Железнодорожные шпалы: настоящее и будущее. Железнодорожные шпалы
принцип работы и целевое назначение
Шпала — материал для железнодорожного пути, который готовиться из железобетона или бруса (сосна, ель, кедр, пихта), используется для помещения под рельсы и равномерного распределения нагрузки на заранее подготовленное основание.
ГОСТ 10629-88 — Железобетонные
ГОСТ 78-2004 — Деревянные
Деревянные шпалы укладываются с промежутком примерно 60 см. Основанием для таких шпал служит заранее подготовленное, уплотненное основание. После того, как шпалы находятся на своем месте, на них укладываются рельсы. Крепежем служит специальное соединение, устанавливаемое на шпалы. Крепеж для деревянных и железобетонных шпал отличается друг от друга.
Монтируют шпалы на следующие поверхности:
Основанием для укладки деревянных шпал служит плотно утрамбованный щебень. Если же основанием служит железобетон, то монтаж производится внутри цехов.
Классификация железнодорожных шпал:
а) Деревянные шпалы
Деревянные шпалы rails.com.ua для придания им долговечности пропитывают креозотом либо другим специальным веществом, это продлевает им срок службы до 10-20 лет. Для монтажа рельс применяют путевые костыли. Если поставщик установил слишком низкую цену на них, то стоит обратить внимание на процесс изготовки. В таких случаях часто бывает, что поставщик недостаточно качественно обрабатывает шпалы, в результате чего всю пропитку смывает первым же ливнем. В результате такой работы срок службы шпалы резко сокращается до 2-3 лет. Разделяют три типа деревянных шпал: для главных путей, для подъездных путей, для малодеятельных путей. Так же разделяют на три вида: обрезанные, полуобрезанные, необрезанные.
Плюсы:
- невысокая стоимость;
- возможность регулировки колеи нитей;
- легкий монтаж;
- высокий коэффициент сцепления со щебнем;
- небольшой вес.
Минусы:
- небольшой срок службы;
- высокий расход древесины;
- загнивание;
- дорогое обслуживание.
б) Железобетонные шпалы
Изготовлением таких шпал начали заниматься за долго до развала СССР. Такие шпалы отличаются надежностью, при этом не требуют дополнительной обработки. Наиболее часто их применяют знающие инженеры, которые разбираются во всех преимуществах и недостатках таких шпал.
Плюсы:
- надежность;
- долговечность;
- отсутствие коррозии;
- устойчивость к морозам;
- устойчивость рельс.
Минусы:
- высокая цена;
- трудоемкость монтажа;
- отсутствие регулировки колеи;
- проводимость электричества.
Какие шпалы выбрать?
При минимальном бюджете стоит выбирать между новыми деревянными и бывшими в употреблении железобетонными, это надежные варианты. Ни в коем случае не покупайте бывшие в употреблении деревянные, т.к. они не пригодны для дальнейшего использования.
Если бюджет достаточный, то покупать следует только новые железобетонные шпалы, они обеспечат надежность. Производитель приложит к ним еще сертификат и сопутствующие документы. В сертификате будет указан состав, нормативный документ, в соответствии с которым изготавливалась партия, физические характеристики изготовленного товара.
При выборе новых деревянных шпал главным критерием должно быть качество обработки дерева.
newsgid.net
Общее описание шпал - ООО "ЧелСнабСервис"
Общее описание шпал
Сейчас трудно представить, что такое привычное, знакомое и имеющее жесткую привязку к железной дороге слово как "шпала железнодорожная" поначалу в себе ничего не несло.
Поскольку пришло к нам от голландцев во времена Петра I, когда до появления первой железной дороги, оставалось больше ста лет. И первоначальное значение слова "шпала" - подпорка (от голландского spalk).
Со временем понятие "шпала железнодорожная" стало термином, и с определенного момента этим термином принято обозначать специализированные опоры для рельс, исполненные в виде брусьев. Эти брусья укладывают на слой балластный верхнего пути. И именно шпалы железнодорожные впитывают давление которое создают рельсы или от скреплений промежуточных и таким образом передают давление на под-шпальное основание.
Деревянные шпалы
Изначально, для производства шпал железнодорожных в качестве главного материала было выбрано дерево, поскольку это - материал, доступный в промышленных масштабах, легко обрабатывается.
