Шпалы. Жб шпалы вес
Шпалы
Часть I. Шпалы: факты.
Постоянная смена железнодорожных шпал и модернизация путей с заменой типов скреплений на более современные ведётся в России повсеместно. Рынок железнодорожных шпал в стране огромен. По данным ОАО "РЖД" на 2015 год, протяжённость железнодорожных путей составляет 85200 километров. Это значит, что при эпюре 1840 шпал на один километр, в пути уложено порядка 157 миллионов штук железнодорожных шпал. А ведь к этому надо добавить подъездные пути необщего пользования, принадлежащие сторонним организациям, и составляющие порядка 40000 километров, что дополнительно даёт ещё в среднем 64 миллиона штук шпал.
Казалось бы, эти лежащие под рельсами бруски, - ничем особенно не примечательный элемент верхнего строения пути. Но ведь именно они составляют настоящий хребет железнодорожной дороги.
Ежегодно, десятки тысяч шпал изготавливаются и распространяются по стране, чтобы удовлетворить потребности отрасли для строительства новых, модернизации и ремонта уже введённых в эксплуатацию путей.
На самом раннем этапе развития железных дорог, дерево было доминирующим материалом, используемым при изготовлении шпал. В течение 20-го века начинают использоваться новые материалы в ответ на необходимость восприятия повышенных осевых нагрузок и высоких скоростей. На сегодняшний день существуют следующие разновидности железнодорожных шпал:
- Деревянные шпалы
- Железобетонные шпалы
- Металлические шпалы
- Шпалы из синтетических материалов
- Композитные шпалы
Далее мы рассмотрим преимущества и недостатки предлагаемых к использованию материалов.
Часть II. Шпалы деревянные
С момента появления в 1837 году первой в России общественной железной дороги и почти до конца 20-го века, дерево являлось доминирующим материалом при изготовлении шпал.
И это не удивительно, ведь при простоте производства, деревянные шпалы обеспечивают не только стабильность колеи, но и необходимую эластичность пути, способствующую гашению ударных нагрузок наравне со снижением шума и вибрации. Кроме того они дешевые и лёгкие (одна шпала весит порядка 75 килограмм) поэтому и недорогие в перевозке. В стандартный полувагон вмещается порядка 600 штук шпал, в 12-ти метровую бортовую шаланду с кониками - 330 штук шпал.
Деревянные шпалы просты в укладке и дальнейшем обслуживании, не требуют каких-либо специальных машин и механизмов. Материалоёмкость скреплений для них также низка и дешева. На закрепление одной шпалы требуется пара подкладок и десять костылей.
Однако при всех вышеперечисленных плюсах, есть и свои минусы. В России шпалы из дерева изготавливаются по ГОСТ 78-2004 преимущественно двух типов: I типа с размерами 250х180х2750 мм, и II типа с размерами 230х160х2750 мм. Пункт 5.9 ГОСТ 78-2004 предусматривает изготовление шпалы из хвойных пород дерева (сосна, ель, пихта, лиственница) или из березы. Но надо понимать, что для изготовления хотя бы одной шпалы первого типа с шириной 250 мм бревно должно быть диаметром от 308 мм, а для шпалы второго типа с шириной 230 мм - бревно диаметром от 280 мм. Это качественный, деловой лес, который в европейской части России с каждым годом становится всё сложнее найти. Кроме того, если бревно хорошее, производить из него пиломатериал большого размера, как шпала, по меньшей мере, не разумно, потому что цена бруса всегда меньше, чем цена доски. Как следствие, производители используют при пилении шпал сырьё низкого качества. А в последнее время массовое распространение получила распиловка на шпалы осины и сухостоя.
Вторым важным составляющим компонентом в изготовлении деревянных шпал является их пропитка. Качественную пропитку шпалы можно выполнить только в автоклаве под давлением, требования к пропитке прописаны в ГОСТ 20022.5-93. Однако, всё качественное дорого и зачастую шпалы пропитываются в "макалках" путём кратковременного погружения в емкость с пропитывающей жидкостью. Естественно, говорить о сроке службы такой шпалы даже в 7 лет не приходится.
