способ ремонта подводной части гидротехнического сооружения

Формула изобретения

1. Способ ремонта подводной части гидротехнического сооружения, включающий изоляцию от доступа воды участка, подлежащего ремонту, установкой затвора, осушение изолированной затвором поверхности гидротехнического сооружения и проведение ремонтных работ, отличающийся тем, что перед установкой затвора по линии его контакта с поверхностью гидротехнического сооружения формируют контактную площадку, для чего на поверхности гидротехнического сооружения фиксируют промежуточную П-образную рамку, размеры которой соответствуют размерам затвора, при этом профилю кромки промежуточной рамки, обращенной к поверхности гидротехнического сооружения, придают конгруэнтность этой поверхности по линии контакта с ней, например, посредством размещения уплотнения в зазоре на линии контакта, а профилю противоположной поверхности промежуточной рамки заранее придают конгруэнтность профилю стыкуемой с ней кромки затвора, причем кромку затвора вводят в контакт с обращенной к нему поверхностью контактной площадки и стыкуют с ней.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность кромки затвора, контактирующую с кромкой промежуточной П-образной рамки, выполняют плоской в виде пояска, ширина которого больше толщины стенок затвора.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве уплотнения, размещаемого в зазоре на линии контакта кромки промежуточной рамки с поверхностью гидротехнического сооружения, используют рукав из синтетического водонепроницаемого гибкого материала, например полиэтилена, в который после фиксации промежуточной П-образной рамки вводят твердеющий синтетический материал, предпочтительно пенополиуретан.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве уплотнения, размещаемого в зазоре на линии контакта кромки промежуточной рамки с поверхностью гидротехнического сооружения, используют рукав из синтетического водонепроницаемого гибкого материала, например полиэтилена, в который после фиксации промежуточной П-образной рамки вводят и удерживают под давлением газ и (или) жидкость.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам ремонта гидротехнического сооружения и может быть использовано при ремонте его подводной части.

Известен способ ремонта подводной части гидротехнических сооружений, включающий изоляцию от доступа воды участка, подлежащего ремонту, возведением перемычки, включающей каркас и гидроизоляционный экран, осушение котлована, образованного перемычкой и поверхностью гидротехнического сооружения, и проведение ремонтных работ (см. книгу Кавешникова Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений. - М.: ВО “Агропромиздат”, 1989, с.243, рис.11.17).

Недостаток этого решения - возможность его применения только при небольших глубинах у гидротехнических сооружений, кроме того, высоки трудоемкость и материалоемкость работ при реализации способа.

Известен также способ ремонта подводной части гидротехнических сооружений, включающий изоляцию от доступа воды участка, подлежащего ремонту, установкой затвора, осушение изолированной затвором поверхности гидротехнического сооружения и проведение ремонтных работ (см. книгу Кавешникова Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений. - М.: ВО “Агропромиздат”, 1989, с.244).

Недостаток этого решения - сложность и продолжительность процесса изолирования участка сооружения, подлежащего ремонту, из-за сложности стыкования затвора с поверхностью сооружения, особенно в случае больших размеров затвора и значительных эксплуатационных деформаций поверхности сооружения.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в упрощении процесса изолирования участка сооружения, подлежащего ремонту.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в снижении трудоемкости процесса стыкования затвора с поверхностью сооружения, особенно в случае больших размеров затвора и значительных эксплуатационных деформаций поверхности сооружения.

