В чем преимущества и недостатки железобетонных шпал? - MOYDOMIKSITE.RU

В чем преимущества и недостатки железобетонных шпал?

Железобетонные шпалы.

Массовая укладка ж/б шпал на отечественных дорогах началась в 1959г.

Железобетонные шпалы делятся на монолитные из предварительно напряженного бетона, образующие непрерывный брус и двухблочные, состоящие из двух самостоятельных подрельсовых опор, соединенных между собой стержнями. Последние не получили в России распространения, т.к. имея малую изгибную жесткость в средней части и относительно малую опорную площадь обеспечивали не достаточную стабильность колеи по шаблону и уровню.

Современная железобетонная шпала – цельнобрусковая из предварительно напряженного железобетона (бетон класса по прочности на сжатие В40, по морозостойкости F200), армированная высокопрочной проволокой периодического профиля класса Вр диаметром 3 мм. Номинальное число проволок в шпале 44, каждая из них натягивается усилием 8.1 кН. Современная шпала должна соответствовать требованиям ОСТ32.152 – 2000 Основная часть эксплуатируемых в пути шпал зготовлена по ранее действовавшему ГОСТ 10629-88 .

Типы железобетонных шпал, принятых к серийному применению на ж.д. России приведены в табл.2.

Таблица 2. – Типы ж/б шпал _

Тип Скрепления Подтип Особенность шпалы
Ш1 КБ Ш1 -4*10 Стержневая арматура
КБ Ш1 -44*3 Проволочная арматура
Ш1 — Ч Челночная ж.б. шпала
КБ Ш1- К Для укладки в кривых радиусом менее 350 м.
КБ Ш1 — М Мостовая ж.б шпала
Ш3 ЖБР Ш3 – Д (дюбель) _
Ш – АРС АРС Безболтовое _

Геометрические размеры железобетонной шпалы на примере шпалы типа Ш-1 приведены на рис 2.

При формовании шпале придана форма, улучшающая ее работу под поездной нагрузкой.:

— Наибольшие прогибы и давления на балласт имеют место у торцов железобетонных шпал. Для компенсации этого неблагоприятного для балласта и шпал обстоятельства ширина подошвы уменьшена в средней части шпал (250мм) и увеличена у торцов (300мм).

— Поперечное сечение шпалы имеет трапецеидальное очертание, благодаря чему снижается давление на балласт и увеличивается сопротивление пути сдвигу.

— Кроме того, в подрельсовых зонах устраивают углубления (по 25 мм) с наклоном (1:20) для обеспечения подуклонки рельсов, а также передачи поперечных горизонтальных сил на бетон.

=В продольном сечении шпала состоит из двух более крупных по размерам подрельсовых частей и более низкой и узкой средней части. Предварительно напряженная арматура максимально смещена в сторону растянутой под поездной нагрузкой поверхности шпалы (в подрельсовом сечении – нижней, в середине шпалы – верхней), благодаря чему достигается максимальное обжатие бетона в растянутых зонах, а следовательно увеличивается трещиностойкость шпал .

Рис 2. Железобетонные шпалы типа Ш – 1.

.Достоинства и недостатки железобетонных шпал, сферы их применения.

— высокий срок службы (30-50 лет);

— устойчивость против выброса;

— стабильность рельсовой колеи;

— однородность упругих свойств по длине пути, а, следовательно, плавность движения экипажа;

— значительное увеличение жесткости пути, приводящее к увеличению износа элементов пути и ходовых частей подвижного состава;

— хрупкость и чувствительность к ударам;

— низкая работоспособность в зоне стыков;

— большая масса.(265 кг).

Сферы эффективного применения:

1.Бесстыковой путь 1 – 4 классов;

( 1-2 класс – новые шпалы 1 сорта; 3-5 класс – старогодные шпалы; 4-5 класс новые шпалы 2 сорта.)

2.Звеньевой путь 5 класса.

3. Участки скоростного движения.

Железобетонные шпалы применяются в прямых и кривых радиусом 350м и более. В кривых радиусом менее 350 м и в переходных кривых допускается применять специальные шпалы с индексом К и двумя последними цифрами номинальной ширины колеи.

При укладке шпал между их подошвой в средней части и спланированной поверхностью балластного слоя следует обеспечить зазор высотой до 4 -5 см и длиной не более чем 25 -30 см в обе стороны от оси колеи.

Описание блочных железобетонных подрельсовых опор, применяемых на мостах и в тоннелях, приведены приведены в соответствующих лекциях.

Деревянные и железобетонные шпалы

Шпалы для железнодорожного полотна являются важнейшей деталью устройства пути. От их качественных характеристик зависит устойчивость магистрали. В нашей стране используют опоры из дерева и железобетона. Но изначально под рельсы укладывали брус из камня. Позднее каменные заместили деталями из дерева, оно имеет хорошие показатели амортизации, и проще с точки зрения механического обрабатывания. Однако, обстановка поменялась кардинальным образом, когда начали производить железобетонные шпалы.

