Способ омоноличивания гидротехнического сооружения и устройство для его осуществления

 

Использование: при омоноличивании гидротехнических сооружений, например плотин. Существо изобретения: при осуществлении способа омоноличивания швов, включающего монтаж подающих систем с выпусками и нагнетание в швы цементного раствора с предварительной диспергацией его, перед диспергацией в цементный раствор вводят поверхностно-активные вещества , например ЛСТ, а после диспергации в цементный раствор вводят коагулянт, например раствор силиката натрия. Устройство для омоноличивания гидротехнич еского сооружения снабжено гидродинамическим сумматором, содержащим соединенный с патрубками и контрольно-измерительной аппаратурой корпус, внутри которого размещены в направляющей обойме подпружиненные шары, опирающиеся на эластичные седла Сумматор соединен через наносы, смесители и дозаторы с дополнительными емкостями поверхностно-активных веществ и коагулянтов. 2 с п ф-лы, 2 ил. (Л

C0IO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)л Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ т б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890545/15 (22) 15.12.90 (46) 30.08,92. Бюл. М 32 (71) Специализированный проектно-изыскательский и зкспериментэльно-конструкторский институт "Гидроспецпроект" (72) В.А,Ашихмен, Л.Э.Пронина и В.M.Королев (56) Котульский В.В, и др. Омоноличивание

Чиркейской плотины. — Гидротехническое строительство", 1974, с, 6-8, Авторское свидетельство СССР

N . 1386694, кл, Е 02 В 3/16, 1986. (54) СПОСОБ ОМОНОЛИЧИВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: при омоноличивании гидротехнических сооружений, например плотин. Существо изобретения: при осущеИзобретение относится к области строительства и может быть использовано при омоноличивании гидротехнических сооружений преимущественно с малый раскры- тием швов.

Цель изобретения — повышение качества работ и снижение затрат, На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего способ омоноличивания гидротехнических сооружений с малым раскрытием швов при наличии негерметичности швов; на фиг.2 — принципиальная схема гидродинамического сумматора, Устройство включает емкости 1, 2 и 3 для приготовления цементного раствора, Соответственно в емкости 1 находится цемент, в емкости 2 — вода и в емкости 3.50, 1 758144 А1 ствлении способа омоноличивания швов, включающего монтаж подающих систем с выпусками и нагнетание в швы цементного раствора с предварйтельной диспергацией его, перед диспергацией в цементный раствор вводят поверхностно-активные вещесгеа, например ЛСТ, а после диспергации в цементный раствор вводят коагулянт, например раствор силйката натрия. Устройство для омоноличйвания гидротехнического сооружения снабжено гидродинамическим сумматором, содержащим соединенный с патрубками и контрольно-измерительной аппаратурой корпус, внутри которого размещены в направляющей обойме подпружиненные шары, опирающиеся на эластичные седла. Сумматор соединен через наносы, смесители и дозаторы с дополнительными емкостями поверхностно-активных веществ и коагулянтов. 2 с.п, ф-лы, 2 ил. пластификатор (поверхностно-активное вещества — ПАВ). Емкости 1, 2, 3 соединены с дозаторами 4 соответственно цемента, воды и ПАВ,расположенными над смесителем (Л

5 для приготовления цементного раствора, О© который соединен с насосом 6, снабженным регулятором давления 7и контрольно-изме- ф рительной аппаратурой 8, например мано- Дь метром. Устройство снабжено . дополнительными смесителями 9 и 10,сое- Ф диненными с ними насосами 11 и 12 с регуляторами давления и гидродинамическими диспергаторами 13 и 14, расположенными в дополнительных смесителях 9 и 10, причем перед диспегатором 13 установлен фильтр

15, 1758144

Кроме того, в устройство входит емкость 16 с коагулянтом требуемой концентрации, соединенная с насосом 17 и регулятором давления, Насосы 12 и 17 соединены в одну техно- 5 логическую линию через гидродинамический сумматор 18 (фиг.2).:

Способ ономоличивания гидротехнических сооружений в малым раскрытием швов осуществляют следующим образом, 10

В области строительных швов 19, ограниченных уплотненйе1и 20, Монтируют подающую систему 21 с выпусками 22 и нагнетают через них в швы цементный рас. твор. При этом цементный раствор приго- 15 тавливают в устройстве, изображенном на фиг.1.