Кроме того, шпалы, выполненные из дерева, имеют хорошие показатели сцепления с балластом из щебня и малую чувствительность к перепадам температур. Деревянные шпалы обладают такими достоинствами как: лёгкость обработки, упругость, хорошие диэлектрические свойства, малая чувствительность к температурным колебаниям, отличное сцепление с щебёночным балластом.
Важнейшим свойством деревянных шпал является возможность увеличения рельсовой колеи в кривых, радиус которых менее 350-ти м. Один из главных недостатков шпал деревянных - то, что они подвержены гниению (в особенности в тех местах, где крепятся к рельсу). Актуальность проблемы становится более заметной, если учесть, что для производства железнодорожных шпал из древесины, в основном, используется сосна, которая высокой устойчивостью к гниению не отличается.
Шпалы деревянные пропитанные
Чтобы продлить сроки службы железнодорожных деревянных шпал, их специальным образом обрабатывают, применяя пропитку каменноугольными маслами (такими как креозот) или специальными антисептиками.Шпалы деревянные пропитанные мало подвержены гниению, однако сохраняют при этом одно из лучших свойств древесины - отличные показатели сцепления с балластом из щебня и малую чувствительность к перепадам температур. Срок службы рельс (в зависимости от того, какой тип древесинной породы используется, интенсивности эксплуатации, внешних условий) составляет от семи до сорока лет.
Железобетонные шпалы
Еще в 60-х годах прошлого века деревянным пропитанным шпалам нашлась достойная альтернатива - железобетонные шпалы.
Основное преимущество железобетонных шпал: невысокая стоимость производства при больших сроках эксплуатации.
Кроме того, в сравнении, например, с деревянными пропитанными шпалами, шпалы железобетонные не подвержены гниению, не боятся атмосферных воздействий и имеют большой запас прочности. Одно из главных достоинств железнодорожных железобетонных шпал - это сочетание невысокой стоимости и больших сроков эксплуатации.
Стальные шпалы
Стальные шпалы железнодорожные из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используется для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий (за рубежом).
Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены ржавчине.
Укладка железнодорожных шпал
Общая длина шпал зависит от ширины рельсовой колеи. В Российском производстве применяют железобетонные шпалы длина которых составляет 270 сантиметров и деревянные шпалы длинной 280, 275, и 300 сантиметров. Под самими стрелочными переводами укладываются разновидности шпал - стрелочные деревянные брусья, по длине которые занимают до общей длины 2-ух шпал.
Кол-во шпал на 1 км ж/д пути называют Эпюрой укладки шпал. Данное значение в разных государствах колеблется в рамках от 1000 до 2 200 шпал. Общий стандарт значений для Росии составляет 1840, 2000, 1600 либо 1440 шпал/км. Обычно применяется эпюра 1840 шт./киллометр (46 шпал на 25 метров).
У нас вы можете купить шпалы железнодорожные на наиболее выгодных условиях
Для того, чтобы узнать цену - позвоните нам, и у нас будет возможность с Вами договориться.
Звоните и покупайте шпалы и рельсы у нас
Покупайте рельсы, шпалы, крепеж у надежного и проверенного поставщика - компания ООО "ЧелСнабСервис".
chel-vsp.ru
Железнодорожные шпалы: настоящее и будущее
Железнодорожные шпалы: настоящее и будущее
Шпала (от нидерл. spalk — подпорка) — это опора для рельсов в виде брусьев. В железнодорожном пути обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание). [1]
В настоящее время на ж\д мира применяется несколько типов шпал:
4. Полимерные (пластиковые)
В данной статье мы не рассматриваем деревянные и стальные шпалы, т. к. они не морально устарели, и в настоящее время их укладка под вновь строящиеся пути практические не производится.
С 1946–1948 г. в России широко применяют железобетонные прямолинейные шпалы [3]. С 1955 г. начато промышленное изготовление железобетонных шпал.
Преимуществам таких шпал. большой срок службы вследствие высокой механической прочности, неподверженность гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути.