Железобетонные шпалы

Многообразие видов

Это рельсовые опоры, при производстве которых требуются брусья с изменяющимися размерами и формой сечения. Бетонные шпалы армированы при помощи проволоки из стали, диаметр ее обусловлен модификацией. К производственной технологии таких изделий предъявляют следующие требования:

  • приготовленный бетонный раствор должен быть однороден по консистенции;
  • для необходимой передачи силы напряжения необходимо, чтобы материал обладал соответственной прочностью;
  • при производстве опор, соблюдают точные размеры, формы, это важно в точках соединения с рельсами.
Требования

Классификация

Шпалы железобетонные классифицируют на определенные виды, зависящие от устойчивости к образованию всевозможных трещин, качества и точных размеров и иных параметров:

  • опоры первого сорта.
  • Опоры второго сорта. Различаются низкой степенью устойчивости к трещинам, к геометрическим размерам не предъявляются высокие требования.

По видам рельсовых креплений различают:

  • Ш-1 созданы для раздельного скрепления с применением болтов путем закрепления подкладки на опоре.
  • Ш-2 — для нераздельного скрепления с применением болтов путем закрепления к шпале и подкладки, и рельса.
  • Ш-3, предназначенные для нераздельного соединения с применением болтов при помощи прямого закрепления к опоре рельса.

Также такие шпалы имеют различия по электрической изоляции и типу применяемой арматуры. По параметрам электрической изоляции выделяют:

  • изолированные;
  • неизолированные, отсутствуют изолирующие вкладыши.

К достоинствам данных опор можно отнести:

  • морозоустойчивость;
  • длительный период службы (от 40 до 50 лет);
  • обеспечивают однородность железнодорожного пути.

Недостатки:

  • высокая электрическая проводимость;
  • чувствительны к ударам (особенно в местах стыка);
  • жесткость пути, это способствует быстрому изнашиванию рельс в точках стыка;
  • высокий вес (примерно 270 кг);
  • сложность монтажа;
  • высокая цена.

Время от времени возникает вопрос, шпалы из какого материала стоит выбрать: из железобетона либо дерева. Во-первых, необходимо обратить внимание на цену. Стоимость деревянных опор существенно ниже. Во-вторых, период службы: в этом преимущество у железобетонных шпал. Время самоокупаемости шпал из железобетона более продолжительное, в связи с этим их обычно применяют на магистралях, на которых они смогут максимально быстро окупаться. На линиях железной дороги с относительно небольшой нагрузкой в большинстве случаев более выгодно использование шпал из пропитанного дерева.

Деревянные шпалы

  1. По методу распила:
  • обрезные – обрезку проводят с четырех сторон;
  • полуобрезные – обрезку проводят с трех сторон;
  • не обрезные – обрезаются с двух сторон.
  1. По назначению:
  • материал 1 типа, с пропиткой. Такой используют для основного пути;
  • материал 2 типа, с пропиткой. Применяется при укладывании подъездного и станционного пути;
  • материал 3 типа. Используют на предприятиях промышленности с малой нагрузкой.

Обычно шпалы обработаны несколькими видами антисептических веществ – водорастворимыми и на основе масел. Первый вид – твердое соединение, его необходимо довести до необходимой консистенции, разводя жидкостью. Антисептики на основе масла — продукт сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они употребляются в естественном виде, или могут разбавляться иными маслянистыми жидкостями.

К положительным сторонам шпал из дерева относят:

  • быструю самоокупаемость, они существенно ниже по стоимости шпал из железобетона;
  • вес (около 80 кг);
  • возможность увеличивать либо уменьшать колею железнодорожного пути;
  • устойчивы к перепадам температур;
  • диэлектрические свойства древесины;
  • устойчивое сцепление с подложкой;
  • упругость.

Из недостатков — период службы от 3 до 40 лет. При неверном обрабатывании антисептическими составами (или вовсе без обработки) шпалы подвержены гниению.

У железобетонных и деревянных шпал имеются свои плюсы и минусы. Применение тех либо иных обусловлено лишь конкретными условиями. В отдельных ситуациях стоит употреблять исключительно деревянные опоры. И тогда даже не стоит вопрос, какие лучше. В каких-то ситуациях целесообразно использование железобетонных. При выборе деревянных шпал, важнейший критерий — качество обработки древесины.

Что такое железобетонные шпалы?

При проектировании путей подъезда внимание обращают не только на рельсы, но и на опоры для них. Сегодня для строительства железных дорог используются железобетонные шпалы. Они изготавливаются в соответствии с государственным стандартом. Во время использования нужно также учитывать особенности монтажа, ремонта и утилизации изделий.

Шпалы из железобетона

ЖБ шпала – опора для рельсов, представленная в виде балки с переменным сечением. Она имеет специальные площадки по краям. Именно на них укладывают рельсы. Их изготавливают из напряженного железобетона. Внутри каждого элемента присутствует арматура: стальные прутья толщиной 0,3-0,6 см.