Поставленная задача решается тем, что способ ремонта подводной части гидротехнического сооружения, включающий изоляцию от доступа воды участка, подлежащего ремонту, установкой затвора, осушение изолированной затвором поверхности гидротехнического сооружения и проведение ремонтных работ, отличается тем, что перед установкой затвора, по линии его контакта с поверхностью гидротехнического сооружения, формируют контактную площадку, для чего на поверхности гидротехнического сооружения фиксируют промежуточную П-образную рамку, размеры которой соответствуют размерам затвора, при этом профилю кромки промежуточной рамки, обращенной к поверхности гидротехнического сооружения, придают конгруэнтность этой поверхности по линии контакта с ней, например, посредством размещения уплотнения в зазоре на линии контакта, а профилю противоположной поверхности промежуточной рамки заранее придают конгруэнтность профилю стыкуемой с ней кромки затвора, причем кромку затвора вводят в контакт с обращенной к нему поверхностью контактной площадки и стыкуют с ней. Кроме того, поверхность кромки затвора, контактирующую с кромкой промежуточной П-образной рамки, выполняют плоской в виде пояска, ширина которого больше толщины стенок затвора. Кроме того, в качестве уплотнения, размещаемого в зазоре на линии контакта кромки промежуточной рамки с поверхностью гидротехнического сооружения, используют рукав из синтетического водонепроницаемого гибкого материала, например полиэтилена, в который после фиксации промежуточной П-образной рамки вводят твердеющий синтетический материал, предпочтительно пенополиуретан. Кроме того, в качестве уплотнения, размещаемого в зазоре на линии контакта кромки промежуточной рамки с поверхностью гидротехнического сооружения, используют рукав из синтетического гибкого материала, в который после фиксации промежуточной П-образной рамки вводят и удерживают под давлением газ и (или) жидкость.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Приведенные в отличительной части формулы изобретения признаки решают следующие функциональные задачи.

Признаки “перед установкой затвора по линии его контакта с поверхностью гидротехнического сооружения формируют контактную площадку, для чего на поверхности гидротехнического сооружения фиксируют промежуточную П-образную рамку, размеры которой соответствуют размерам затвора...” обеспечивают возможность упрощения процесса “обеспечения конгруэнтности” профиля кромки промежуточной рамки, обращенной к поверхности гидротехнического сооружения, профилю этой поверхности по линии контакта с ней соответствующей кромки промежуточной рамки.

Признаки “посредством размещения уплотнительного материала в зазоре на линии контакта” обеспечивают возможность отказа от процедуры обрезания соответствующей кромки промежуточной П-образной рамки под профиль контактирующей с ней поверхности.

Признак “... профилю противоположной поверхности промежуточной рамки заранее придают конгруэнтность профилю стыкуемой с ней кромки затвора” обеспечивает равномерное и качественное прилегание затвора к поверхности промежуточной П-образной рамки, что позволяет минимизировать продолжительность процесса “стыковки затвора” с промежуточной рамкой.

Признак “причем кромку затвора вводят в контакт с обращенной к нему поверхностью контактной площадки и стыкуют с ней” описывает заключительную стадию процесса стыковки затвора с гидротехническим сооружением.

Признаки второго пункта формулы изобретения обеспечивают возможность резкого упрощения процесса установки затвора на промежуточную П-образную рамку при больших размерах защищаемого участка за счет снижения требований к точности их стыковки.

Признаки третьего и четвертого пунктов формулы изобретения обеспечивают возможность упрощения процесса “обеспечения конгруэнтности” профиля кромки промежуточной рамки, обращенной к поверхности гидротехнического сооружения, и этой поверхности по линии контакта с ней.

На фиг.1 показана схема реализации способа на начальном этапе (вертикальный разрез через промежуточную П-образную рамку); на фиг.2 показано то же (горизонтальный разрез через промежуточную П-образную рамку); на фиг.3 показана схема реализации способа на конечном этапе (вертикальный разрез через промежуточную П-образную рамку); на фиг.4 показано то же (горизонтальный разрез через промежуточную П-образную рамку).

На чертежах показаны гидротехническое сооружение 1, поверхность воды 2, затвор 3, промежуточная П-образная рамка 4, уплотнение 5, зазор 6 на линии контакта кромки 7 промежуточной П-образной рамки 4 с поверхностью 8 гидротехнического сооружения 1, поясок 9, закрепленный на кромке 10 затвора 3, контактирующей с кромкой 11 промежуточной П-образной рамки, которую выполняют плоской, а ширина ее больше толщины кромки промежуточной П-образной рамки, анкера 12, петли 13 и 14.

