Срок службы железобетонных шпал

Объем шпалы железобетонной — ЮГ-ЖБК

Срок службы железобетонных шпал

» Статьи » Вес бетонной шпалы

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?

В наше время все хотят сэкономить — б/у шпалы дают такую возможность при строительстве собственного дома.

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.

Типы

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.
Читайте также  Разработка ТУ на железобетонные изделия

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.

kladembeton.ru

Железобетонные шпалы

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения.

На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления. Главное достоинство железобетонных шпал — практически неограниченный срок службы. Изделия отличаются высокой механической прочностью и не подвержены гниению. Их можно использовать повторно, а также на грузонапряжённых участках пути.

Недостатки:

  • большая стоимость и вес
  • недостаточная жёсткость
  • возможность усталостного разрушения бетона.
Шпала железобетоннаяОПИСАНИЕЦЕНА
Ш1-1 голая ГОСТ 32.152-2000 Размер (Д/Ш/В) мм 2700/300/230 Масса 250. кг Запросить цену
Ш1-1 б/у голая ГОСТ 32.152-2000 Размер (Д/Ш/В) мм 2700/300/230 Масса 250. кг Запросить цену
Шпала железобетонная анкерная подтипа ШС-АРС Размер (Д) мм 2700 Масса 259 кг Запросить цену
Шпала железобетонная анкерная с элементами крепления контруголков для мостов подтипа Ш-АРС-М Размер (Д) мм 2700Масса 269 кг Запросить цену
Шпала железобетонная анкерная для челноков на мостах подтипа Ш-АРС-Ч Размер (Д) мм 2700Масса 288 кг Запросить цену
Шпала железобетонная подтипа Ш1 Размер (Д) мм 2700Масса 270 кг Запросить цену
Полушпала железобетонная для подкрановых путей ПШП-310 Размер (Д) мм 1310Масса 177 кг Запросить цену

Источник: https://yzgbkru.com/obem-shpaly-zhelezobetonnoy/

Шпалы металлические

Срок службы железобетонных шпал

Для устройства верхнего строения железнодорожного пути применяют деревянные, железобетонные и металлические шпалы. Использование последних в нашей стране представляет собой достаточную редкость вследствие их большой металлоемкости. Однако в некоторых сферах горнорудного дела и при выплавке металла без них не обойтись

Назначение шпал

Шпалы применяют при устройстве верхнего строения пути для того, чтобы принять давление от рельса и передать его далее балласту, сохраняя при этом неизменность колеи. В нашей стране верхнее строение устраивают на поперечных шпалах, расположенных перпендикулярно рельсу, хотя бывают и продольные шпалы.

Материалом для изготовления шпал служит, в основном, дерево и железобетон, гораздо реже — металл. Основное достоинство деревянных шпал, помимо всего прочего, их сравнительная дешевизна. Поэтому они широко распространены в странах, где достаточны запасы леса. Но деревянные шпалы недолговечны, срок их эксплуатации зависит в т. ч. от нагрузки на ж/д магистраль (количеству и тоннажу проходящих составов), поэтому на высоконагруженных магистралях используют железобетонные шпалы.

Читайте также  Характеристики железобетонных плит

Однако применение железобетонных шпал также имеет свой недостаток — после окончания срока службы такие шпалы сложно и экономически неэффективно утилизируются. В настоящее время в ряде стран накопилось большое количество пришедших в негодность железобетонных шпал, которые занимают огромные площади и создают экологически небезопасные зоны. Кроме того, железобетонные шпалы имеют высокую жесткость, которая вызывает сравнительно быстрый износ рельсов и бандажей колесных пар.

Металлические шпалы: свойства и применение

Такие шпалы служат дольше железобетонных и деревянных. Кроме того, после истечения срока службы металлических шпал они могут быть легко переработаны, сохраняя при этом, по оценкам специалистов, до 40% своей стоимости. Металлические шпалы не подвержены гниению, не растрескиваются, выдерживают высокие температуры, могут применяться в странах с влажным тропическим климатом. «Узким» местом при транспортировке грузов железнодорожным транспортом были и остаются сходы с рельсов подвижного состава.

Особенно часто они происходят на временных путях в карьерах и на отвалах по причине уширения железнодорожной колеи.

С военной точки зрения применение металлических шпал желательно на пограничных линиях, на участках от границы до крепостей, в том случае, когда ширина колеи на дорогах у соседних государств различная.

Восстановление разрушенных при отступлении участков и изменение ширины колеи («перешивка» колеи) на металлических шпалах настолько сложны, что проще выполнить новую укладку по имеющемуся полотну на деревянных шпалах, что вызовет задержку в пользовании дорогами и в подготовке наступательных операций.

Применение металлических шпал позволяет сократить количество сходов по уширению почти на треть — металлическая шпала обеспечивает стабилизацию ширины колеи. При их использовании скорее разрушается балластный материал, чем существенно изнашиваются сами шпалы, не наблюдается и повреждений элементов упругих скреплений. Другим важным фактором является ремонтопригодность металлических шпал: после сходов деревянные и железобетонные шпалы, как правило, восстановлению и ремонту не подлежат, а металлические можно ремонтировать и применять многократно.