Во время производства железобетонных элементов учитываются такие особенности:

  • однородность консистенции смеси для заливки;
  • соблюдение точности габаритных параметров (любые ошибки приведут к ненадежности стыка с рельсами);
  • проверка прочности: изделия должны передавать напряжение на грунтовую подушку правильно и эффективно.
Читайте также  Как зажелезнить бетон

На сегодняшний день бетонные шпалы полностью вытеснили каменные и деревянные аналоги.

Области применения

Шпалы железобетонные чаще применяют при строительстве железных дорог. Но они востребованы при обустройстве фундаментов жилых зданий. Они нужны в том случае, если сооружение должно быть максимально прочным или будет подвергаться большому механическому давлению. Если технология производства изделий соблюдена, то они прослужат не менее 40-50 лет.

Классификация по типам

В классификации учитывают вес железобетонных шпал, их устойчивость к появлению механических повреждений, трещин, сколов, длина. По этим параметрам выделяют такие типы изделий:

  1. Первого сорта. К такому варианту предъявляются очень жесткие требования. Их геометрическая форма должна быть идеальной, так как они используются для укладки основных железнодорожных магистралей, которые интенсивно нагружены.
  2. Второго сорта. Такие железобетонные фрагменты применяют для монтажа подъездных и мало задействованных путей. Они поставляются только по заказу потребителя.

Классифицируют изделия и по типу крепления на рельсах:

  1. Ш-1. К рельсам железобетонное изделие крепится при помощи болта и прокладки.
  2. Ш-2. Крепление нераздельное.
  3. Ш-3. Этот вариант похож на предыдущий, но способ фиксации отличается.

По сфере и особенностям применения выделяют такие типы железобетонных шпал:

  • мостовые;
  • челночные (монтируются они на мостах и в тоннелях);
  • для кривых участков (их радиус не более 350 градусов);
  • трансформаторные (по всей длине изделия имеют прямоугольное сечение);
  • для стрелочных переводов;
  • на детских железных дорогах.

Для путей, по которым ездят мостовые краны, используются полушпалы.

Преимущества и недостатки

Шпалы железобетонные имеют такие достоинства:

  • продолжительный срок эксплуатации (при соблюдении технических условий использования этот период достигает 60 лет):;
  • устойчивость к воздействию внешних негативных факторов: осадков, ветра, перемены температур;
  • способность выдерживать серьезные механические нагрузки;
  • приемлемая стоимость;
  • шпалы железобетонные не гниют и не поддаются коррозии;
  • изделие имеет высокий уровень сопротивляемости к перемещениям;
  • малые траты на обслуживание шпал;
  • укладываются изделия с применением соответствующей техники, поэтому существенные физические усилия не требуются;
  • так как ширина и длина изделий одинакова, то транспортировать и разгружать их не тяжело;
  • шпалы разрешено использовать повторно.

Железобетонные шпалы также обладают определенными недостатками. Со временем изделие подвергается усталостному разрушению, поэтому его нужно периодически проверять. Вес бетонной шпалы составляет270 кг, поэтому вручную уложить ее невозможно: требуется специальная техника. Чтобы добиться оптимального уровня жесткости, нужно использовать упругие прокладки. Новые ЖД шпалы стоят дорого. Еще одним существенным недостатком считается высокая электропроводность.

Технология производства

В зависимости от того, сколько будет весить шпала и какой объем работ предполагается, выбирается определенная технология изготовления изделия. Их всего 4:

Технология Описание
Карусельная Особенностью метода считается задержка снятия формы. Бетонная смесь заливается в подготовленную форму. Раствор нужно хорошо уплотнить, чтобы в нем не оставались пузырьки воздуха. В работе применяют специальные формы по 6 элементов. Снимаю их только после того, как шпалы достигнут максимальных прочностных параметров. Чтобы арматура имела хорошее сцепление с бетонной смесью, нужно обеспечить напряжение стальных прутьев при помощи специальных механизмов натяжения
Линейная Она предполагает использование конвейера, на который устанавливаются формы. Его длина порой достигает 100 м. В торцах форм присутствуют специальные приспособления, при помощи которых на стальные прутья передается предварительное напряжение. Как только бетонная смесь хорошо застынет, на нее оказывается усилие
Снятие формы с последующей передачей напряжения В этом случае формы устанавливаются в шаблоны, расположение арматуры в которых точно определено. После заливки бетонного раствора он тщательно уплотняется вибрационным способом. Во время застывания смеси в нее вставляются металлические прутья, на которые оказывается давление. После застывания форма демонтируется, а шаблон удаляется. Преимуществом технологии является непрерывность и наличие небольшого количества форм
Демонтаж формы с предварительным напряжением Этот способ похож на предыдущий, но вместо прутьев используются рамы

Выбор технологии производства бетонных шпал зависит от того, какие технические характеристики требуется получить.

