Цементація земляного полотна під тиском
Розчин для нагнітання, що застосовується при цих методах, складається із суміші цементу з піском. При пневматичному методі зазвичай застосовують розчини складу 1:1 - 1:4, а при гідравлічному - розчини 1:3-1:32. Вода додається в кількості від 400 до 800 л на 1 мг сухої суміші. Хоча немає видимих доказів того, що крупність піщаних частинок впливає на ефективність дії розчину, все ж для успішнішого нагнітання визнано бажаним застосування піску, який проходить через сито № 20, а значна частина проходить і через сито № 40. Більший пісок викликає закупорку шлангів .
Ізгар. (Fly ash).
Ізгар є тонкозернистим інертним продуктом згоряння вугільного пилу в парових котлах. Ізгар додають у розчин у значних кількостях як добавку до піску, так як було встановлено, що вона не тільки збільшує пластичність суміші, але також дозволяє зменшити кількість цементу при збереженні тих же якостей розчину. Додавання ізгарі також зменшує небезпеку утворення пробок у нагнітальних шлангах.
Бітумна емульсія.
До розчину додають, крім того, бітумну емульсію в кількості від 13,5 до 27,0 л на 1 м3 піску. Бітумна емульсія діє не тільки як мастило і знижує водоцементний фактор, але, крім того, вона зменшує можливість розшарування розчину, при якому цемент спливає вгору, а пісок відкладається на дні корита. Для зимових робіт замість бітумної емульсії застосовують розріджений або флюсований бітум, однак такі розчини вимагають змішування більшого часу та іншого обладнання.
Інші добавки.
У деяких випадках застосовують цемент тонкого помелу, що виявилося досить успішним щодо зменшення небезпеки розшаровування розчину, особливо при пневматичному способівиконання робіт. Були зроблені спроби застосування різних цементних замінників: із гранітного та вапняного пилу, з рудних відходів та ін., але всі спроби такої заміни виявилися малоуспішними без додавання бітумної емульсії.
Устаткування для нагнітання.
Зазвичай для змішування та нагнітання розчину застосовують фірмові машини, змонтовані на гусеничному або колісному ходу, проте деякі дороги використовують власне обладнання. При обох методах виконання робіт потрібні: ін'єктори, міцні пробійники; міцні шланги, зазвичай діаметром 32 мм, та з'єднання до них; пневматичні молотки для забивання ін'єкторів та пробійників; компресор продуктивністю від 1,7 до 3,4 м3; агрегат для змішування та нагнітання розчину. При гідравлічному методі цей агрегат складається з гідравлічного насоса та розчиномішалки, яку обертає невеликий бензиновий мотор, а при пневматичному методі - з нагнітального бака і такої ж розчиномішалки, як у першому випадку. Додаткове обладнання включає автоцистерну для доставки води, запасні шланги та ін'ектори, переносний резервуар для води, а іноді і невеликий водяний насос. Роботам по цементації має передувати обстеження земляного полотна з метою встановлення обсягу робіт, глибини баластового ложа та вибору методу виконання робіт. Для визначення складу та властивостей ґрунтів, а також для вибору складу розчину багато доріг виробляють попереднє буріння земляного полотна.
Виробництво робіт із цементації.
Зазвичай ін'єктори забивають у ґрунт пневматичними молотками на відстані від 0,30 до 0,60 мм від кінців шпал. Забивання їх роблять похило для того, щоб кінці їх опинилися в найбільш зниженій точці ложа під рейкою.
У важких ґрунтах свердловини попередньо пробивають спеціальними пробійниками, які відразу видаляють, після чого вводять ін'єктори і заглиблюють на необхідну глибину. Ін'єктори виготовляють із суцільнотягнутих труб із легованої сталі; зазвичай вони мають довжину від 1,83 до 3,66 м. До верхнього кінця ін'єктора приєднують шланг. На нижньому кінці ін'єкторів на відстані 15 м від вістря зроблено два отвори діаметром 15,9 мм для випуску розчину. Іноді ін'єктор має отвір у забивному кінці, в який при забиванні ін'єктора в ґрунт вставляють болт, що закриває його від засмічення. Перед нагнітанням розчину болт за допомогою залізного лозини вибивають. Ін'єктори зазвичай забивають по обидва боки шляху в шаховому порядку через 3, 4 або 5 шпал один від одного (рис. 1). При зміцненні обсувних укосів насипів, де зустрічаються складніші умови, ніж баластові ложа, ін'єктори розташовують на укосах через 3,0 м один від одного як уздовж укосу, так і вгору по ньому; при цьому нагнітання розчину починають від підошви насипу, поступово піднімаючись вгору схилом (рис. 2). Нагнітання розчину зазвичай починають одночасно із забиванням ін'ектора, що, створюючи мастило стінок свердловини, полегшує забивання ін'єктора, і продовжують до відмови в поглинанні розчину свердловиною або до тих пір, поки розчин не з'явиться на поверхні баласту, нерідко в деякому віддаленні від свердловини, або, нарешті, поки розчин не викличе підняття шляху. При виконанні цих робіт рідко потрібно встановлювати обмеження швидкості руху поїздів, проте необхідно стежити, щоб спучування колії не вийшло за межі допустимого.