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 МПС до 20 тн). Интерес представляет и срок службы металлической шпалы, который превышает срок службы железобетонной в 4-5 раз.

Кроме сталеплавильного, доменного производства, горнорудного дела, металлические шпалы нашли широкое применение при установке подкрановых путей, их используют и для усиления путевой решетки (например, через три деревянные шпалы ставится одна металлическая).

К достоинствам металлической шпалы можно также отнести малое количество используемых крепежных элементов (в 4 раза меньше, чем на деревянных шпалах) и существенное повышение производительности труда на монтажно-демонтажных работах, т. к. используется не болтовое соединение, а спецклинья.

Кроме того, металлическая шпала весит около 120 кг (деревянная — 80 кг, железобетонная — 270 кг), что облегчает ремонт пути.
В качестве недостатков металлических шпал необходимо отметить отсутствие электроизоляции рельсовых цепей, что создает определенные неудобства при работе автоматики.

Решают эту проблему при помощи установки различных изолирующих прокладок.

Производство металлических шпал

При изготовлении металлических шпал используют холодногнутый шпальный профиль из листовых заготовок разной толщины (6мм; 8мм; 10мм) или горячекатаный прокат. Различная толщина листа позволяет создавать и эффективно использовать шпалы в зависимости от грузонапряженности того или иного участка ж/д пути.

В России первая шпала появилась в 1834 году. В 1903 году, на русских железных дорогах впервые были применены опытные железобетонные шпалы. Металлические шпалы впервые были уложены на Мариупольском участке Донецкой железной дороги.
В 1912 году 135-километровый путь между станциями Гербы и Кельцы тоже был выполнен с металлическими шпалами.

Для изготовления шпал предприятия приобретают листогибочный пресс, гильотинные ножницы. Шпалы из черных металлов обычно прессуются в окончательную форму после прокатки, но могут быть также собраны и путем сварки или склепывания нескольких элементов вместе. Обычно они имеют поперечное сечение в форме буквы «U» или «омега» с очень короткими плечиками.

При производстве металлических шпал предприятия придерживаются стандарта NF F50-404-1988, который входит в рубрики классификатора: ОКС\Железнодорожная техника\ Рельсы и компоненты железных дорог\Шпалы металлические железных дорог нормальной колеи. Кроме того, по ТУ 14-2-889-90 производят шпалы из горячекатанного проката.

Металлические шпалы производят: Магнитогорский Металлургический комбинат, «Губкинский ремонтно-механический завод» (Россия, Белгородская область, г. Губкин), «Днепроспецсталь» (Украина), «Алчевский металлургический комбинат» (Украина) и другие.

В настоящее время на долю металлических и железобетонных шпал приходится около 20%. Но эта цифра с каждым годом растет, и по различным прогнозам к 2050 году на железнодорожном полотне будут доминировать металлические шпалы.

Н. Алесандров

Источник: http://metal4u.ru/articles/by_id/214

Сроки службы шпал

Срок службы железобетонных шпал

Расчетные илиперспективные сроки службы деревянныхшпал в годах для среднесетевых условийэксплуатации установлены Инструкциейпо содержа­нию деревянных шпал,переводных и мостовых брусьев железныхдорог колеи 1520 мм (ЦП/410) в зависимостиот рода и пропитки древесины:

  • Сосновые, пропитанные маслянистыми антисептиками ……………..19
  • Лиственничные, пропитанные масляни­стыми антисептиками………….18
  • Еловые, пихтовые и кедровые, пропитан­ные маслянистыми антисептиками …..17
  • Пропитанные водными антисептиками (вне зависимости от пород древесины) … 13.5

Для конкретныхусловий эксплуата­ции средние срокислужб шпал по нор­мам зависят от следующих показателей: массы рельсов,грузо­напряженности,климатическо-географических ус­ловий

Основнымимероприятиями по про­длению срокаслужбы шпал и брусьев являются:

1) укреплениеконцов от растрески­вания.

2)глубокая наколка древесины шпал длядостижения практически сплошной пропиткив подрельсовых зонах (без наколки еловыешпалы про­питываются всего на 2—3 ммот по­верхности, а наколотые — неменее глубины накола);

Читайте также  Фундамент из железобетонных шпал своими руками

3) сверление отверстий для косты­лей(d=12,7 мм, / = 130 мм) перед пропиткой шпал ибрусьев. Это также обеспечивает увеличениесопротивле­ния отжатию костылей в~1,5 раза, так как при забивке костылейбез сверле­ния отверстий волокнадревесины раз­рушаются и отгибаются(до 45°).

Для уменьшениямеханического из­носа деревянныхшпал и брусьев эф­фективно применениепрокладок (из резинового регенерата,кордонита, гомбелита) под металлическимипод­кладками скреплений ДО или КД.Такие прокладки уменьшают износ шпалпод подкладками в 4—6 раз.