Монтаж, ремонт и утилизация шпал

ЖБ шпалы обязательный элемент при строительстве железных дорог. Их нужно правильно укладывать, периодически ремонтировать и утилизировать разрушенные элементы в соответствии с технологией. Монтаж железобетонных изделий имеет особенности:

  • поверхность основания перед укладкой рельсов и шпал должна быть хорошо подготовлена: на почве насыпают полосы песка, которые помогают конструкции сохранить целостность во время ее использования;
  • монтировать элементы разрешено только при помощи специализированной техники: это позволит ускорить работу и снизить ее стоимость;
  • в процессе эксплуатации железобетонных шпал придется периодически проверять их состояние, а также надежность крепежа: без соответствующих эксплуатационных мер изделия могут быстро потрескаться.

Независимо от размера или того, сколько весит шпала, даже самый крепкий бетон в процессе эксплуатации может постепенно разрушаться. Если на элементах присутствую дефекты: раковины, трещины, выбоины, то их устраняют при помощи бетонного раствора и других средств. Причем существуют разные виды ремонта. Капитальный требует предварительного составления проектной документации. Также допускается частичная замена отдельных шпал.

Во время проведения ремонтных работ участок железной дороги должен быть обесточен и перекрыт. При возможности движение поездов перенаправляют на другие полотна. Ремонт железобетонных шпал осуществляет специальная путевая техника.

Если изделие разрушено слишком сильно и не подлежит восстановлению, то его утилизируют. Шпалы просто измельчают при помощи дробилки. Полученный материал применяют для формирования насыпей или для засыпки небольших ям.

Железобетонные шпалы – тот элемент, без которого не обходится строительство железнодорожных путей. Технология их производства строго выверена, так как любой промах приведет к негодности элементов. Однако правильно изготовление позволит прослужить шпалам не менее 50 лет.

Характеристика железнодорожных железобетонных шпал

Поезда – это, практически самый первый способ промышленного перемещения грузов из точки «А» в точку «Б». Такой метод транспортировки объектов отличается большим количеством достоинств. Всем нам приходилось путешествовать с помощью поезда, проезжая по-настоящему огромные расстояние в течение двух-трех суток. Однако подобный тип перемещения обладает одним недостатком – для успешного функционирования железнодорожного транспорта нужна налаженная система дорог.

Зачем нужны шпалы

Шпалы, также называемые рельсовыми опорами, являются функциональной частью системы ж/д дорог. Если вас заинтересовала данная тема, то подробнее узнать о железобетонных шпалах http://promputsnab.ru/poleznoe/271-vidy-i-razmery-zhelezobetonnoj-shpaly-ves-dlina-i-shirina-zhb-opory-na-zheleznoj-doroge.html. Их присутствие в числе конструктивных элементов обусловлено следующими факторами:

  • Опоры воспринимают давление от рельсов, и передают его в область нахождения балластного слоя.
  • Благодаря особенностям конструкции железнодорожного пути, шпалы перерабатывают множество динамичных воздействий, перераспределяя области приложения нагрузок.
  • С помощью опор обеспечивается постоянная величина ширины прокладываемой колеи.
  • Подпорки, совокупно с балластным слоем, обеспечивают устойчивость дорожной решетки, как по горизонтали, так и по вертикали.

Все материалы, с задействованием которых производятся элементы, использующиеся для формирования железных дорог, должны обладать большим количеством достоинств. Высокие эксплуатационные характеристики касаются износостойкости и долговечности. Основным моментом при промышленном создании таких конструктивных элементов является стоимость производства. Опоры должны быть недорогими и экономичными, при этом, оставаясь прочным материалом с большим сроком службы.

Какие бывают шпалы

Специалисты, занимающиеся вопросами прокладки железнодорожного пути, в ходе исследований устанавливают необходимое число опор на один километр дороги. Количество этих конструктивных элементов будет зависеть от нескольких показателей: предельной величины нагрузки на рельсы, скорости движения поездов, типа рельсов, вида балластной прослойки, а также от плана и профиля пути.

Согласно соответствующей части законодательства Российской Федерации, в нашей стране разрешается использовать три различных эпюры железной дороги:

  • 1600 штук шпал на 1 километр дороги.
  • 1840шт/км.
  • 2000шт/км.

Эпюрой называется схема расположения шпал на рельсовом участке пути. Для производства таких важных конструктивных элементов, как опоры, может использоваться дерево, железобетон или металл. Все эти материалы обладают своими достоинствами и недостатками, а их выбор строится в зависимости от каждого конкретного случая.

Деревянные шпалы

Шпалы, произведенные из различных прочных пород древесины, наиболее распространены по всем железным дорогам мира. Такой материал, как дерево, с технической точки зрения обладает большим количеством функциональных достоинств, и, при этом, не отличается высокой стоимостью. Основные достоинства деревянных подпорок:

  • Высокие показатели упругости.
  • Простота производственного процесса.
  • Простота в монтаже и эксплуатации.
  • Высокие показатели сопротивления электрическому току.

Как и любой другой материал, использующийся для промышленного производства продуктов, дерево обладает определенным перечнем недостатков. К негативным моментам, получаемым от использования древесных подпорок, относятся:

  • Малый эксплуатационный период, особенно в условиях повышенной нагрузки.
  • Потребности производства в древесине.

