхности.The closest technical solution is a method for repairing concrete linings of long-running channels (patent RU 2212487, publ. 09/20/2003), including the preparation of a defective area, which consists in removing the destruction products of the concrete coating, applying a binder to form an adhesive layer, filling the defective area with building material , its alignment. At the same time, damage repair is carried out in four stages and includes cleaning the surface of the concrete lining, priming using mechanized equipment, which includes a container with component A and a container with component B, a compressor unit, flexible hoses with two-channel sprayers, spraying onto the damaged surface of the concrete lining a thin layer of component A, laying a panel of woven or non-woven geotextile and finishing coating using component B applied over the geotextile in a continuous layer with a thickness of 3 to 6 mm, while component A is presented in the form of a polymer-bitumen emulsion, and component B - in surface fixative.

Недостатком прототипа является невозможность проведения ремонтных работ крупных локальных повреждений бетонных облицовок (с шириной повреждения более 0,5 м), а также участков частично разрушенных бетонных (или железобетонных) плит.The disadvantage of the prototype is the impossibility of repairing large local damage to concrete linings (with a damage width of more than 0.5 m), as well as sections of partially destroyed concrete (or reinforced concrete) slabs.

Целью изобретения является повышение эффективности ремонта крупных локальных повреждений бетонных облицовок каналов, а также разрушенных деформационных швов.The aim of the invention is to improve the efficiency of repair of large local damage to concrete channel linings, as well as destroyed expansion joints.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, - разработка способа ремонта повреждений бетонных облицовок, представленных в виде полных и (или) частичных разрушений бетонных плит, бетонных покрытий, а также восстановления разрушенных деформационных швов.The problem to which this invention is directed is the development of a method for repairing damage to concrete linings, presented in the form of complete and (or) partial destruction of concrete slabs, concrete coatings, as well as restoring destroyed expansion joints.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эксплуатационной надежности, долговечности и водонепроницаемости повреждений бетонных или железобетонных облицовок каналов гидромелиоративных систем, а также в продлении срока их службы, исключении вымыва грунта из подплитного пространства защитных облицовок.The technical result, which the claimed invention is aimed at, is to increase the operational reliability, durability and water resistance of damage to concrete or reinforced concrete linings of channels of irrigation and drainage systems, as well as to extend their service life, to exclude soil washout from the under-slab space of protective linings.

Технический результат достигается за счет способа ремонта бетонных облицовок каналов, включающего подготовку дефектного участка, заключающуюся в удаление продуктов разрушения бетонного покрытия, нанесение связующего материала с образованием адгезионного слоя, заполнение дефектного участка строительным материалом, его разравнивание. Для ремонта крупных повреждений на бетонных облицовках каналов, представленных в виде частичных или полных разрушений бетонных или железобетонных плит, применяется быстровозводимое бетононаполняемое покрытие, устраиваемое в виде заплаты поверх дефектного участка и крепящееся к поверхности противофильтрационной бетонной или железобетонной облицовки. При этом быстровозводимое бетононаполняемое покрытие представлено в виде композитного материала, между двумя геотекстильными полотнищами которого расположен слой твердеющего материала на основе цемента, скрепление отдельных элементов геотекстильных полотнищ произведено термоскреплением. Для обеспечения герметизации соединения быстровозводимого бетонного покрытия с бетонной облицовкой устраивается адгезионный слой из полимерного герметика, наносимого по контуру на поверхность бетонной облицовки, а крепление быстровозводимого бетонного покрытия к поверхности бетонной или железобетонной облицовки осуществляется с помощью анкеров. Заплаты из быстровозводимого бетонного полотна устраиваются с запасом с каждой из сторон, принимаемым равным от 0,30 до 0,5 м, быстровозводимое бетононаполняемое покрытие на участке повреждения заводится в траншею с последующим его креплением анкерами к грунтовому основанию. Для исключения провисания заплаты из быстровозводимого бетононаполняемого покрытия на поверхность бетонной облицовки укладывается плоская георешетка.The technical result is achieved by a method for repairing concrete channel linings, including preparation of a defective area, which consists in removing the destruction products of the concrete coating, applying a binder to form an adhesive layer, filling the defective area with building material, and leveling it. To repair large damages on the concrete lining of the channels, presented in the form of partial or complete destruction of concrete or reinforced concrete slabs, a prefabricated concrete-filled coating is used, arranged in the form of a patch over the defective area and attached to the surface of the impervious concrete or reinforced concrete lining. At the same time, the prefabricated concrete-filled coating is presented in the form of a composite material, between the two geotextile panels of which there is a layer of hardening material based on cement, the bonding of individual elements of the geotextile panels is made by thermal bonding. To ensure the sealing of the connection between the pre-fabricated concrete pavement and the concrete cladding, an adhesive layer of polymer sealant is applied along the contour to the surface of the concrete cladding, and the pre-fabricated concrete pavement is fastened to the surface of the concrete or reinforced concrete cladding using anchors. Patches from a prefabricated concrete sheet are arranged with a margin on each side, taken equal to from 0.30 to 0.5 m, a prefabricated concrete-filled coating at the damage site is brought into the trench, followed by its fastening with anchors to the soil base. To prevent sagging of the patch from the pre-fabricated concrete-filled pavement, a flat geogrid is laid on the surface of the concrete cladding.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - План-схема ремонтного участка канала; фиг. 2 - Схема ремонта повреждения бетонной облицовки с применением бетонного полотна; фиг. 3 - Схема замены отдельных поврежденных бетонных плит на облицовке канала; фиг. 4 - Схема крепления заплаты к бетонной облицовке на откосе; фиг. 5 - Схема устройства заплаты по дну с углублением в бетонную облицовку.The invention is illustrated by the following drawings: FIG. 1 - Plan-scheme of the repair section of the canal; fig. 2 - Scheme of repairing damage to the concrete lining using a concrete sheet; fig. 3 - Scheme of replacement of individual damaged concrete slabs on the channel lining; fig. 4 - Scheme of fixing the patch to the concrete lining on the slope; fig. 5 - Scheme of the device for patching along the bottom with a recess in the concrete lining.