Нормативные срокислужбы желе­зобетонных шпал на дорогахнашей страны пока не регламентированы.Предварительное обобщение опытаприменения железобетонных шпал да­етоснование считать, что наработка тоннажапри рельсах Р65 со скреплени­ем КБсоставляет не менее 2000 млн т брутто. Намалодеятельных линиях реаль­ный срокслужбы железобетонных шпал — до 50 лет.

Стальные шпалы

Стальныешпалы

Стальныешпалы из гнутого стального профиля,являются относительно лёгкими по весу.Такие шпалы иногда используются длявременных подъездных путей, веткахпромышленных предприятий. Их преимуществов том, что они не подвержены гниению иатакам насекомых, хорошо сохраняютширинуколеи, но при этом большим недостаткомявляется то, что они подвержены коррозии.Стальные шпалы используются нажелезныхдорогах Марокко,Алжира.

Как известно, в этих странах очень сухойклимат (даже на побережьях). Металлическиешпалы применяются также в доменном исталеплавильном производстве на техучастках, где из-за высоких температурдеревянные шпалы горят, а в железобетонныхшпалах происходит расслоение бетона.

Кроме того, металлические шпалы позволяютустраивать верхнее строение пути приповышенных нагрузках на ось подвижногосостава — до 60 тонн (нагрузки на осьподвижного состава РЖД до 25 т)..

Балластный слой

Основным назначениембалластного слоя является восприятиедавления от шпал и равномерноераспределение его по основной площадкеземляного полотна; обеспечениеустойчивости шпал, находящихся подвоздействием вертикальных и горизонтальныхсил, упругости подрельсового основанияи возможности выправления рельсошпальнойрешетки в плане и профиле; отвод от нееповерхностных вод. Во избежаниепереувлажнения основной площадки водане должна задерживаться на поверхностибалластного слоя.

Материал длябалласта должен быть прочным, упругим,устойчивым под нагрузкой и атмосфернымивоздействиями, а также дешевым. Крометого, он не должен дробиться приуплотнении, пылить при проходе поездов,раздуваться ветром, размываться дождямии прорастать травой. В качестве балластаиспользуют сыпучие, хорошо дренирующиеупругие материалы: щебень, гравий, песок,ракушечник. Лучшим материалом длябалласта является щебень из естественногокамня, валунов и гальки.

Путевой щебень,применяемый на железных дорогах России,выпускают в виде двух основных фракцийс размерами частиц 25… 60 и 25… 50 мм. Длябалластировки станционных путей иприменения в качестве строительногоматериала стандартом предусмотрентакже мелкий щебень с размерами частиц5…25 мм.

Щебень хорошопропускает воду, не смерзается в зимнеевремя года, оказывает в 1,5 раза большеесопротивление продольному сдвигу,допускает в 2 раза большее вертикальноедавление по сравнению с песчанымбалластом и обеспечивает больший срокслужбы балласта, чем любой другойматериал.

Однако щебеньбыстрее загрязняется различными сыпучимиматериалами (уголь, торф, руда),просыпающимися на путь при перевозках.Для предохранения щебня от загрязнениягрунтом при вдавливании его в земляноеполотно и уменьшения расхода щебня егоукладывают на песчаную подушку.

Гравийный игравийно-песчаный балласт получают врезультате разработки естественнообразовавшихся отложений гравия икрупнозернистого песка. Такой балластдешевле щебня, меньше загрязняется, новместе с тем менее устойчив к нагрузкам,хуже пропускает воду и может смерзатьсяв зимнее время года.

Ракушка как балластимеет местное значение и используетсялишь на линиях с малым грузооборотом.Песчаный балласт является наихудшим,поэтому его применяют только на линияхс малым грузооборотом, станционныхпутях и в качестве материала для подушки,создаваемой под щебеночным балластом.

вовсех случаях не превышает 20 см.

На линиях скоростногодвижения пассажирских поездов путьдолжен быть уложен на щебеночный балластс размерами призмы не менее установленныхдля путей 1Б1.

Наименьшаятолщина балластного слоя под шпаламина приемоотправочных путях станцийпринята равной 25 см, а на прочих станционныхпутях — 15 см. Все основные направлениясети железных дорог России имеют наглавных путях щебеночный балласт.

В процессеэксплуатации балласт загрязняется, чтоухудшает его дренирующие свойства. Всвязи с этим щебеночный балластпериодически очищают, а гравийный ипесчаный заменяют и пополняют. Дляснижения затрат труда на устранениерасстройств балластного слоя и повышениеего стабильности применяют обработкущебня вяжущими полимерными материалами.

Для уменьшения засорения балласта ипотерь грузов в пути запрещена погрузкасыпучих материалов в вагоны с неисправнымидверями и полом, погрузка угля с шапкой,которая сдувается ветром и осыпаетсяна путь.

После погрузки проводят обработкусыпучего груза в вагонах специальнымирастворами, образующими прочную пленку,которая препятствует его выдуванию.

Источник: https://studfile.net/preview/6339109/page:9/

Срок службы железобетонных шпал

Срок службы железобетонных шпал

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.