Согласно соответствующему законодательству Российской Федерации, в нашей стране укладывают шпалы, произведенные из дерева и подразделяющиеся на две основные категории:

  • Обрезные виды с четырьмя пропиленными участками.
  • Необрезные виды с двумя пропиленными участками.
Читайте также  Заливка смотровой ямы бетоном

Шпалы могут производиться из сосны, ели, пихты, кедра, бука и березы. Средняя длина изделия – 2,75м. Участки с большими показателями эксплуатационных нагрузок комплектуются элементами длиной по 3м.

Шпалы из железобетона

Конструктивные элементы железной дороги, основным материалом при производстве которых являлся железобетон, отличаются очень высокими эксплуатационными характеристиками. К числу однозначных достоинств железобетонных подпорок относятся:

  • Отсутствие процессов гниения.
  • Защита древесной части колеи.
  • Высокий уровень надежности.
  • Длительный эксплуатационный период.

К недостаткам шпал, произведенных из смеси железа и бетона, можно отнести следующие факторы:

  • Высокие показатели жесткости, за счет чего снижается упругость.
  • Высокие показатели электропроводимости.
  • Повышенная хрупкость.

В нашей стране подобные опоры стали массово производиться в далеком 1959 году. Согласно статистическим данным, в России, предпочтение отдают струнобетонным брусковым шпалам. По результатам проведенных специалистами исследований можно сказать о том, что наше государство находится на третьем месте в мире, по объему используемых железобетонных подпорок.

Металлические шпалы

Конструктивные элементы железных дорог, произведенные из металлов разных марок, наиболее распространены на территориях Германии и Индии. Эти государства применяют подпорки корытообразной формы. Масса одного стыкового изделия колеблется в промежутке от 60 до 110 килограмм. Незначительное количество опор, произведенных из металла, также имеется и на территориях других стран: Франции, России, Испании и Италии.

Достоинства подпорок из металла:

  • Длительный эксплуатационный период.
  • Меньшая масса, по сравнению с железобетонными изделиями.
  • Простота в эксплуатации.

Недостатки металлических шпал:

  • Наименьшие показатели упругости среди всех типов изделий.
  • Шумовые эффекты, фиксируемые при движении поезда.
  • Высокие показатели электропроводимости.
  • Возможность возникновения коррозионных процессов.

Заключение

Железобетонные шпалы – это наиболее важный функциональный элемент любого ж/д пути. Такие изделия должны отличаться высокими эксплуатационными характеристиками: повышенной прочностью, упругостью и длительным сроком службы. Приобрести подобные виды материалов, сочетающих в себе все вышеперечисленные качества, бывает достаточно непросто. Однако существуют производители, ответственно относящиеся к своей работе.

©Пенза-Взгляд, 2015–2016. Портал актуальных новостей «Пенза-Взгляд».

Новости Пензы. События, факты, мнения.

Использование материалов разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на фото-видео, графический и изобразительный контент принадлежат их авторам. Допустимо цитирование не более 30% от исходного текста. Полностью дублировать материалы запрещено (в том числе с использованием RSS). При цитировании материалов гиперссылка на penzavzglyad.ru обязательна.

Редакция не несет ответственности за содержание блогов и комментариев, а также не предоставляет справочной информации. Позиция «Пенза-Взгляд» не всегда совпадает с мнением авторов статей, опубликованных на интернет-портале.

Все замечания, пожелания и предложения присылайте на penzavzglyad@yandex.ru. Прогноз погоды предоставлен сервисом Яндекс.Погода.

Настоящий ресурс может содержать материалы 18+.

Шпалы из железобетона

За время существования железных дорог подпорки под шпалы изготавливались из различных материалов. Были каменные, но камень сложно поддается обработке, быстро трескается и приходит в негодность. Долговечны деревянные шпалы, просмоленные для защиты от негативных воздействий погодных условий. Но через время и они требовали либо замены, либо ремонта железнодорожных путей. На сегодняшний день железобетонные конструкции с полным основанием считают материалом будущего для изготовления опоры под шпалы и фундамента под здания и постройки. Применяют фундамент из железобетонных шпал для построек всевозможной сложности и этажности на любых видах почвы. Однако стоит учитывать, что весит данное изделие немало.

Определение

Железобетонные шпалы имеют вид рельсовой опоры, для изготовления которых потребуются брусья с меняющимися размерами и формами сечения. Бетонные рельсовые опоры армируются стальной проволокой, диаметр которой зависит от модификации. При работе с железобетонными шпалами предъявляют следующие требования к их технологии производства:

  • приготовление бетонного раствора требует однородной консистенции;
  • для нужной передачи силы напряжения материал должен обладать соответствующей прочностью;
  • изготавливая изделия, придерживаются точных размеров, форм, которые важны для железобетонных шпал в местах соединения с рельсами.

Вернуться к оглавлению

Где применяются?