Цифрами на чертежах обозначено: 1 - бетонная (железобетонная) облицовка; 2 - дефектный участок (участок разрушения бетонной облицовки); 3 - заполнитель дефектного участка (строительный материал); 4 - быстровозводимое бетононаполняемое покрытие; 5 - адгезионный слой из полимерного герметика; 6 - дюбель; 7 - пазы в бетонной облицовке; 8 - плоская георешетка; 9 - траншея; 10 - анкер; 11 - грунтовое основание.The numbers in the drawings indicate: 1 - concrete (reinforced concrete) lining; 2 - defective area (section of the destruction of the concrete lining); 3 - defective area filler (building material); 4 - prefabricated concrete-filled coating; 5 - adhesive layer of polymer sealant; 6 - dowel; 7 - grooves in concrete lining; 8 - flat geogrid; 9 - trench; 10 - anchor; 11 - soil base.

Способ ремонта бетонных облицовок каналов (фиг. 1-5) выполняется следующим образом.The method of repairing the concrete lining of the channels (Fig. 1-5) is as follows.

Производятся работы, направленные подготовку дефектного участка, заключающуюся в удалении продуктов разрушения бетонного покрытия, очистке ремонтируемого участка поверхности бетонной (или железобетонной) облицовки 1, обеспыливание поверхности, удаление отслаивающихся частей бетонного покрытия с последующим увлажнением разрушенных (дефектных) участков 2. Участок разрушения защитного бетонного покрытия (дефектного участка) 2 заполняется строительным материалом 3 (щебеночным, песчано-гравийным или местным грунтовым материалом при соответствующем обосновании), который в последующем разравнивается в дефектном участке и уплотняется. Поверх дефектного участка 2 производится укладка быстровозводимого бетононаполняемого покрытия 4, устраиваемое в виде заплаты поверх дефектного участка и крепящееся к поверхности противофильтрационной бетонной или железобетонной облицовки 1. При этом быстровозводимое бетононаполняемое покрытие 4 представлено в виде композитного материала, между двумя геотекстильными полотнищами которого расположен слой твердеющего материала на основе цемента, скрепление отдельных элементов геотекстильных полотнищ произведено термоскреплением. Для обеспечения герметизации соединения быстровозводимого бетононаполняемого покрытия 4 с бетонной облицовкой 1 устраивается адгезионный слой 5 из полимерного герметика, наносимого по контуру на поверхность бетонной облицовки 1. Крепление быстровозводимого бетонного покрытия 4 к поверхности бетонной или железобетонной облицовки 1 осуществляется с помощью дюбелей 6. Данный вариант (фиг. 4) рекомендуется для устройства на откосах каналов. По дну на оросительных каналах для исключения образования препятствий водному потоку рекомендуется производить устройство заплат в уровень с защитным бетонной облицовкой 1. С этой целью с каждой из сторон бетонной облицовки вырезаются пазы 7, выполняемые на глубину защитной заплаты. Для усиления конструкции, а также исключения провисания заплаты из быстровозводимого покрытия 4 производится укладка плоской георешетка 8, поверх которой укладывается покрытие 4. При этом заплаты из быстровозводимого бетонного покрытия 4 устраиваются с запасом с каждой из сторон, принимаемым равным от 0,30 до 0,5 м. В случае проведения ремонтных работ по дну и на откосах канала бетононаполняемое покрытие с целью его крепления заводится в траншею 9 с последующем его креплением анкерами 10 к грунтовому основанию 11. Все работы рекомендуется производить при температуре воздуха не менее +5°С.Works are being carried out aimed at preparing the defective area, which consists in removing the destruction products of the concrete pavement, cleaning the repaired area of the surface of the concrete (or reinforced concrete) lining 1, dedusting the surface, removing peeling parts of the concrete pavement, followed by moistening the destroyed (defective) areas 2. Area of destruction of the protective concrete cover (defective area) 2 is filled with building material 3 (crushed stone, sand and gravel or local soil material with appropriate justification), which is subsequently leveled in the defective area and compacted. Over the defective section 2, a prefabricated concrete-filled coating 4 is laid, arranged in the form of a patch over the defective section and attached to the surface of the impervious concrete or reinforced concrete lining 1. In