Третий минус деревянных шпал в том, что они пропитываются каменноугольным маслом (креозотом) - высокотоксичным для человека веществом, контакт с которым влечёт за собой целый ряд кожных заболеваний. Хотя, встречаются люди, которые сознательно строят дома и бани из пропитанных креозотом шпал.
Часть III. Шпалы железобетонные
Железобетонные шпалы впервые появились в России в начале прошлого века, а в конце 1950-х годов их начали производить массово. Для изготовления таких шпал бетон заливается в специальные формы, с предварительно напряженными металлическими арматурами, затем утрамбовывается и затвердевает.
Безусловно, железобетонные шпалы имеют большое количество плюсов:
- Они более прочные, чем деревянные, их можно устанавливать на напряженных участках пути.
- Железобетонные шпалы долговечны и не подвержены гниению, срок службы шпал около 50 лет, кроме того, их можно использовать повторно.
- Стабильность ширины колеи и повышенные скоростные качества пути – это тоже, несомненно, огромный плюс.
Но есть и существенные минусы:
- Ее вес - 270 кг, а значит перевозка одной железобетонной шпалы в 3-4 раза дороже, чем деревянной.
- Норма загрузки в грузовой автомобильный транспорт - 75 шт, в полувагон - 256 штук.
- Для установки ж/б шпал в путь требуется специальная техника, а количество крепежных элементов значительно больше, чем у деревянной шпалы.
- Железобетонная шпала стоит дороже, чем деревянная, все это все приводит к удорожанию стоимости строительных работ.
- Обслуживание пути на железобетонных шпалах также требует дополнительных затрат.
Но несмотря на все минусы, железобетонные шпалы все же являются самым распространенным типом шпал.
www.zaoportal.ru
Ш 1-1
Шпалы железобетонные предварительно напряженные Ш 1-1 для железных дорог колеи 1520мм
В самой большой стране в мире ярко ощущается потребность в слаженной системе железнодорожного транспорта. Массовые грузоперевозки и пассажирский трафик способствовали развитию сети железных дорог в самых дальних уголках России. Для постройки надёжного полотна необходимы не только крепкие рельсы, но и большое количество заводского железобетона. Огромную роль для постройки крепких путей играет качество шпал. Активно производятся надёжные шпалы на проверенных ЖБК, которые строго соблюдают порядок технического контроля и нормы ГОСТ 10629-88. Сегодня для прокладки дорог используются шпалы предварительно напряженные, из очень плотного тяжелого бетона. От шпалы ожидают солидной выносливости, климатической стойкости и биостойкости, морозостойкости и трещиностойкости. Солидные нагрузки, которые шпалы передают на грунт должны быть равномерно распределены по всему изделию, поэтому проектированию и производству шпал уделяется значительное внимание. Шпалы современные шириной колеи 1520 мм вы можете заказать в нашем каталоге оптом и в розницу. Оригинальные изделия от ведущих производителей спроектированы и сертифицированы по ГОСТ 10629-88. Унифицированные размеры шпал 2700х300х250 мм, а также вы можете найти иные модели в "Справочнике ЖБИ" от нашей компании (например, трамвайные шпалы). Изготовление шпальных изделий осуществляется из бетона с особыми присадками, которые делают ЖБИ более стойким к влаге, морозам, агрессивным средам. Также особое значение имеет толщина защитного слоя бетона до арматуры и геометрическая точность шпал. Тестирование обязательно проводится в заводских условиях или в независимых лабораториях по норме ГОСТ 10629-88.Министерство путей сообщений строго регламентирует производство шпал и других элементов железнодорожных путей для обеспечения нашей безопасности. Конструкция шпал и их форма разработаны для того чтобы успешно гасить вибрационные колебания от движения состава.
Современная железобетонная шпала – это цельнобрусковая шпала, изготовленная из предварительно напряженного железобетона. Она должна быть армирована высокопрочной проволокой и соответствовать требованиям ГОСТ 10629-88 и ТУ 5864-019-11337151-95. Серийно выпускается бетонная шпала типа Ш-1-1 для клеммно-болтового раздельного скрепления КБ. Прочность бетона шпал определяют на образцах-кубах, изготовленных из той же, что и шпалы, бетонной смеси и прошедших тепловую обработку в одинаковых условиях со шпалами.