Шпала железобетонная используется при возведении фундаментов и железнодорожных путей. Из-за различных природных условий эксплуатации и разнообразной механической нагрузки на изделия, при изготовлении железобетонной опоры придерживаются повышенных требований. Это позволит увеличить срок службы, который при благоприятных условиях использования достигнет шестидесяти лет. Опоры, изготовленные с использованием предварительно напряженного железобетона, повсюду пододвигают распространенные деревянные подпорки за счет своей прочности, долговечности и быстроты монтажа.

Преимущества и недостатки

В шпалах из железобетона присутствуют следующие преимущества:

  • длительный срок службы;
  • достаточная устойчивость к отрицательным воздействиям факторов окружающей среды;
  • отсутствие возможности гниения в процессе эксплуатации;
  • стойкость к различным механическим нагрузкам;
  • невысокая ценовая категория;
  • монтаж и укладка не требуют больших физических затрат;
  • не требуют больших затрат на обслуживание в процессе эксплуатации;
  • за счет того, что ширина и длина изделия идеально ровные, обеспечивается удобство при перевозке и выгрузке.

Шпале из железобетона присущи следующие недостатки:

  • Потребность в периодическом осмотре железнодорожных путей по причине усталостного разрушения сооружения, сделанного из бетона.
  • Весит шпала 0,27 тонны, а это значит, что собственноручная установка изделий невозможна. Таким образом, за счет тяжелого веса возникает потребность в специализированной технике. Конструкции из бетона, в отличие от изделий из дерева, вес которых меньше, монтируют специальными механизмами – шпалоукладчиками.
  • Необходимость в использовании упругих прокладок, которые позволяют снизить жесткость изделия.
  • Шпалам из железобетона присуща большая электропроводность, которая требует применение изоляции.

Вернуться к оглавлению

Шпалу из железобетона разделяют на следующие типы, которые зависят от стойкости к возможным трещинам, качества и точной ширины, длины и других размеров изделия:

  • Опора первого сорта.
  • Опора второго сорта. Отличается низкой степенью стойкости к трещинам, геометрические размеры не нуждаются в высоких требованиях.

По типу рельсового крепления бывают следующих видов:

  • Ш-1,с раздельным типом клемно-болтовым соединением, которое фиксируется к опоре с использованием прокладки и болта.
  • Ш-2 нераздельного вида крепления.
  • Ш-3 имеют схожесть с опорами Ш-2, но различаются по способу крепления.

Шпалы из железобетона различны по классу, по наличию электроизоляции и типу применяемой арматуры. Железобетонные шпалы имеют отличия по параметрам электроизоляции:

  • изолированные;
  • неизолированные, без изолирующих вкладышей.

Вернуться к оглавлению

Технология производства

Вне зависимости от сферы использования, железобетонные опоры изготавливают одинаковой прочности и эксплуатационных свойств. Технология изготовления опор бывает четырех типов:

  • Карусельный тип с последующим извлечением формы. Заключается в приготовлении смеси и заливке ее в формы, где происходит ее дальнейшее уплотнение. Извлекают опоры из емкости после полного застывания раствора и достижения его максимальной прочности. Для изготовления используют кассетные конструкции, в которые вмещаются шесть опор. Для достижения требуемого сцепления и обеспечения предварительного напряжения, применяют арматуру, с помощью которой напряжение передается на поверхность бетона. По окончании изготовления изделия, форму извлекают и пускают для следующего производства.
  • Линейный. Этот тип изготовления опоры из железобетона подразумевает линейную технологию, для которой необходим конвейер, на котором в определенной последовательности располагаются формы. Длина установленных форм достигает ста метров. С боку емкости прикрывают специально предназначенными устройствами, которые также способны передавать напряжение на арматуру. В процессе схватывания раствора напряжение передается на поверхность бетона.
  • Демонтаж форм с дальнейшим напряжением. Для этого типа изготовления опор из железобетона требуется выставление шаблонов, с помощью которых определяется месторасположение стальной арматуры. Емкости заполняют раствором из бетона и уплотняют. В процессе схватывания раствора в него погружают штыри. Спустя некоторое время форму и шаблон извлекают.
  • Демонтаж форм с предварительным напряжением представляет собой такую же технологию, как и при демонтаже форм с дальнейшим напряжением, только вместо штырей используют рамы, обеспечивающие напрягающее усилие в изделии.

Вернуться к оглавлению

Монтаж, ремонт и утилизация шпал

Установка железнодорожных путей имеет следующие особенности:

  • Железобетонные опоры и рельсы устанавливают на предварительно подготовленную поверхность, которая состоит из почвы, песка и щебня. Для сохранности шпал в процессе эксплуатации и прохождения по ним поездов, важно сохранить верхний слой земли путем устройства песчаных полос.
  • Железобетонная опора весит немало, и поднять такой вес конструкции не под силу обычному рабочему, монтаж осуществляют с использованием механизированного оборудования. Этот подход снижает применение физической силы и уменьшает стоимость на монтаж изделий. Также механизированный комплекс сокращает время на укладку железной дороги.
  • Для использования железобетонных шпал на протяжении пятидесяти лет, важно диагностировать пути, что позволит выявить деформации и поломки. Проверяют крепежные элементы, исключают поломку, так как она способна привести к нарушению фиксации подкладки, которая издает звуки в момент прохождения по путям состава.
  • Несвоевременное обнаружение поломки крепежных деталей приводит к появлению трещин и частичной или полной поломки шпалы.
  • Когда срок эксплуатации изделия истек или железобетонная опора стала непригодной за счет возможных разрушений, шпалу утилизируют. Утилизация происходит щековой дробилкой, с помощью которой измельчение изделия достигает размера щебня меленькой фракции или средней фракции. Переработанные изделия в дальнейшем используют для засыпки ям.
Читайте также  Монтаж ростверка на железобетонных свай

Ремонтирование железобетонных шпал подразумевает выявление и устранение дефектов и повреждений. Заделывают отколы, выбоины, раковины и трещины. Когда ремонтируется поломка, движение поездов не прекращается, рабочее место ограждают специальным сигнальным знаком. Проводится капитальный ремонт в междуремонтных сроках, где не требуется смена шпал, выполняется ремонт с помощью путевых машинных станций по подготовленным индивидуальным проектам и расчетам. Ремонт железобетонных опор подразделяется на:

  • капитальный;
  • средний;
  • подъемочный;
  • реконструкцию.

По типу верхнего монтажа: укладка на новый щебень или на старый щебень. Для усиления мощности и стойкости путей, в процессе проведения работ по ремонтированию поврежденной детали, используют подрельсовые основания различных конструкций.

Заключение

Использование железобетонных опор актуально во всем мире, спрос на такие изделия растет постоянно. Ведь опоры из железобетона, несмотря даже на их большой вес, имеют несравнимую прочность, надежность и долговечность.

А стоимость материалов и несложность изготовления изделий повышает популярность применения железобетонных шпал в мире строительства.

Железобетонные шпалы: типы, технология производства и монтаж

За время существования железных дорог подпорки под шпалы изготавливались из различных материалов. Были каменные, но камень сложно поддается обработке, быстро трескается и приходит в негодность. Долговечны деревянные шпалы, просмоленные для защиты от негативных воздействий погодных условий. Но через время и они требовали либо замены, либо ремонта железнодорожных путей. На сегодняшний день железобетонные конструкции с полным основанием считают материалом будущего для изготовления опоры под шпалы и фундамента под здания и постройки. Применяют фундамент из железобетонных шпал для построек всевозможной сложности и этажности на любых видах почвы. Однако стоит учитывать, что весит данное изделие немало.

Определение

Железобетонные шпалы имеют вид рельсовой опоры, для изготовления которых потребуются брусья с меняющимися размерами и формами сечения. Бетонные рельсовые опоры армируются стальной проволокой, диаметр которой зависит от модификации. При работе с железобетонными шпалами предъявляют следующие требования к их технологии производства:

  • приготовление бетонного раствора требует однородной консистенции;
  • для нужной передачи силы напряжения материал должен обладать соответствующей прочностью;
  • изготавливая изделия, придерживаются точных размеров, форм, которые важны для железобетонных шпал в местах соединения с рельсами.

Где применяются?

Шпала железобетонная используется при возведении фундаментов и железнодорожных путей. Из-за различных природных условий эксплуатации и разнообразной механической нагрузки на изделия, при изготовлении железобетонной опоры придерживаются повышенных требований. Это позволит увеличить срок службы, который при благоприятных условиях использования достигнет шестидесяти лет. Опоры, изготовленные с использованием предварительно напряженного железобетона, повсюду пододвигают распространенные деревянные подпорки за счет своей прочности, долговечности и быстроты монтажа.

Преимущества и недостатки

В шпалах из железобетона присутствуют следующие преимущества:

  • длительный срок службы;
  • достаточная устойчивость к отрицательным воздействиям факторов окружающей среды;
  • отсутствие возможности гниения в процессе эксплуатации;
  • стойкость к различным механическим нагрузкам;
  • невысокая ценовая категория;
  • монтаж и укладка не требуют больших физических затрат;
  • не требуют больших затрат на обслуживание в процессе эксплуатации;
  • за счет того, что ширина и длина изделия идеально ровные, обеспечивается удобство при перевозке и выгрузке.

Шпале из железобетона присущи следующие недостатки:

  • Потребность в периодическом осмотре железнодорожных путей по причине усталостного разрушения сооружения, сделанного из бетона.
  • Весит шпала 0,27 тонны, а это значит, что собственноручная установка изделий невозможна. Таким образом, за счет тяжелого веса возникает потребность в специализированной технике. Конструкции из бетона, в отличие от изделий из дерева, вес которых меньше, монтируют специальными механизмами – шпалоукладчиками.
  • Необходимость в использовании упругих прокладок, которые позволяют снизить жесткость изделия.
  • Шпалам из железобетона присуща большая электропроводность, которая требует применение изоляции.