Затвор 3, промежуточную П-образную рамку 4, поясок 9, закрепленный на кромке 10 затвора 3, анкера 12 и петли 13 и 14 выполняют из металла. Затвор 3 выполняют в виде коробки, лишенной одной боковой стенки со стороны, обращенной к поверхности гидротехнического сооружения. Размеры основания (нижней стенки затвора) обеспечивают размещение персонала и оборудования, необходимых для производства ремонтных работ, высота стенок затвора превышает расстояние от нижней границы участка, подлежащего ремонту, и тем самым обеспечивает возможность прохода персонала на дно затвора непосредственно с поверхности и исключает заплескивание воды в полость затвора. Размеры затвора в плане (в плоскости, параллельной поверхности гидротехнического сооружения) желательно иметь максимально возможными с учетом грузоподъемности имеющегося подъемного оборудования для уменьшения числа перестановок затвора по поверхности сооружения. В процессе изготовления затвора его стенки соединяют сваркой, а на кромки, обращенные к поверхности гидротехнического сооружения, наваривают П-образный поясок 9, при этом обеспечивают, чтобы поверхности участков поясков, принадлежащих разным элементам кромки, лежали в одной плоскости. Кроме того, на стенках затвора закрепляют, например сваркой, петли 13 для скрепления затвора с промежуточной П-образной рамкой 4. Промежуточную П-образную рамку 4, размеры которой в плане соответствуют размерам затвора 3, изготавливают из металлического профиля, например швеллера или уголкового, и снабжают петлями 13 и 14. Петли 13 располагают так, чтобы они совпадали с петлями 13, закрепленными на затворе 3. Целесообразно, чтобы желоб профиля был обращен к поверхности гидротехнического сооружения, поскольку это обеспечивает повышение надежности фиксации уплотнения 5 после его заполнения рабочим материалом.

Уплотнение 5 выполняют в виде рукава из синтетического гибкого водонепроницаемого материала, например полиэтилена, и перед установкой в рабочее положение промежуточной П-образной рамки 4 скрепляют с ней петлями, выполненными из эластичного материала, например резины, и охватывающими одновременно и рамку, и рукав. Анкера имеют известную конструкцию и выполнены в виде металлического стержня, один конец которого снабжен резьбой с гайкой, а другой - замком (на чертежах не показан), например клиновым, обеспечивающим удержание анкера в шпуре 15.

Заявленный способ реализуется в следующем порядке.

Поверхность гидротехнического сооружения в зоне, подлежащей ремонту, известным образом, например с помощью водолазов, размечают под бурение шпуров 15 для установки анкеров 12 с учетом того, чтобы положение петель 14 П-образной рамки 4 совпало с местоположением анкеров 12 при охвате рамкой 4 участка, запланированного для ремонта. Затем в намеченных точках бурят шпуры 15, в которые вводят и фиксируют анкера 12. Затем посредством подъемного крана (на чертежах не показан) опускают промежуточную П-образную рамку 4 в воду и заводят петлями 14 на анкера 12. Далее промежуточную П-образную рамку 4 подтягивают гайками, навинчиваемыми на анкера 12, максимально близко к поверхности гидротехнического сооружения, после чего в полость рукава из синтетического гибкого водонепроницаемого материала (т.е. в полость уплотнения 5) нагнетают твердеющий синтетический материал, предпочтительно пенополиуретан. Затем посредством подъемного крана (на чертежах не показан) опускают затвор 3 в воду и размещают напротив промежуточной П-образной рамки 4 так, чтобы петли 13 затвора совпали с петлями 13 промежуточной П-образной рамки 4, после чего с помощью водолазов болтами, пропускаемыми через обе петли 13 (на чертежах не показаны), скрепляют затвор с промежуточной П-образной рамкой 4 (целесообразно в зазоре между ними размещать резиновую прокладку). Далее откачивают воду из пространства, ограниченного затвором и поверхностью гидротехнического сооружения, при этом давление воды снаружи затвора еще плотнее прижимает его к поверхности гидротехнического сооружения. Затем проводят ремонтные работы, по завершению которых убирают гайки с анкеров 12, извлекают последние из шпуров 15 и тампонируют шпуры твердеющим материалом. После твердения “пломб” в полости шпуров посредством подъемного крана поднимают на поверхность и убирают из воды затвор вместе с промежуточной П-образной рамкой. Затем отделяют промежуточную П-образную рамку 4 от затвора 3 и после смены уплотнения 5 на новое затвор 3 и промежуточная П-образная рамка 4 готовы к новому использованию.

При небольших объемах ремонтных работ целесообразно для наполнения рукава (уплотнения 5) использовать газ или жидкость, для чего необходимо соответствующее оборудование: компрессор или насос и оснащение торцов рукава соответствующими клапанами и съемными заглушками. При этом заполнение рукава ведут нагнетанием рабочего агента под давлением, обеспечивающим соответствующее “раздутие” рукава (уплотнения 5). Остальные операции при этом соответствуют вышеописанным.