ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЗАКЛАДКА НИВЕЛИРНЫХ ЗНАКОВ

2.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ЗАКЛАДКА НИВЕЛИРНЫХ ЗНАКОВ

При изготовлении реперов, подлежащих закладке в условиях сульфатной агрессии, необходимо применять портландцемент сульфатостойкий.

Песок для изготовления бетона рекомендуется крупный или средний, с диаметром зерен не менее 1 мм; применение мелкого песка снижает прочность бетона. Оптимальные размеры частиц щебня или гравия 4—6 см; щебень обеспечивает большую проч­ность бетона вследствие угловатой формы частиц.

Высокое качество бетона зависит от чистоты заполнителей (песка, щебня). Количество глинистых и землистых примесей в песке не должно превышать по весу 3—5%, а в щебне и гра­вии— 1—2%.

Воду для изготовления бетона следует применять пресную, чистую. Пользоваться болотной, сильно минерализованной или загрязненной водой нельзя. Применение морской воды следует допускать лишь в случаях значительных затруднений с доставкой пресной воды.

Для изготовления железобетонных и бетонных элементов репера, предназначенных для перевозки с баз к местам заклад­ки, следует применять цемент марки 400—500, но не ниже 300, а бетонную смесь (цемент, песок, щебень) — в соотношении 1:2:4 (по объему). Такое же соотношение должно сохраняться при изготовлении бетонных и железобетонных пилонов в кот­лованах.

Воды в бетонной смеси должно быть не больше, чем необхо­димо для придания ей пластичности, достаточной для заполнения формы без пустот. Избыточная вода в бетонной смеси пони­жает прочность бетона и повышает его водопроницаемость. Водоцементное отношение (весовое соотношение воды и цемента) не должно быть больше 0,8.

Для обеспечения однородности бетонной смеси она тщатель­но перемешивается, вначале в сухом виде, а затем с водой. Заполнять опалубки бетоном следует не позднее, чем через 30 мин после его изготовления.

Во избежание поломок пилонов при перевозках их армируют. В качестве арматуры используют горячекатаную арматурную сталь (″катанку″) диаметром 10—12 мм (для продольных стерж­ней) и 5—6 мм (для поперечных хомутиков).

Арматурные каркасы сваривают или скрепляют вязальной проволокой сечением 1 мм. Ширина каркасов должна быть такой, чтобы толщина слоя бетона снаружи каркаса (защитный слой) была равной 2 см.

1— упорный брусок; 2 — клин; 3 — рама; 4 — отверстие для головки марки; 5 — ячейка для изготовления пилона.

Железобетонные пилоны для рядовых грунтовых реперов из­готавливают в многоячейковых (6—8) разборных опалубках, смонтированных на одном щите (рис. 21).

При изготовлении пилонов на дно каждой ячейки уклады­вают и утрамбовывают слой бетона толщиной 2 см, на который кладут арматурный каркас. Далее все пространство опалубки заполняют бетоном, одновременно устанавливая в нее марку так, чтобы сферическая головка ее вошла в специально просверлен­ное отверстие в торцевой части опалубки. Бетон в опалубке тща­тельно утрамбовывают и выравнивают поверхность его заподли­цо с краями опалубок.

Для изготовления бетонных якорей с отверстием или выем­кой в бетон, заполняющий опалубку, вставляют на глубину 20 см окантованный на четыре грани деревянный вкладыш сечением 20Х20 см и высотой 30 см, имеющий вверху деревянную ручку. В начале твердения бетона вкладыш вынимают.

При изготовлении бетонных блоков в виде усеченных пира­мид опалубки устанавливаются на щитах узкой частью вниз. Если в такой знак должен быть забетонирован отрезок трубы, щит устанавливается над земной поверхностью на высоте, соот­ветствующей длине выступающей над бетонным блоком части трубы.

Пилоны и якори до транспортировки следует выдерживать в тени при температуре по возможности не менее +15° С в тече­ние 10—12 дней, покрыв их смоченными рогожами, мешковиной, опилками и т. п. При небольших положительных температурах (4—8° С) твердение бетона замедляется, а при 0° прекращается. Для ускорения твердения бетона в состав его следует вводить добавки в виде хлористого кальция (3% для неармированного и 2% для армированного бетона) или хлористого натрия (соот­ветственно 2 и 1,5% от веса цемента).

Вынимать бетонные элементы из опалубок следует не раньше, чем через 3—5 дней после их изготовления. После снятия опа­лубок раковины и углубления на боковых стенках пилонов зати­рают цементным раствором 1 : 3 (одна часть цемента и три части песка).

Если якори реперов отливаются в скважинах или котлованах, разрешается, при отсутствии щебня и гравия, использовать вмес­то бетона цементный раствор в соотношении 1 : 5.

При закладке марок и оснований реперов в скальную породу используют цементный раствор в соотношении 1 : 3. Такое же соотношение раствора применяют при закреплении оснований пилонов в выемке якоря.

Закладку реперов типов 4 и 5 под бур производят следую­щим образом. Пробуривают механизмом (типа БКГМ, УГБ-50 и др.) скважину необходимой глубины и наливают на ее дно цементный раствор (1:5) слоем 2—3 см. Далее опускают бетон­ный якорь на дно скважины и в выемку якоря до половины ее высоты наливают цементный раствор (1 : 3), в который устанав­ливают основание пилона.

Верхнюю часть пилона с помощью распорки закрепляют в отвесном положении, после чего заполняют скважину грунтом с послойным его трамбованием.

Заполнение грунтом должно производиться сразу после уста­новки пилона с тем, чтобы котлован был засыпан в период до начала схватывания цементного раствора в выемке якоря.

В тех случаях, когда вместо железобетонных пилонов исполь­зуют асбоцементные трубы диаметром 14—16 см, для упрочения связи основания трубы с якорем в нижнюю часть трубы до за­полнения ее бетоном вставляют в двух взаимно перпендикуляр­ных направлениях два металлических стержня толщиной 10—12 мм и длиной, превышающей на 10 см диаметр трубы. При установке трубы в отверстие в якоре концы стержней разме­щают в углах выемки.

При изготовлении якорей из бетона в скважинах поступают следующим образом. В выбуренную скважину заливают бетон (1:2:4) до необходимого уровня, после чего в бетон опускают нижнюю часть реперной трубы, закрепляя верхнюю часть с помо­щью распорок в отвесном положении. Далее на поверхность бетона насыпают слой песка толщиной не менее 10 см и засы­пают скважину местным грунтом с послойным его трамбо­ванием.

В зоне многолетней мерзлоты закладку реперов в узкие скважины производят следующим образом. Пробуривают (меха­ническим буром или термобуром) или протаивают (парооттаивателем) скважину диаметром 15 см необходимой глубины, в кото­рую заливают 20—25 л грунта густотекучей консистенции и немедленно вслед за этим опускают репер, вдавливая его в теку­чий грунт так, чтобы основание репера достигло дна скважины. При этом благодаря шахматному расположению полуфланцев якоря грунт заполняет все пространство между ними и после замерзания создает значительное сопротивление выпучивающим усилиям, действующим на репер. Выше якоря пространство между репером и стенками скважины заполняется талым утрам­бованным грунтом.

В целях борьбы с коррозией металлических труб, исполь­зуемых для реперов, следует по возможности применять оцинко­ванные или эмалированные трубы. При невозможности этого антикоррозийной защитой может служить битумное или эпоксид­ное покрытие, а также хлорвиниловая липкая изоляционная лента.

Основным условием эффективности битумного покрытия явля­ется тщательное удаление с поверхности трубы ржавчины, жиро­вых пятен и т. п., достигаемое механической или химической очисткой. Механическая очистка осуществляется с помощью пескоструйного аппарата, стальных щеток, скребков и т. д. Хими­ческая очистка состоит в погружении труб в раствор серной (15—20%), соляной (10—12%) или фосфорной (10—15%) кис­лоты, с последующей промывкой водой и нейтрализацией 5% раствором кальцинированной соды.

Перед нанесением битума труба грунтуется раствором 1 части битума в 3 частях бензина. Битум (по возможности мар­ки III) растворяют до текучего состояния и наносят на грунто­ванную поверхность трубы. После нанесения первого слоя (тол­щиной 1—1,5 мм) и его затвердения наносят второй слой и сразу же трубу обертывают крафт-бумагой.

В грунтах с повышенной минерализацией грунтовых вод коли­чество слоев доводят до трех.

Внутреннюю полость реперной трубы цементным раствором не заполняют, однако должна быть обеспечена герметизация этой полости путем приварки к обоим концам трубы марки и якорного фланца или заделки одного конца в бетонный якорь.

В условиях агрессивных грунтов (в основном в районах Сред­ней Азии) применения металлических якорей допускать не сле­дует. Бетонные же знаки в этих условиях необходимо изготав­ливать из плотного бетона, что является главной мерой борьбы против разрушающего действия агрессивных грунтовых вод.

Повышение плотности бетона достигается уменьшением в нем количества воды (водоцементное отношение не должно превы­шать 0,5), увеличением в бетонной смеси количества цемента (до 400—450 кг на 1 м³ бетона) и тщательным трамбованием бетон­ной массы (лучше всего с применением вибраторов).

В качестве дополнительной меры может быть применено покрытие поверхности бетонных элементов знака битумом. В этом случае обязательно нанесение на знак двух слоев грунтов­ки, которая обеспечивает проникновение битума в близлежащие к поверхности поры бетона.

В условиях агрессивных грунтов особенно желательно вместо железобетонных пилонов использовать асбоцементные трубы, заполненные бетоном.

При использовании липкой хлорвиниловой пленки последняя обматывается по спирали вокруг металлической трубы сверху вниз (от марки до якоря); в этом случае также желательно пред­варительное нанесение на очищенную поверхность трубы одного слоя грунтовки.

В качестве антикоррозийного и одновременно противопучи­нистого средства может быть использовано эпоксидное покры­тие, которое уменьшает действие выпучивающих усилий на знак в 3—4 раза. Технология этого покрытия описана в документе ″Центры и реперы государственной геодезической сети СССР″ (М., ″Недра″, 1973).

При закладке реперов должны строго выполняться требова­ния Правил по технике безопасности на топографо-геодезических работах.