Шпалу из железобетона разделяют на следующие типы, которые зависят от стойкости к возможным трещинам, качества и точной ширины, длины и других размеров изделия:

  • Опора первого сорта.
  • Опора второго сорта. Отличается низкой степенью стойкости к трещинам, геометрические размеры не нуждаются в высоких требованиях.

По типу рельсового крепления бывают следующих видов:

  • Ш-1,с раздельным типом клемно-болтовым соединением, которое фиксируется к опоре с использованием прокладки и болта.
  • Ш-2 нераздельного вида крепления.
  • Ш-3 имеют схожесть с опорами Ш-2, но различаются по способу крепления.

Шпалы из железобетона различны по классу, по наличию электроизоляции и типу применяемой арматуры. Железобетонные шпалы имеют отличия по параметрам электроизоляции:

  • изолированные;
  • неизолированные, без изолирующих вкладышей.

Технология производства

Вне зависимости от сферы использования, железобетонные опоры изготавливают одинаковой прочности и эксплуатационных свойств. Технология изготовления опор бывает четырех типов:

  • Карусельный тип с последующим извлечением формы. Заключается в приготовлении смеси и заливке ее в формы, где происходит ее дальнейшее уплотнение. Извлекают опоры из емкости после полного застывания раствора и достижения его максимальной прочности. Для изготовления используют кассетные конструкции, в которые вмещаются шесть опор. Для достижения требуемого сцепления и обеспечения предварительного напряжения, применяют арматуру, с помощью которой напряжение передается на поверхность бетона. По окончании изготовления изделия, форму извлекают и пускают для следующего производства.
  • Линейный. Этот тип изготовления опоры из железобетона подразумевает линейную технологию, для которой необходим конвейер, на котором в определенной последовательности располагаются формы. Длина установленных форм достигает ста метров. С боку емкости прикрывают специально предназначенными устройствами, которые также способны передавать напряжение на арматуру. В процессе схватывания раствора напряжение передается на поверхность бетона.
  • Демонтаж форм с дальнейшим напряжением. Для этого типа изготовления опор из железобетона требуется выставление шаблонов, с помощью которых определяется месторасположение стальной арматуры. Емкости заполняют раствором из бетона и уплотняют. В процессе схватывания раствора в него погружают штыри. Спустя некоторое время форму и шаблон извлекают.
  • Демонтаж форм с предварительным напряжением представляет собой такую же технологию, как и при демонтаже форм с дальнейшим напряжением, только вместо штырей используют рамы, обеспечивающие напрягающее усилие в изделии.

Монтаж, ремонт и утилизация шпал

Установка железнодорожных путей имеет следующие особенности:

  • Железобетонные опоры и рельсы устанавливают на предварительно подготовленную поверхность, которая состоит из почвы, песка и щебня. Для сохранности шпал в процессе эксплуатации и прохождения по ним поездов, важно сохранить верхний слой земли путем устройства песчаных полос.
  • Железобетонная опора весит немало, и поднять такой вес конструкции не под силу обычному рабочему, монтаж осуществляют с использованием механизированного оборудования. Этот подход снижает применение физической силы и уменьшает стоимость на монтаж изделий. Также механизированный комплекс сокращает время на укладку железной дороги.
  • Для использования железобетонных шпал на протяжении пятидесяти лет, важно диагностировать пути, что позволит выявить деформации и поломки. Проверяют крепежные элементы, исключают поломку, так как она способна привести к нарушению фиксации подкладки, которая издает звуки в момент прохождения по путям состава.
  • Несвоевременное обнаружение поломки крепежных деталей приводит к появлению трещин и частичной или полной поломки шпалы.
  • Когда срок эксплуатации изделия истек или железобетонная опора стала непригодной за счет возможных разрушений, шпалу утилизируют. Утилизация происходит щековой дробилкой, с помощью которой измельчение изделия достигает размера щебня меленькой фракции или средней фракции. Переработанные изделия в дальнейшем используют для засыпки ям.

Ремонтирование железобетонных шпал подразумевает выявление и устранение дефектов и повреждений. Заделывают отколы, выбоины, раковины и трещины. Когда ремонтируется поломка, движение поездов не прекращается, рабочее место ограждают специальным сигнальным знаком. Проводится капитальный ремонт в междуремонтных сроках, где не требуется смена шпал, выполняется ремонт с помощью путевых машинных станций по подготовленным индивидуальным проектам и расчетам. Ремонт железобетонных опор подразделяется на:

  • капитальный;
  • средний;
  • подъемочный;
  • реконструкцию.

По типу верхнего монтажа: укладка на новый щебень или на старый щебень. Для усиления мощности и стойкости путей, в процессе проведения работ по ремонтированию поврежденной детали, используют подрельсовые основания различных конструкций.

Заключение

Использование железобетонных опор актуально во всем мире, спрос на такие изделия растет постоянно. Ведь опоры из железобетона, несмотря даже на их большой вес, имеют несравнимую прочность, надежность и долговечность.

А стоимость материалов и несложность изготовления изделий повышает популярность применения железобетонных шпал в мире строительства.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: