4. Трещины – подкрепление кладки при помощи тяжей, хомутов и каркасов

При местном расстройстве кладки сооружения для обеспечения безопасности движения поездов впредь до проведения капитальных ремонтных работ производится Подкрепление кладки при помощи тяжей, хомутов и каркасов.

Тяжи применяются в основном для подкрепления боковых стенок устоев. При этом они пропускаются через кладку боковых стенок и засыпку устоя, для чего в кладке стенок пробуриваются или пробиваются шлямбуром отверстия диаметром 30-35 мм, а в засыпке устоя устанавливаются прорези на глубину, обеспечивающую возможность поста­новки тяжей. Тяжи изготовляются из круглого железа диаметром 25 - 30 мм и снабжаются гайками для натяжения. Под гайки тяжей с обеих сторон ставятся широкие шайбы или швеллерные балки.

Временное подкрепление кладки передних стенок устоев может быть выполнено при помощи каркаса из рельсов (рисунок 12.12) и тяжей. При устройстве каркаса сначала по перед­ней стенке ставятся распределительные стойки из рельсов, прикрепляемые к кладке анкерами; затем в прорези за устоем устанавливаются анкерные рельсы и, наконец, ставятся и натягиваются тяжи. Закрепление тяжей может быть осуществлено за рельсовые анкеры, наглухо заделы­ваемые в кладку, что позволяет отказаться от устройства прорези за устоем.

Рисунок 12.12 – Укрепление кладки устоя каркасом из рельсов и тяжей

Кладку промежуточных опор можно временно подкрепить металличе­скими хомутами из рельсов (рисунок 12.13), расположенными в не­сколько рядов (через 0,4-0,7 м по высоте опоры). В местах закруглений контура опоры (в плане) рельсы хомута соответственно выги­баются; к концам рельсов прикрепляются (привариваются) талрепы (вагонные стяжки), подкручиванием которых затягивается хомут. Вместо рельсов для хомута могут, применяться тяжи из круглого или полосового железа, стягивание которых осуществляется при помощи муфт.

Рисунок 12.13 – Укрепление кладки промежуточной опоры хомутами

5. Цементация кладки

Сущность цементации заключается в том, что в кладку через про­буренные скважины нагнетают цементный раствор, который после затвердевания превращается в плотный водонепроницаемый и нерас­творимый в воде материал, заполняющий трещины и пустоты, упроч­няющий кладку и препятствующий фильтрации через нее воды.

Бурение скважин в кладке производится, как правило, перфораторами (рисунок 12.14).

Рисунок 12.14 – Перфоратор и бур

Скважины обычно устраиваются по швам облицовки и размещаются в шахматном порядке (рисунок 12.15, 12.16). Диаметр скважин для нагнетания принимается обычно равным от 36 до 65 мм в зависимости от глубины скважин и типа применяемого инъектора. Скважины на боковых поверхностях опоры следует бурить наклонно сверху вниз под углом не менее 10° к горизонту, а на верхних гранях опоры — вертикально и не ближе 0,5 - 0,6 м от краев кладки во избежание выколов ее при нагнетании смеси под давлением. Глубину скважин назначают с таким расчетом, чтобы це­ментная смесь заполняла все поры и трещины в массиве. Расстояние между скважинами ориентировочно принимают 0,8-1,2 м при нагне­тании раствора без добавок и 1,2-2,0 м при нагнетании раствора с пластифицирующими добавками.

Рисунок 12.15 – Цементация кладки устоя моста

Рисунок 12.16 – Цементация кладки промежуточной опоры моста

Подготовка скважин к цементации включает промывку и продувку скважин сжатым воздухом. В случае заиливания пор или щелей в кладку до промывки зали­вают 5 %-ный раствор едкого натра. Таким же раствором ведут про­мывку, если кладка выщелочена агрессивной водой. Скважины в надводной части опор, выложенной из камня, который снижает свою прочность при замачивании водой, а также фундаменты на высоту 2 м от подошвы запрещается промывать и испытывать на водопоглощение.

Промывка скважин производится под давлением до 2 атм при помощи длин­ных трубок, свободно вставляемых в скважины почти на всю длину последних. При большой глубине скважин про­мывка их делается при помощи инъектора под давлением не более 4 амт.