Купить шпалы железнодорожные с доставкой
Шпалы Ш-1-1 производятся из тяжелого бетона. Марка бетона по показателю морозостойкости должна быть не менее F200 (Мрз200). Для бетона шпал используется щебень с фракцией 5-20 мм. В качестве арматуры железобетонных шпал используется стальная проволока класса Вр и диаметром 3 мм. Номинальное число проволок - 44. В зависимости от уровня трещиностойкости, геометрических параметров, а также качества бетонных поверхностей данные шпалы делятся на два сорта: первый и второй. Шпалы второго сорта в основном используются для укладки на станционных и подъездных путях. На малодеятельных линиях срок службы таких шпал - 50 лет. Однако, сегодня многие организации стараются закупать современные шпалы преднапряженные новые, чтобы формировать наиболее надёжные промышленные пути.
Такие строительные материалы, как железобетонные шпалы неизменно пользуются популярностью в силу универсальности своего применения. ГОСТ 10629-88 предоставляет также классификацию дефектов железобетонных шпал в подробной таблице.
Не допускаются в бетоне продольные и поперечные трещины, отколы бетона в отверстиях болтов и кромках подрельсовых площадок. С 2001 года мы продаем и доставляем бетонные шпалы в любую точку России. У нас вы можете заказать классические или оригинальные модели от 1 штуки. Прайс-лист и актуальные цены на напряженные шпалы Ш вы можете посмотреть непосредственно на сайте. Здесь же в "Справочнике ЖБИ" представлены и чертежи рабочие для производства шпал железных дорог.
Особенности преднапряженных шпал
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 скрепления). 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.
www.complexs.ru
Полезная модель относится к верхнему строению пути и может быть использовано в железных дорогах узкой колеи шахтных выработок. Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности, долговечности, уменьшении веса шпалы, экономии материалов. В шахтном рельсовом транспорте все более широко применяют железобетонные шпалы. Шпала железобетонная содержит армированное тело переменного сечения, имеет возвышения на верхней поверхности под рельсы, опорную площадь, увеличенную за счет уширения подошвы, в средней части шпалы вдоль ее продольной оси симметрии выполнено сквозное отверстие, а армирование выполнено в виде пространственного каркаса с зафиксированными металлическими трубками и деревянными пробками для костыльного крепления.
Полезная модель относится к верхнему строению пути и может быть использована в железных дорогах узкой колеи шахтных выработок.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности, долговечности, уменьшении веса шпалы, экономии материалов.
В шахтном рельсовом транспорте все более широко применяют железобетонные шпалы. Известна железобетонная шпала ШД-4 (Справочник. Подземный транспорт шахт и рудников. Под общей ред. Г.Я.Пейсаховича, И.П.Ремизова. - М.: Недра, 1985, с.358), преимуществом которой является значительно большой срок службы, увеличение сопротивляемости механическому износу. При железобетонных шпалах конструкция узла промежуточного скрепления имеет некоторые недостатки, связанные с устройством дюбелей в бетоне для забивки костылей или завинчивания шурупов, а также оставлением проемов для монтажа закладных болтов.
Известна шпала для железных дорог узкой колеи (Железнодорожный путь на железобетонных шпалах. Под ред. А.Ф.Золотарского. - М.: Транспорт, 1967, с.60) из обычного железобетона, имеет опорную площадь, увеличенную за счет уширения подошвы. Шпала предназначена для укладки на щебеночный балласт. Расчетное давление на подкладку 6,5 т при расчете на прочность и 4,3 т при расчете на трещиностойкость. Основная арматура - сталь марки 25Г2С периодического профиля, прочая арматура - проволока стальная. Расход металла на шпалу 6,3 кг, вес шпалы 88 кг. К недостаткам относится костыльное крепление. Во время движения поездов рельс при изгибе перед колесом приподнимается над шпалой и надергивает костыли. Костыли
время от времени добивают. Надергивание и периодическое добивание костылей приводит к быстрому падению их сопротивления на выдергивание, разрушению бетона вокруг деревянных пробок..