Цемент, воду.и пластификатор из емкостей 1,2 и 3 через соответствующие дозато20 ры 4 подают в смеситель 5, при этом пластификатора подается только часть от требуемого количества, после чего при помощи насоса 6 нагнетают цементный раствор через фильтр 15 и пропускают его через гидродинамический диспергатор 13 в смесителе 9. После одного цикла обработки в гидродинамическом диспергаторе цементный раствор с частью требуемого пластификатора подается насосом 11 в смеситель 10.

Перед производством омоноличивания 30 гидротехнических сооружений с малым раскрытием швов в смеситель 10 подают из емкости 3 через дозатор 4 оставшуюся от требуемого количества часть пластификатора и насосом 12 пропускают цементный рас- 35 твор через гидродинамический диспергатор

14. Готовый цементный раствор насосом 12 закачивается через гидродинамический сумматор 18 (фиг.2) в шов с малым раскрытием. 40

Исследования влияния поверхностноактивных пластифицирующих добавок нэ свойства диспергировэнных растворов показали; что оптимальное количество вводимых добавок составляет 0,05-0,25ф, от веса 45 цемента. При этом они должны вводиться в раствор перед его диспергированием сразу или дробно; перед каждым проходом рас— творэ через диспергатор, йри этом разовая величина вводимой добавки определяется 50 делением всего количества добавки на необходимое число проходов через диспергатор, определяемое требуемыми свойствами раствора при омоноличивании.

Если уплотнение 20 не обеспечивает 55 герметичность шва с малым раскрытием 19, в диспергированный с пластификатором цементный раствор подают из емкости 16 насосом 17 коагулянт через сумматор 18, при этом сохраняется синхронное для обоих насосов 12 и 17 давление нагнетания в шов с малым раскрытием (3,0 — 4,0 МПа), При этом диспергированный с пластификатором цементный раствор поступает в гидродинамический сумматор 18 (фиг.2) например, через напорный патрубок 23, тогда коагулянт — через напорный патрубок 24, подпружиненные шары 25 внутри корпуса

26 под давлением цементного раствора и коагулянта отходят по направляющей обойме 27 от эластичных седел 28, сжимая пружину 29 и смесь диспергированного с пластификатором цементного раствора с коагулянтом через напорный патрубок 30 поступает в шов с малым раскрытием, Давление нагнетания в шов фиксируется манометром, установленным на предохранителе

31, холостые пропуски и промывка гидродинамического сумматора осуществляется через пэтрубок 32.

При устранении негерметичности шва (кольматации течи цементно-коагулянтным раствором) нагнетание коагулянта насосом

17 прекращается, подпружиненный шар прижимается к эластичному седлу напорного патрубка 24, после чего продолжается нагнетание только диспергированного с пластификэтором цементного раствора— через подпружиненный шар к напорному патрубку 23 гидродинамического сумматора в шов 19 до прекращения поглощения раствора этим швом, Пример. На Ингурской плотине в области строительных швов в отдельных картах смонтирована подающая трубная система с выпусками, Перед проведением обязательной по проекту повторной цементации контрольно-измерительная аппаратура показала, что дополнительное раскрытие швов очень мало и составляет 0,2 мм и менее, В этих условиях необходимо применение цементных растворов повышенной про никаемости, прошедших обработку в гидродинамическом диспергаторе с целью измельчения крупных частиц цемента. Но поскольку высокодисперсные частицы в таком растворе стремятся к слипанию в более крупные агрегаты (процесс агрегатирования) и он вследствие этого быстро теряет свойства высокой проникаемости в тонкие щели, перед диспергацией в него добавлялся раствор пластификатора ЛСТ, в результате чего способность к агрегатированию снизилась в несколько раз. Это дало возможность при больших масштабах работ и индустриальных методах производства, которые наблюдались при омоноличивании

Ингурской плотины, использовать готовый диспергированный раствор в течение 3-4

1758144 часов для цементации нескольких карт без холостых сбросов вышедшего из строя раствора.