Промывка скважин ведется сверху вниз, горизонталь­ными рядами и продолжается до тех пор, пока вытекающая обратно из скважин вода не станет чистой. После промывки скважины в течение 10-15 мин продуваются сжатым воз­духом под давлением 2 атм, а затем закрываются деревян­ными пробками, обвернутыми паклей; пробки вынимаются перед началом цементации данной скважины.

Наружные трещины и пустые швы, через которые возможно вытекание нагнетаемого раствора, тщательно про­конопачиваются паклей или мешковиной, расшивку этих трещин и швов цементным раствором рекомендуется про­изводить после нагнетания.

Нагнетание инъекционного раствора в кладку при ее темпе­ратуре, измеряемой внутри скважины, ниже +5 °С без устройства тепляков запрещается. Нагнетание инъекционного раствора в скважины глубиной более 2 м должно производиться при двух установках инъектора: первая установка — на середине скважины и вторая — на расстоянии не менее 10 см от поверхности кладки.

Для цементации принимается, как правило, чистый цементный раствор без примеси песка, при этом употреб­ляются цементы марки не ниже 300. Консистенция раствора для цементации применяется в пределах от 1 : 10 до 1 : 1 (от 10 до 100 частей цемента на 100 частей воды по весу).

Для улучшения качества нагнетаемого в кладку цемент­ного раствора полезно, кроме цемента и воды, применять пластифицирующие добавки. Эти добавки улучшают ста­бильность раствора при нагнетании, улучшают проходи­мость его через мелкие трещины, увеличивают радиус рас­пространения раствора в кладке и уменьшают усадку цементного заполнения.

При наличии пластифицирующих добавок рекомендует­ся в начале цементации применять следующий состав: одна часть цемента плюс пять частей воды плюс 0,2-0,25 % сульфитно-спиртовой барды или 0,075-0,1 % мылонафта; в последующий период нагнетания применяются: одна часть цемента плюс одна часть воды плюс добавка.

При необходимости увеличения прочности растворов в начальный период твердения в качестве ускорения реко­мендуется добавлять хлористый кальций в количестве не более 5% от (веса сухого цемента) независимо от состава смеси цемента с водой. При цементации пористой кладки началь­ное содержание цемента в смеси рекомендуется применять в количестве 10-15 % от веса воды. При цементации тре­щиноватой или сильно выщелоченной кладки содержание цемента в смеси устанавливается на месте в зависимости от результатов инъектирования первых групп скважин.

Цементный раствор приготовляется непосредственно на месте работ. Рекомендуется следующий способ изготовле­ния раствора. В металлический или деревянный резервуар (бак, ящик) по намеченной водоцементной пропорции нали­вается вода. Затем при непрерывном перемешивании через металлическую сетку с отверстиями 0,5 мм загружается цемент. В нижней части резервуара на высоте около 5 см от днища устанавливается выпускной кран диаметром не менее 25 мм, защищенный с внутренней стороны металли­ческой сеткой с 200 отверстиями на 1 см². На один насос сле­дует иметь 2-3 резервуара.

Подача цементного раствора от насоса к инъекторам про­изводится по гибким шлангам, присоединяемым при помощи муфт-гаек. Внутренний диаметр шлангов колеблется от 18 до 25 мм, а длина шлангов от 6 до 10 м. Шланги должны выдерживать давление до 12 ат. Для предохранения от повреждения и истирания шланги заключают в проволоч­ную обмотку.

В зависимости от наличия и мощности нагнетательных аппаратов нагнетание цементного раствора может произво­диться в одну или одновременно в несколько скважин. При расположении скважин на боковых поверхностях кладки нагнетание ведется последовательно снизу вверх, начиная с самых нижних скважин; вертикальные скважины цемен­тируются, начиная от внутренних частей кладки к наруж­ным ее поверхностям.

Скважины считаются удовлетворительно зацементиро­ванными при условии, если поглощение цементного раствора при принятом давлении совершенно прекращается. По окончании цементации скважины заделываются цементным раствором состава 1:1: 0,67 (цемент, песок и вода) по объему.