this case, the prefabricated concrete-filled coating 4 is presented in the form of a composite material, between the two geotextile panels of which there is a layer of hardening material on the basis of cement, the bonding of individual elements of geotextile panels is made by thermal bonding. To ensure the sealing of the connection of the pre-fabricated concrete coating 4 with the concrete lining 1, an adhesive layer 5 of polymer sealant is applied along the contour to the surface of the concrete lining 1. Fastening of the pre-fabricated concrete coating 4 to the surface of the concrete or reinforced concrete lining 1 is carried out using dowels 6. Fig. 4) is recommended for the device on the slopes of the channels. On the bottom of the irrigation canals, in order to prevent the formation of obstacles to the water flow, it is recommended to make patches in the level with the protective concrete lining 1. For this purpose, grooves 7 are cut on each side of the concrete lining, which are made to the depth of the protective patch. To strengthen the structure, as well as to prevent sagging of the patch from the prefabricated coating 4, a flat geogrid 8 is laid, on top of which the coating 4 is laid. 5 m. In the case of repair work along the bottom and on the slopes of the channel, the concrete-filled coating for the purpose of its fastening is brought into trench 9, followed by its fastening with anchors 10 to the soil base 11. All work is recommended to be carried out at an air temperature of at least +5 ° С.

Преимуществом заявленного изобретения является возможность ремонта крупных (локальных) разрушений бетонных и железобетонных облицовок каналов, простота производства работ, отсутствие необходимости доставки и замены отдельных карт бетонных плит. При этом обеспечивается водонепроницаемость противофильтрационного покрытия, повышается надежность и предотвращается образование подплитных пустот за счет исключения негативного воздействия вод.The advantage of the claimed invention is the possibility of repairing large (local) destruction of concrete and reinforced concrete channel linings, ease of work, no need to deliver and replace individual maps of concrete slabs. This ensures the impermeability of the impervious coating, increases reliability and prevents the formation of under-slab voids by eliminating the negative impact of water.

Claims

1. A method for repairing concrete channel linings, including preparing a defective area, which consists in removing the destruction products of a concrete coating, applying a binder to form an adhesive layer, filling the defective area with building material, leveling it, characterized in that for repairing large damages on concrete channel linings , presented in the form of partial or complete destruction of concrete or reinforced concrete slabs, a prefabricated concrete-filled coating is used, made in the form of a composite material, between the two geotextile panels of which there is a layer of cement-based hardening material, the bonding of individual elements of the geotextile panels is made by thermal bonding, which is arranged in the form of a patch over the defective area and fixed to the surface of the impervious concrete or reinforced concrete cladding.

2. The method according to claim 1, characterized in that to ensure the sealing of the connection of the prefabricated concrete pavement with the concrete cladding, an adhesive layer of polymer sealant is applied along the contour to the surface of the concrete cladding.

3. The method according to claim 1, characterized in that the fastening of a prefabricated concrete-filled coating to the surface of a concrete or reinforced concrete cladding is carried out using anchors.

4. The method according to claim 1, characterized in that patches of prefabricated concrete canvas are arranged with a margin on each side, taken equal to from 0.30 to 0.5 m.

5. The method according to claim 1, characterized in that the prefabricated concrete pavement at the site of damage is placed in a trench with its subsequent fastening with anchors to the subgrade.

6. The method according to claim 1, characterized in that a flat geogrid is laid on the surface of the concrete cladding to prevent sagging of the patch from the prefabricated concrete cladding.