Около 30 строительных швов Ингурской плотины во время повторной цементации имели негерметичность и, как следствие, большие непроизводительные потери цемента. Для ликвидации негерметичности в таком шве в ходе цементации s диспергированный с пластификатором цементный раствор добавлялся коагулянт (силикат натрия) по специальной технологии.

Для реализации способа омоноличивания швов Ингурской плотины применили устройство для омоноличивания сооружений гидротехнических с малым раскрытием швов, включающее емкости для цемента, воды, пластификатора ЛСТ, дозаторы, расположенные под этими емкостями, три смесителя типа PM-750 для приготовления цементного раствора, три насоса типа НБ. 50с регуляторами давления и манометрами, первый из которых соединен с последова тельно расположенными фильтром и гидродинамическим диспергатором, а третий — с другим гидродинамическим диспергатором.

Гидродинамические диспергаторы помещены в смесители PM-750 и служат для диспергации раствора, причем перед каждым циклом диспергации в соответствующую емкость добавляется 0,1 лигносульфоната технического (3,33 л, раствора ЛСТ плотностью 1,16 г/см на 1 м цементного раствора плотностью 1,73 г/см, B/Ll = 0,6), таким образом, общее количество вводимой здобавки ЛСТ составляет 0,2 (6,66 л íà l м цем. раствора).

Третий насос одновременно служит для нагнетания в шов через подводящую систему с выпусками готового диспергированного раствора с добавкой ЛСТ.

Между подводящей системой с выпусками в шве и устройством для приготовления цементного раствора было применено устройство для одновременной закачки, в случае необходимости диспергированного цементного раствора и коагулянта (силиката натрия) — гидродинамический сумматор.

При обнаружении негерметичности в шве из емкости с коагулянтом типа PM-350 насосом с регулируемой подачей расхода типа НБЗ вЂ” 130/40, в гидродинамический

5 сумматор нагнетается силикат натрия, который, смешиваясь с цементным раствором, закачивается через подающую систему с выпусками в шов — до полной или частичной герметизации течи. После этого нагнетание

10 коагулянта заканчивается, через гидродинамический сумматор нагнетается только цементный раствор до окончания цементации (полного отказа в поглощении швом раствора), 15 Формула изобретения

1. Способ омоноличивания гидротехнического сооружения преимущественно с малым раскрытием швов, включающий монтаж подающих систем с выпусками и нагнетание

20 в швы цементного раствора с предварительной его диспергацией, отличающийся тем, что, с целью повышения качества работ и снижения затрат, перед диспергацией в цементный раствор вводят поверхностно25 активные вещества, например лигно-сульфонат технический, а после диспергации в цементный раствор вводят коагулянт, например раствор силиката натрия.

30 2. Устройство для омоноличивания гидротехнического сооружения преимущественно с малым раскрытием швов, включающее емкости для приготовления цементного раствора, дозаторы, смесители, 35,насос, гидродинамический диспергатор и контрольно-измерительную аппаратуру, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что устройство снабжено емкостями поверхностно-актив ных веществ и коагулянтов и гидродинами40 ческим сумматором, содержащим соединенный с патрубками и контрольноизмерительной аппаратурой корпус, внутри которого размещены в направляющей обойме подпружиненные шары, опирающиеся

45 на эластичные седла, причем сумматор сое.динен через дополнительные насосы, смесители и дозатор ы с емкостями поверхностно-активных веществ и коагулянтов.

1758144

1758144

Составитель В.Казаков

Редактор M.áàíäóðà Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор В.Петраш

Заказ 2976 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101