Известна шпала (RU 2089697, кл. Е 01 В 3/00, опубл. 1997.09.10), содержащая армированное тело, на вертикальных боковых поверхностях которого выполнены выступы и выемки, а в теле шпалы вдоль ее продольной оси симметрии выполнен канал.
К причинам, препятствующим достижению указанного выше технического результата при использовании известной железобетонной шпалы относится сложность ее конструкции.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является железобетонная шпала (А.с. №1772284, РФ, ОПБ №40, 1992 год, принято за прототип), имеющая переменное по длине сечение, подрельсовые углубления на верхней поверхности и выступы на подошве непосредственно под подрельсовыми углублениями. Выступы конгруэнтны углублениям и выполнены с продольными пазами.
К причинам, препятствующим достижению указанного выше технического результата при использовании известной железобетонной шпалы, принятой за прототип, относится ее массивность.
Предложенная конструкция железобетонной шпалы устраняет выше перечисленные недостатки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (фиг.1 шпала, вид сбоку, фиг.2 шпала, вид сверху, фиг.3 пространственный каркас шпалы, вид сбоку, фиг.4 пространственный канал шпалы, вид сверху). Шпала железобетонная содержит армированное тело 1, возвышения подрельсовые 2, нижнее основание 3, шире верхнего 4, деревянные пробки 5 в трубках 6 для крепления рельсов, сквозное отверстие 7, расширяющееся к основанию.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Шпала выполнена из бетона кл. В 30 на мелком щебне (фракция 5-10 мм).Армирование выполнено в виде пространственного каркаса (фиг.3, фиг.4), с зафиксированными трубками 6, с деревянными пробками 5 хвойных пород с глубокой пропиткой антисептиками для костыльного крепления рельс. Деревянные пробки после пропитки в сухом состоянии забивают в трубки до бетонирования. Шпала имеет опорную площадь 3, увеличенную за счет уширения подошвы (220 мм). Для облегчения веса шпалы и экономии материалов в среднем ее сечении выполнено сквозное отверстие 7 размерами сверху (460×60) меньшими, чем снизу (480×80).
В сравнении с прототипом предложенная железобетонная шпала обладает следующими преимуществами. Уменьшение габаритных размеров, уменьшение объема бетона, уменьшение веса рабочей арматуры, деревянные пробки находятся в металлических трубках, что сохраняет бетон при замене пробок. Предложена установка готового пространственного каркаса в металлоформу, в отличие от выполнения арматурных работ отдельными плоскими каркасами и стержнями. Сквозное отверстие в среднем сечении шпалы уменьшает вес шпалы, а также, за счет уменьшения опорной площади уменьшается воздействие упругого основания, что ведет к уменьшению изгибающего момента в середине шпалы.
Железобетонная шпала прошла испытания на трещиностойкость в подрельсовом и среднем сечении в соответствии с требованиями ГОСТ 8829-94 «Изделия строительные ж/б и бетонные заводского изготовления». Методы испытания нагруженном. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. В подрельсовом сечении при расчетном нагружении 6,65 т нагрузка была доведена до 7 т. Нагрузка поддерживалась постоянной в течение 2 мин. Затем нагрузка доведена до 8 т (5 мин.). Трещин нет.
В среднем сечении при расчетном нагружении 4,5 т нагрузка была доведена до 5 т. (2 мин.), нагрузка продолжена, трещины проявились при нагрузке 7,0 т.
Заключение: При контрольных нагрузках железобетонная шпала ШС1 выдержала испытания.
Сравнение предлагаемого решения с прототипом и аналогами, известными из существующего уровня техники, позволяет утверждать о соответствии этого решения критериям патентоспособности полезной модели.
Шпала железобетонная, содержащая армированное тело переменного сечения, имеющая возвышения на верхней поверхности под рельсы, опорную площадь, увеличенную за счет уширения подошвы, отличающаяся тем, что в средней части шпалы вдоль ее продольной оси симметрии выполнено сквозное отверстие, а армирование выполнено в виде пространственного каркаса с зафиксированными металлическими трубками и деревянными пробками для костыльного крепления.
poleznayamodel.ru