Недостаток таких шпал. высокая жёсткость железнодорожного пути, что неблагоприятно сказывается при его эксплуатации [2], [3]. Под концами железобетонных шпал балласт уплотняется, и даже выдавливается из-под этих концов [3]. Особенно часто такое явление наблюдается под стыками рельсов весной при избыточном увлажнении балласта. Это приводит к увеличению изгибающих моментов в шпале [2] и способствует её разрушению.
На современных рельсовых путях расстояние между продольными осями рельсов регулируют перемещением рельсов поперек шпал, что осложняет конструкцию крепления рельсов и стальных подрельсовых подкладок.
Рис. 1 Железнодорожный путь с железобетонными шпалами
С 1990-х годов некоторые страны мира начали внедрять пластиковые шпалы на железные дороги, в том числе и на скоростные (Япония,Китай). Так же активно начинают интересоваться данным видом шпал и другие страны мира, особенно страны с жарким влажным климатом (США, Индия, Тайланд и Филиппины). США является мировым лидером по производству таких шпал, т. к. до сих пор в США большое количество деревянных шпал, и в ходе поисков более экономичных шпал для замены деревянных американские компании всё больше склоняются в пользу полимерных шпал.
В США пластиковые железнодорожные шпалы производятся десятком небольших компаний, владеющих запатентованными технологиями. Эти компании на протяжении десятилетия стремились установить стандарты, классифицировать продукты и провести их тестовые испытания. Составные шпалы весят от 200 до 280 фунтов каждая в зависимости от длины и технологии производства. Длина шпал для пассажирских перевозок — от 8.5 до 9 футов, для грузовых — от 7 до 9 футов. Лабораторно измеренные показатели прочности и усилий вставки и извлечения для костылей в составных шпалах в общем ниже, чем в деревянных. Но рабочие характеристики пластиковых шпал приблизительно сходны, а износостойкость выше. Пластиковые шпалы имеют большие преимущества перед железобетонными. Они могут быть проложены с помощью того же оборудования, что и деревянные, и деревянные шпалы могут заменяться составными постепенно [4].
Рис. 2 Полимерная шпала на испытании
Преимущества данных шпал. низкая себестоимость (вследствие использования вторсырья для их изготовления), более высокая износостойкость (чем у деревянных шпал).
Недостатки данных шпал. недостаточные производственные мощности по производству данных шпал (даже в США), в России не производятся, и нет планов по их производству в обозримом будущем.
Помимо широко используемых в мире различных типов шпал, существуют шпалы, изобретенные в ПГУАС, специально для скоростных железнодорожных путей. В конструкции данных шпал использованы материалы для повышения срока службы (чугун, базальт), и заложена возможность автоматической рихтовки рельсового пути. Для повышения безопасности при высоких скоростях движения (до 500 км/ч), данные шпалы приспособлены для использования их совместно с арочными рельсами, которые так же изобретены в ПГУАС, для ознакомления с конструкцией данных шпал и другим перспективным разработкам в области ж/д транспорта авторы советуют обратиться к работам [5], [6], [7], [8].
Основной недостаток шпал разработанных в ПГУАС, медленная окупаемость, вследствие высокой стоимости материалов для производства шпал, из-за чего требуются большие капиталовложения на начальной этапе реализации проектов по строительству ж/д магистралей. Но следует отметить, что данный недостаток испытывает вся ж/д отрасль, и может решаться грамотным концентрацией средств правительством РФ, а так, же кооперацией с частными компаниями. При выполнении этих условий данные шпалы довольно быстро начнут приносить прибыль, путём снижением эксплуатационных расходов на содержание рельсового пути.
http://moluch.ru
legkoe-delo.ru
Рельсы и шпалы
Верхнее строение пути - рельсы, скрепления, соединяющие рельсы между собой и с основанием, шпалы, балластный слой - представляет собой инженерное сооружение, все элементы которого взаимосвязаны. Изменение в условиях работы одного из них сразу же отражается на всех остальных элементах. Наиболее ответственным элементом верхнего строения пути является рельс, который первым принимает динамические нагрузки от колес подвижного состава.
Как отмечалось, железным дорогам предшествовали колейные дороги, по рельсам которых катились вагонетки (такое решение применялось в основном на угольно-рудных предприятиях). Однако рельс в нашем сегодняшнем понимании - двутавровая балка, верхняя полка которой приспособлена длявзаимодействия с колесами подвижного состава, - на дорогах тех лет отсутствовал. Колеса катились либо по деревянным направляющим, покрытым металлическими полосами, либо по направляющим (и одновременно несущим) металлическим уголкам, прикрепленным, как правило, к деревянным лежням или поперечинам. Такое решение не могло устраивать даже паровые железные дороги, так как с появлением паровозов резко повысились нагрузки от колес, а скорости (уже у первых локомотивов) достигали 50 км/ч и более.
Учитывая высокие динамические нагрузки от колес подвижного состава и необходимость работы на изгиб, все варианты рельсов в той или иной степени по профилю приближались к форме двутавровой балки. Как известно, такое очертание профиля рельса позволяет иметь наибольший момент инерции, а отсюда наименьшие кромочные напряжения. Распространение получили две конструкции рельсов - двухголовый и широкоподошвенный. При создании двухголового рельса его авторы полагали, что после износа одной головки рельс можно будет перевернуть и использовать другую его сторону. Однако эта идея не оправдалась, так как износ верхней головки от воздействия колес подвижного состава сопровождался износом его нижней части.
Русские инженеры уже в первые годы развития железных дорог выбрали широкоподошвенный рельс. На линии С.-Петербург - Москва были уложены такие рельсы, изготовленные на Людиновском заводе. Впоследствии этот профиль рельса распространился по всем железным дорогам мира.
Первые рельсы изготавливались в основном из чугуна. Однако было установлено, что стальные рельсы изнашиваются меньше и равномернее, чем чугунные. Последние очень скоро перестали использовать на железных дорогах. В настоящее время во всех странах применяют только стальные рельсы, металл которых (кроме углерода) содержит кремний, марганец и другие добавки, повышающие его качество. Широкое распространение получили термически упрочненные рельсы, твердость материала которых повышена с 290-300 до 360-380 единиц по Бринеллю, что в 2 - 3 раза повышает их износоустойчивость.
Профиль рельса за последние 140 лет изменился мало, зато его масса увеличилась с 20 -24 до 75 - 77 кг/м. Для дорог широкой колеи наиболее часто применяют рельсы массой: 54 - 60 кг/м в Западной Европе, 65 - 75 кг/м в СНГ, 66 - 70 кг/м в США, Канаде, Австралии. На скоростных линиях повсеместно используют рельсы не легче 60 кг/м. Однако в странах Европы и США, а также в других странах на малодеятельных и станционных путях еще имеются легкие рельсы массой 33 - 44 кг/м. Такие рельсы широко применяют на узкоколейных дорогах.
На дорогах большинства технически развитых стран рекомендуется укладывать рельсы различных типов в зависимости от грузонапряженности линии и скоростей движения. В СНГ при грузонапряженности более 80 млн. т. брутто на 1 км в год - Р75; 15 - 80 - Р65; при меньшей, чем 15, - Р75 и Р65 старогодные отремонтированные, снятые с главных путей, а также Р50. Техническая политика в области длин рельсовых плетей предусматривает укладку бесстыкового пути от светофора до светофора с соединением рельсов на границах блок-участков клееболтовыми изолирующими стыками, способными воспринимать продольные усилия до 1800 - 2000 кН. На скоростных линиях находит применение такое техническое решение, когда на границах блок-участков не требуется прерывать рельсовые нити (из-за установки изолирующих стыков). Рельсы соединяются со шпалами промежуточными скреплениями. В СНГ, США, Канаде, Мексике и других странах это, как правило, костыльное соединение. В Западной Европе шурупное прикрепление рельса к шпале (деревянной или железобетонной) является типовым решением.
Различные варианты соединения рельсов со шпалами с помощью костылей или шурупов существовали с момента постройки первых железных дорог. Новым за последние 50 - 60 лет является переход к промежуточным скреплениям пружинного типа, обеспечивающим упругое соединение подошвы рельса с основанием.
В СНГ, Японии, странах Западной Европы промежуточные скрепления с пружинными элементами являются обязательными при устройстве бесстыкового пути. В этом случае нет необходимости устанавливать добавочные противоугонные приспособления, что является обязательным при костыльном скреплении.
Деревянные шпалы мало изменили свою форму за последние 140 лет. Однако на большинстве первых железных дорог укладывали непропитанные шпалы, древесина которых выходила из строя через 8 - 12 лет. Следует отметить, что уже при строительстве дороги С.-Петербург - Москва шпалы пропитывали под давлением. В настоящее время на всех дорогах мира в путь укладываются деревянные шпалы, пропитанные антисептиком, что повышает срок их службы не менее чем в 2 раза.
Железобетонные шпалы получили широкое применение в Европе и Азии в основном после 1950 г. В США, Канаде и ряде стран Африки железобетонные шпалы применяют ограниченно, поскольку там имеется возможность изготавливать шпалы из деревьев твердых пород. Срок службы железобетонных шпал достигает 50 - 60 лет. В странах СНГ бесстыковой путь укладывают только на железобетонных шпалах с использованием упругих резиновых площадок-амортизаторов в под рельсовых сечениях.
Для усиления подрельсового основания все шире проводятся эксперименты с применением рамных, блочных, а также монолитных железобетонных конструкций. Одной из типовых конструкций на мостах, эстакадах и тоннелях является плитное подрельсовое основание.
Песок, гравий, щебень, как и 140 лет назад, являются типовыми составляющими балластной призмы. Следует отметить, что еще на дороге С.-Петербург - Москва устраивали двухслойную призму: песчаную, основную часть призмы покрывали слоем щебня толщиной до 18 см. Качественно новым решением, которое еще находится на стадии эксплуатационных испытаний, является монолитное скрепление балластной призмы латексами и другими вяжущими составами, что в 2 - 4 раза может повысить несущую способность подрельсового основания.
mirznanii.com
Железнодорожные шпалы — Железная дорога
Шпалами называются опоры для рельсов в виде брусьев из дерева, железобетона или металла. При железнодорожном строительстве обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути (ВСП) и обеспечивают постоянство взаимного расположения рельсовых нитей, шпалы воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (нижнее строение пути из балластного слоя или железобетона).
Деревянные шпалы
Порода древесины для шпал может быть разная (например, красный клён или эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб[3], а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу[3]. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.
Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры[2]. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м.
Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, сибирского кедра[2], хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.
Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.
Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей
Шпалы из дерева подразделяются на три вида:
обрезные (отёсанные со всех 4 сторон) полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон) необрезные (отёсанные только сверху и снизу)
Ранее для тёски шпал применялся топор-дексель (тесло).
Железобетонные шпалы
С 1970-х в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённого железобетона, особенно удачным их использование оказалось на бесстыковом пути.
Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются также костыльные и шурупные соединения). Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение (в зависимости от назначения шпалы, обычно 180 атм.), форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается (кантуется). Такой способ изготовления шпал придаёт им упругости и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.
Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона
Стальные шпалы
Стальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используются для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены коррозии.
Стальные шпалы используются на железных дорогах Марокко, Алжира. Как известно, в этих странах очень сухой климат (даже на побережьях). В Саудовской Аравии, где стальные шпалы также имеют широкое применение, основной причиной их использования стало постоянное воровство деревянных шпал бедуинами для костров.
Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава — до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава РЖД до 25 т)..
В России стальные шпалы на железнодорожной сети общего пользования применены только на некоторых участках Калининградской железной дороги.
xn----htbe.xn--p1ai
Шпалы - это... Что такое Шпалы?
Запрос «шпала» перенаправляется сюда; О воинском знаке различия см. Знаки различия. Железобетонные шпалы Один из вариантов крепления рельсов к деревянным шпалам (КД) с помощью глухаря (путевого шурупа)Шпа́лы (нидерл. spalk — подпорка) — опоры для рельсов в виде брусьев. В железнодорожном пути обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание).[1]
При прокладке железной дороги Ливерпуль — Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway) использовались каменные плиты служившие основанием для укладки рельсов.
Позже появились деревянные шпалы, (причём именно дерево длительное время являлось наиболее распространённым материалом для шпал)[2], а затем и другие типы шпал.Деревянные шпалы
Бывшие в использовании деревянные шпалыПорода древесины для шпал может быть разная (например, красный клён или эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб[3], а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу[3]. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.
Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры[2]. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м[2].
Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, кедра[2], хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.
Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.
- Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей
- Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей
Шпалы из дерева подразделяются на три вида:
- обрезные (отёсанные со всех 4 сторон)
- полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон)
- необрезные (отёсанные только сверху и снизу)
Ранее для тёски шпал применялся топор-дексель (тесло).
Пропитка деревянных шпал
Пропитка шпал осуществляется каменноугольными маслами, креозотом, либо антисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.
-
Шпала до пропитки
-
Пропитанная шпала
-
Вагон, загруженный пропитанной шпалой
Для пропитки шпал производители используют комплекс оборудования: автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.
Пропитка древесины методом «вакуум-давление-вакуум» обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства и применяется для пропитки древесины, эксплуатируемых в тяжёлых условиях: шпал, опор ЛЭП связи, свай, мостов и др. Древесина должна быть сухой или подсушенной непосредственно перед пропиткой в том же автоклаве.
Метод ВДВ (вакуум-давление-вакуум) состоит из трёх операций:
Железобетонные шпалы
С 1970-х в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённого железобетона, особенно удачным их использование оказалось на бесстыковом пути.
Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются также костыльные и шурупные соединения). Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым сообщаются растягивающие усилия. Затем под действием вибратора форма заполняется бетоном. Когда бетон затвердевает, напряжения со струн снимаются и форма разбирается. Такой способ изготовления шпал придаёт им упругости и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.
Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона.[2].
Стальные шпалы
Стальные шпалыСтальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используются для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены коррозии.[4][5]
Стальные шпалы используются на железных дорогах Марокко, Алжира[2]. Как известно, в этих странах очень сухой климат (даже на побережьях).
Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава — до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава РЖД до 25 т).[6].
Шпалы из пластика
С 1990-х годов на некоторых скоростных железных дорогах Японии начали укладывать пластиковые шпалы.
Характеристика шпал, укладка шпал
В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам выполненные из железобетона или металла Путь на деревянных шпалахДлина шпал зависит от ширины колеи. В России применяют железобетонные шпалы длиной 270 сантиметров и деревянные длиной 275, 280 или 300 сантиметров. Под стрелочными переводами укладывают длинные разновидности шпал — стрелочные брусья, длина которых доходит до длины двух шпал.
В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам выполненные из железобетона или металла.
Количество шпал на один километр железнодорожного пути называется эпюрой укладки шпал. Это значение в разных странах колеблется от 1000 до 2200 шпал. Стандартные значения для России 2000, 1840, 1600 либо 1440 шпал/километр[1]. В основном применяется эпюра 1840 шт/км (46 шпал на 25 метров) на прямых участках и 2000 шт/км в кривых[7].
Шпалы в метрополитене
В Московском метрополитене на закрытых участках пути применяются брусковые шпалы из соснового дерева I и II типов, пропитанные креозотом. На открытых участках линий применяются железобетонные шпалы. Длина шпал 270 см, поперечное сечение — 16х25 сантиметров. На стрелочных переводах метро, применяются брусья длиной от 270 до 675 см. На станциях применяются так называемые «шпальные коротыши» длиной 90—100 см.
В первой очереди метро на прямом участке пути укладывалось 1600 шпал, на кривом 1760, со второй по пятую очередь было увеличено количество шпал, составив соответственно 1680 и 1840. При строительстве наземной части Филёвской линии число шпал было ещё более увеличено и составило соответственно 1840 и 2000.
Примечания
- ↑ 1 2 «Шпала» в Большой советской энциклопедии
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 559 с.: ил.
- ↑ 1 2 Hay 1982, pp. 437—438.
- ↑ Hay 1982, p. 477.
- ↑ Grant 2005, p. 145.
- ↑ Шпалы металлические http://metal4u.ru/articles/by_id/214
- ↑ Большая Российская энциклопедия: В 30 т. / Председатель науч.-ред. совета Ю. С. Осипов. Отв. ред С. Л. Кравец. Т. 9. Динамика атмосферы — железнодорожный узел. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2007. — 767 с.: ил.: карт. (статья Железнодорожный путь)
См. также
ТУ5864-002-58282428-10
Ссылки
biograf.academic.ru