Длина жд шпалы бетонные. Вес бетонной шпалы. Как построить фундамент из железобетонных шпал правильно
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.
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.
Ш1-1 голая ГОСТ 32.152-2000 | 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 2700
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР ШПАЛЫ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ГОСТ 10629-88 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМИТЕТ СССР Москва ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР Дата введения 01.01.90 Несоблюдение стандарта преследуется по закону Настоящий стандарт распространяется на железобетонные, предварительно напряженные шпалы для железнодорожных путей с рельсовой колеей шириной 1520 мм и рельсами типов Р75, Р65 и Р50, по которым обращается типовой подвижной состав общей сети железных дорог СССР. 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ1.1. Шпалы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке. 1.2. Основные параметры и размеры Ш1 - для раздельного клеммно-болтового рельсового скрепления (типа КБ) с болтовым креплением подкладки к шпале; Ш2 - для нераздельного клеммно-болтового рельсового скрепления (типа БПУ) с болтовым прикреплением подкладки или рельса к шпале. 1.2.2. Форма и размеры шпал должны соответствовать указанным в табл. и на черт. - . Показатели материалоемкости шпал приведены в приложении . Таблица 1
Примечания : 1. На кромках, примыкающих к подошве и торцам шпалы, допускаются фаски шириной не более 15 мм. 2. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять шпалы, у которых размеры и расположение углублений на подошве отличаются от указанных на черт. , а форма и размеры вертикальных каналов для закладных болтов отличаются от указанных на черт. - . Черт. 1 ПОДРЕЛЬСОВАЯ ЧАСТЬ ШПАЛЫ Ш1-1 Черт. 3 ПОДРЕЛЬСОВАЯ ЧАСТЬ ШПАЛЫ Ш2-1 |
|||||||||||||||||||||||||||||
первого сорта |
второго сорта |
|||||||||||||||||||||||||||||
Подрельсовое |
||||||||||||||||||||||||||||||
щебень фракции 20 - 40 мм в количестве не более 10 % от массы щебня фракции 5 - 20 мм по ГОСТ 10268; щебень из природного камня фракции 5 - 25 мм по ГОСТ 7392 при соответствии его всем другим требованиям ГОСТ 10268. Снижение силы натяжения отдельных проволок сверх 10 %, вызванное проскальзыванием проволоки в захвате, не должно быть более чем у одной проволоки в шпалах первого сорта и у двух проволок в шпалах второго сорта. 1.3.11. Допускаются отклонения от номинального числа арматурных проволок при условии, что общая сила натяжения имеющихся проволок не менее указанной в п. . При этом предельные отклонения по числу проволок не должны превышать ±2 шт. 1.3.12. Концы напрягаемой арматуры не должны выступать за торцевые поверхности шпал первого сорта более чем на 15 мм и второго сорта - более чем на 20 мм. |
Наименование геометрического параметра |
Пред. откл. для шпал |
||||||||||||||||||||||||||||
первого сорта |
второго сорта |
|||||||||||||||||||||||||||||
Отклонение от линейного размера |
Расстояние а |
± 2 |
||||||||||||||||||||||||||||
Расстояние а 1 |
||||||||||||||||||||||||||||||
Расстояния а 2 и а 3 |
± 1 |
± 1 |
||||||||||||||||||||||||||||
Глубина заделки в бетон закладной шайбы |
||||||||||||||||||||||||||||||
Длина шпалы |
± 10 |
± 20 |
||||||||||||||||||||||||||||
Ширина шпалы |
||||||||||||||||||||||||||||||
Высота шпалы |
||||||||||||||||||||||||||||||
Отклонение от прямолинейности профиля подрельсовых площадок на всей длине или ширине |
Предельные размеры, мм |
||||||||
околов бетона ребер |
||||||||
Диаметр (наибольший размер) |
Длина по ребру |
|||||||
Шпалы первого сорта |
Шпалы второго сорта |
Шпалы первого сорта |
Шпалы второго сорта |
Шпалы первого сорта |
Шпалы второго сорта |
Шпалы первого сорта |
Шпалы второго сорта |
|
Подрельсовые площадки |
||||||||
Упорные кромки подрельсовых площадок |
||||||||
Верхняя поверхность средней части шпалы |
||||||||
Прочие участки верхней поверхности |
Не регламентируются |
|||||||
Боковые и торцевые поверхности |
||||||||
* Не более трех раковин на одной площадке. ** Не более одной раковины. |
Примечания:
1. Допускается наличие на продольных кромках подрельсовых площадок отпечатков от сварных швов между несъемными подрельсовыми плитами и формой.
2. Допускается наличие на торцах шпал отпечатков элементов жесткости диафрагм глубиной не более 5 мм.
1.3.19. Глубина зазоров между проволоками и бетоном на торцах шпал не должна превышать 15 мм для шпал первого сорта и 30 мм для шпал второго сорта.
1.3.20. В шпалах не допускают:
наплывы бетона в каналах для болтов, препятствующие свободной установке и повороту этих болтов в рабочее положение;
местные наплывы бетона на подрельсовых площадках;
провертывание болтов рельсового скрепления в каналах шпалы при завинчивании гаек;
трещины в бетоне.
Для формирования каналов для болтов допускается установка внутренних элементов, конструкцию и материал которых согласовывают с потребителем.
1.4. Маркировка
ГОСТ 13015 . Глубину раковин, а также зазоров между проволоками и бетоном на торцах шпал измеряют штангенциркулем с заостренной штангой.
СХЕМА КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ РАЗМЕРА а (Δа ) И ПРОДУКЦИИ ПОДРЕЛЬСОВЫХ ПЛОЩАДОК (i 1 И i 2 )
1 -шаблон или индикаторное устройство
Черт. 7
3.5. Расстояние между упорными кромками углублений подрельсовых площадок разных концов шпалы а измеряют шаблоном, накладываемым одновременно на обе подрельсовые площадки шпалы (черт. ).
Расстояния между кромками углубления одного конца шпалы а , между осями отверстий для болтов а 2 и от оси отверстия до упорной кромки а 3 обеспечивают проверкой этих размеров на форме у металлических плит, образующих при формовании шпал углубления в подрельсовых площадках.
3.6. Уклон подрельсовых площадок в продольном и поперечном к оси шпалы направлениях (подуклонка и пропеллерность) измеряют индикатором, накладываемым одновременно на обе подрельсовые площадки шпал (черт. и ).
СХЕМА КОНТРОЛЯ ПРОПЕЛЛЕРНОСТИ ШПАЛЫ (i )
1 - измерительный прибор
Черт. 8
3.7. Отклонение от прямолинейности подрельсовых площадок определяют по ГОСТ 13015 измерением наибольшего зазора между поверхностью площадки и ребром металлической поверочной линейки.
Отсутствие в каналах шпалы наплывов бетона, препятствующих установке и повороту болта в рабочее положение, а также провертывания болта при завинчивании гайки проверяют закладным болтом по ГОСТ 16017 с предельными плюсовыми отклонениями размеров головки. Проверяют все четыре канала контролируемой шпалы.
СХЕМА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАДЕЛКИ ШАЙБ
1 - ручка; 2 - шток; 3 - шкала; 4 - указатель; 5 - корпус; 6 - головка
Черт. 9
3.9. Толщину защитного слоя бетона над верхним рядом арматуры контролируют посередине шпалы методом, указанным на черт. . Допускается по согласованию изготовителя с потребителем контролировать толщину на торцах шпалы металлической линейкой.
3.10. Высоту шпалы проверяют штангенциркулем в поперечных сечениях посередине каждой подрельсовой площадки и посередине шпалы.
СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА НАД ВЕРХНИМ РЯДОМ АРМАТУРЫ ПОСЕРЕДИНЕ ШПАЛЫ
1 - рейка; 2 - проволока верхнего ряда арматуры
Черт. 10
Нагрузку равномерно увеличивают с интенсивностью не более 1 кН/с (100 кгс/с) и доводят до контрольной, указанной в табл. . Эту нагрузку поддерживают постоянной в течение 2 мин, после чего осматривают боковые поверхности с двух сторон шпалы у испытываемого сечения с целью обнаружения видимых трещин в растянутой зоне бетона. Поверхность бетона при этом не смачивают. Освещенность поверхности бетона - не менее 3000 лк. Для измерения длины трещин применяют металлическую линейку, а для ширины раскрытия трещин - измерительную лупу по ГОСТ 25706 с ценой деления 0,05 мм.
СХЕМЫ ИСПЫТАНИЯ ШПАЛЫ НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ
в подрельсовом сечении
в среднем сечении
1 - стальная пластина с уклоном нижнего основания 1:20 размером 250´ 100 мм, средней толщиной 25 мм; 2 - стальная пластина размером 250´ 100´ 25 мм; 3 - резиновая прокладка размером 250´ 100´ 10 мм; 4 - стальной валик диаметром 40 и длиной 250 мм
Черт. 11
3.12. Перечень приспособлений, индикаторов и шаблонов для контроля геометрических параметров шпал приведен в приложении .
4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
4.1. Транспортирование и хранение шпал следует производить в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.4 и настоящего стандарта.
4.2. Шпалы следует транспортировать и хранить в штабелях горизонтальными рядами в рабочем положении (подошвой вниз). Высота штабеля должна быть не более 16 рядов.
Подкладки под шпалы и прокладки между ними в штабеле следует располагать в углублениях подрельсовых площадок шпал. Толщина деревянных подкладок и прокладок должна быть не менее 50 мм. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем применять деревянные прокладки сечением не менее 40 ´ 40 мм при расположении их на расстоянии 30 - 40 мм от упорных кромок углублений в подрельсовых площадках шпал.
4.3. Шпалы транспортируют в полувагонах или автомобилях. Транспортирование шпал разных марок и сортов в одном полувагоне или автомобиле не допускается.
5. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
5.1. Изготовитель гарантирует соответствие шпал требованиям настоящего стандарта при соблюдении потребителем правил их эксплуатации, транспортирования и хранения.
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 .
Нормативный акт распространяется на железобетонные, предварительно напряженные шпалы для железнодорожных путей с рельсовой колеей шириной 1520 мм и рельсами типов Р75, Р65 и Р50, для типовых подвижных составов. Подобрать шпалы под ваш проект помогут специалисты "Комплекс-С", мы обеспечиваем быструю доставку ЖБИ по всей России и ближнему зарубежью вот уже 15 лет.
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.
Шпала - подпорка для рельсов железной дороги, сохраняющая неизменность их взаимного расположения. Она принимает давление от их веса и передает на подшпальное основание, состоящее из слоя балласта из щебня или бетона, затем на грунт. Изготавливается из дерева, пластика, стали, железобетона. Их устанавливают на каждом километре путей в количестве (три варианта): 1600 на второстепенных дорогах, 1840 или 2000.
Особенно широкое применение нашли ЖБИ при устройстве бесстыковых (бархатных) железнодорожных путей. Это дороги, на которых расстояние между рельсовыми стыками намного превосходит длину стандартного рельса (25 м). Такие пути отличаются от обычных более высокой стоимостью работ по монтажу из-за веса элементов, но обеспечивают предельную скорость движения поездов, удобство для пассажиров, снижение расходов на обслуживание.
Шпалы - это цельные балки (брусья) переменного сечения с площадками для установки рельс. Их изготавливают из напряженного железобетона. Это конструкция с напрягаемой (предварительно напряженной) стальной арматурой внутри. Она отличается от обычного ЖБИ способностью противостоять значительным растягивающим нагрузкам, предупреждать появление трещин и расколов под их воздействием. Такой материал называют еще преднапряженным (маркировка ПНЖБ). Его использование позволяет применять изделия меньшего размера, экономить на арматуре, бетоне и расходах на транспортировку, упрощает монтаж. Вес 1 шт - 270-285 кг (в зависимости от массы и количества арматурных прутьев).
Производство рельсовых подпорок осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 10629-88 и 54747-2011. Стандартные габариты железобетонной опоры: длина - 2700 мм, ширина - 300, высота - 230, высота в среднем сечении - 160 мм, высота на торцах - 185 мм.
Бетон используют марки прочности от В40 (М500) и выше, морозостойкости не менее F200. В качестве заполнителя для смеси берут только щебень из природного камня или гравия с размером зерен 5-20 мм. По согласованию с покупателем в целях снижения стоимости единицы допускается добавлять фракцию 20-40 мм в количестве не более 10 % от объема основного (5-20).
Для армирования при производстве этих железобетонных конструкций применяют изделия из углеродистой стали периодического профиля или гладкие:
- холоднодеформированную проволоку диаметром от 3 до 8 мм;
- холоднодеформированную стержневую арматуру диаметром от 8 до 10;
- горячекатаную и термически обработанную стержневую арматуру от 8 до 10;
- арматурные канаты от 6 до 14.
Гладкую арматуру можно использовать только вместе с концевыми анкерами.
Преимущества и недостатки
Достоинства железобетонных шпал:
- длительный срок службы - не менее 30 лет;
- отсутствие гниения и коррозии;
- устойчивость к атмосферным и механическим воздействиям;
- высокая сопротивляемость перемещениям;
- простота технологии монтажа;
- точность размеров, стабильность веса;
- возможность использования на самых нагруженных участках путей;
- демонтаж и повторная установка.
Недостатки железобетонных опор:
- вес 1 шт - не менее 270 кг;
- необходимость применения спецтехники;
- сравнительно высокая цена нового изделия;
- повышенная жесткость, требуют специальных упругих прокладок;
- возможность разрушения бетона, потребность в периодическом осмотре;
- высокая электропроводность, использование изоляции.
Виды
На площадке для установки рельс (подрельсовой площадке) находятся отверстия для креплений к рельсу и соединения с соседней опорой.
По типу рельсового крепления различают шпалы:
- Ш-1-1 - раздельного клеммно-болтового крепления типа КБ, с углом наклона упорных кромок подрельсовых площадок 55°;
- Ш-1-2 - раздельного клеммно-болтового, с углом наклона упорных кромок подрельсовых площадок 72°;
- Ш-2 - нераздельной клеммно-болтовой фиксации с болтовым креплением к прокладке или рельсу;
- Ш-3 - нераздельной клеммно-болтовой фиксации с болтовым креплением к рельсу;
- Ш-5-ДФ - шурупно-дюбельного крепления;
- ШС-АРС - анкерного рельсового;
- Пандарол-350 (Фастклип) - имеют особое анкерное крепление, разработанное одноименной британской компанией для высокоскоростного (350 км/ч) и грузонапряженного движения железнодорожного транспорта.
По особенностям применения и установки различают следующие разновидности рельсовых опор ЖБИ:
- мостовая (М) - для укладки на мостах;
- челночная (Ч) - для челноков на мостах;
- для кривых участков (К) - радиус менее 350°;
- Ш-3-Д 750 - для детской железной дороги (под ширину коле 750 мм с рельсами типа Р-43);
- трансформаторная - для устройства путей перекатки силовых трансформаторов на электрических подстанциях, отличается от остальных видов тем, что имеет прямоугольное сечение по всей длине;
- брусья для стрелочных переводов;
- полушпала - для рельсовых путей, предназначенных для перемещения по ним грузоподъемных кранов;
- для участков с совмещением двух различных значений ширины колеи - две разновидности: для трех или четырех рельсовых ниток.
Для обеспечения изоляции производители шпал предлагают изделия со специальными вкладышами-пустообразователями.
В зависимости от точности размеров, качества бетонной поверхности и устойчивости к появлению трещин рельсовые опоры классифицируют на два сорта. Продукцию второго допустимо приобрести для использования на подъездных, станционных, других малонагруженных путях 5 класса и внутризаводских дорогах промышленных предприятий.
Прежде чем купить партию железобетонных опор для рельс, рекомендуется осмотреть несколько шпал. На верхней поверхности качественного изделия должен находиться штамп с маркировкой. Она содержит товарный знак или сокращенное название завода-изготовителя. На концевой части ставят отметку о проверке ОТК и номер партии. На каждом пятом элементе указывают две последние цифры года выпуска.
Изделия второго сорта (по трещиностойкости и геометрии) поставляют только по желанию покупателя. На обоих их концах несмываемой краской наносят поперечную линию шириной 1,5-2 см. Если таких полос по две с каждой стороны - значит, шпала не соответствует требованиям стандарта даже для второго сорта.
Обязательно оценить количество и характер дефектов. Допускается наличие:
- отпечатков от сварных швов на продольных кромках подрельсовых площадок;
- следов на торцах - глубиной не более 5 мм.
Не допускаются:
- наплывы в каналах для болтов, препятствующие их установке и свободному повороту;
- наплывы на подрельсовых площадках;
- проворачивание болтов;
- трещины;
- выступающие стержни арматуры (если для армирования использовалась проволока, то ее концы должны выходить за пределы торца не более чем на 2 см).
Предельно допустимые размеры раковин и околов на железобетонных шпалах первого сорта:
Для второго сорта допустимы дефекты с размерами вдвое большими, чем у первого.
Железнодорожные шпалы — важнейший элемент конструкции соответствующей магистрали. От их качества непосредственным образом зависит стабильность инфраструктуры. В РФ используются деревянные и железобетонные конструкции. В отношении них установлен ряд важнейших стандартов, определяющих размеры. Какова их специфика?
Классификация деревянных шпал по типам
Размеры шпалы, изготовленной из древесины, в соответствии с принятыми госстандартами, должны коррелировать с ее типом. Существует несколько оснований для классификации рассматриваемого элемента железнодорожного полотна.
В числе самых распространенных — назначение. Так, шпалы делятся на те, что предназначены для:
Главных путей 1, 2 класса либо 3-го при условии, что их грузонапряженность превышает 5 млн. т/км в год, либо эксплуатирующихся при скорости поездов, превышающей 100 км/ч;
Главных путей 3 и 4 класса, подъездных (с интенсивной работой), сортировочных, а также приемоотправочных — на станциях;
Любых путей, относимых к 5 классу, включая станционные, относимые к категории малодеятельных, а также иных, что характеризуются маневрово-вывозным типом движения.
Указанные разновидности путей выстраиваются при использовании, соответственно, I, II и III типов шпал. В отношении них установлены, таким образом, стандартизованные показатели.
Фактор влажности
Фактический размер железнодорожной шпалы, изготовленной из древесины, может зависеть от уровня влажности материала. Что это значит? Дело в том, что соответствующие значения актуальны для влажности, не превышающей 22%. Если данный показатель больше указанной величины, то размеры шпалы должны рассматриваться с учетом необходимых припусков для усушки. Ее величина зависит от породы древесины — хвойной или лиственной. Аналогичное требование установлено также и в отношении поперечных сечений составных шпал.
Допустимые отклонения размеров составных шпал
Размер шпалы может отклоняться от норм, зафиксированных в госстандартах, в пределах допустимых значений. Касательно длины — это 20 мм, толщины — 5 мм. Также существуют допустимые отклонения, соотносимые с шириной пластей, высотой боковых сторон, дистанцией между болтами, а также вертикальному их отклонению от оси шпалы.
Стандартизованные размеры деревянных шпал
Рассмотрим теперь, собственно, какими могут быть размеры шпалы деревянной (ЖД) в зависимости от типа.
Что касается элементов железнодорожного полотна I типа, то значения должны быть такими:
Толщина - 180 мм (допустимо отклонение в 5 мм);
Высота пропиленных боковых сторон - 150 мм;
Ширина нижней пласти - 250 мм (допустимо отклонение в 5 мм);
Длина - 2750 мм (разрешается корректировка в пределах 20 мм).
Касательно шпал II типа, то ее размеры должны соответствовать следующим критериям:
Толщина - 160 мм (допустимо отклонение в 5 мм);
Высота пропиленных боковых сторон - 130 мм;
Ширина верхней пласти - 180-210 мм;
Ширина нижней пласти - 230 мм (допускается отклонение в 5 мм);
Длина - 2750 мм (разрешается изменение в пределах 20 мм).
В свою очередь, шпалы III типа должны соответствовать следующим показателям:
Толщина - 150 мм (допускается отклонение в 5 мм);
Высота пропиленных боковых сторон - 105 мм;
Ширина верхней пласти - 140-190 мм;
Ширина нижней пласти - 230 мм (разрешается отклонение в 5 мм);
Длина - 2750 мм (допускается корректировка в пределах 20 мм).
Итак, мы рассмотрели требования к размерам деревянных железнодорожных шпал, что установлены госстандартами. Но в структуре железнодорожного полотна присутствует другой важнейший элемент из древесины, используемый наряду со шпалами — переводные брусья. Исследуем, в свою очередь, стандарты, которые установлены государством в отношении их размеров.
Размеры переводных брусьев: критерии
Как и размеры шпалы, соответствующие показатели для брусьев определяются их типом. Оснований для классификации рассматриваемого элемента железнодорожного полотна также несколько. В числе основных, как и в случае, когда определяются размеры шпалы, — назначение.
Так, брусья могут использоваться:
На главных путях 1, 2 класса либо 3-го, характеризующихся грузонапряженностью, превышающей 50 млн т/км в год, а также скоростью движения поездов более 100 км/ч;
На главных путях, относящихся к 2, 3 и 4 классам, подъездных (с интенсивной работой), а также сортировочных и приемоотправочных, что присутствуют на станциях;
На путях, относимых к 5 классу, включая станционные, классифицируемые как малодеятельные подъездные и прочие, характеризующиеся движением маневрово-вывозного типа.
Указанным путям соответствуют I, II и III типы переводных брусьев.
Как и в случае со шпалами, имеет значение показатель влажности. Так, стандартизованные размеры переводных брусьев, характеризующихся показателем влажности более 22%, должны рассматриваться с учетом необходимого припуска на сушку. Как и в случае со стандартами, определяющими размеры шпалы, в данном случае имеет значение, какая именно порода древесины используется для изготовления брусьев — лиственная или хвойная. В первом случае необходимые критерии содержатся в ГОСТ 6782.1-75, во втором — используются положения ГОСТ 6782.2.-75.
Изучим, как и в случае, когда мы исследовали шпалы деревянные, размеры брусьев соотносительно с их типом.
Размеры переводных брусьев по типам
Если речь идет о брусьях I типа, то их характеристики должны соответствовать следующим значениям:
Толщина -180 мм (допускается корректировка в пределах 5 мм);
Ширина верхней пласти - 220 мм (уширенная), 200 мм (широкая);
Ширина нижней пласти - 260 мм;
Высота пропиленной боковой стороны - 150 мм.
Ширина бруса по непропиленным элементам - 300 мм;
Брусья II типа должны обладать следующими характеристиками:
Толщина -160 мм (допускается отклонение в пределах 5 мм);
Ширина верхней пласти 220 мм (уширенная), - 175 мм (нормальная);
Ширина нижней пласти - 250 мм;
Высота пропиленной боковой стороны - 130 мм.
Ширина бруса по непропиленным элементам - 280 мм;
В отношении брусьев III типа установлены следующие стандарты:
Толщина - 160 мм (разрешается отклонение в пределах 5 мм);
Ширина верхней пласти - 200 мм (широкая), 175 мм (нормальная);
Ширина нижней пласти - 230 мм;
Высота пропиленной боковой стороны - 130 мм;
Ширина бруса по непропиленным элементам - 260 мм.
Длина брусьев: интервал допустимых значений
Но каковы показатели длины бруса? В отличие от стандартов, регулирующих размер шпалы деревянной (железнодорожной), когда все значения зависят от типа соответствующего элемента, предполагают, достаточно строгое соответствие установленным нормам, в случае с брусьями — критерии длины общие для всех их типов. Более того, в стандартах установлен не конкретный показатель, а интервал — от 3 до 5,5 метров при градации, составляющей 0,25 м с разрешенными отклонениями в пределах 20 мм.
Мостовые брусья: специфика стандартизации
Итак, мы рассмотрели, каковы стандарты, регулирующие размеры шпалы деревянной (ЖД) и дополняющего ее в структуре железнодорожных полотен бруса. Но есть еще один важный компонент соответствующих магистралей. Речь идет о мостовых брусьях. Подобно тому, как регулируется размер ЖД-шпалы, данный показатель для рассматриваемого компонента железнодорожных полотен также фиксируется в госстандартах. Изучим данную специфику подробнее.
Материал изготовления мостовых брусьев — древесина. Их размер соотносится с одним параметром — величиной поперечного сечения, а также допустимыми показателями отклонения. Главное требование к брусьям — прямоугольная форма. Соответствующие элементы железнодорожных магистралей бывают с сечением:
220 на 240 мм;
220 на 260 мм.
Мостовые брусья обоих типов, однако, должны иметь одинаковую длину — 3250 мм. Но в части стандартизации предельных отклонений показатели могут разниться. Так, для брусьев с сечением 220 на 240 мм предельное отклонение может быть: минус 2 мм (по толщине), 15 мм (по длине). Касательно второго типа железнодорожных элементов показатели иные. Так, корректировки по толщине для брусьев с сечением 220 на 260 мм не предусмотрены, так же как и по длине, но по ширине соответствующее значение, что установлено в стандарте, составляет 3 мм.
Можно отметить, что по согласованию с заказчиком могут быть изготовлены брусья с иными сечениями — 220 на 280 и 240 на 300 мм, обладающие длиной 4,2 м.
Как и в случае со стандартами, регулирующими размер шпалы деревянной (железнодорожной), показатели длины мостовых брусьев установлены для изделий в пределах определенного уровня влажности. В данном случае — 20%. Если мостовые брусья будут обладать большей влажностью, то необходимо рассматривать требования к размеру с учетом необходимых припусков на усушку — в соответствии с ГОСТ 6782.1-75.
Железобетонные шпалы: классификация
Альтернативой деревянным шпалам могут быть железобетонные. Данные изделия задействуются на магистральных путях. Относятся к категории предварительно напряженных. Задействуются при укладке а также Р50. Есть достаточно много оснований для классификации железобетонных шпал:
По виду скрепления с рельсами;
По разновидности напрягаемой арматуры;
По электроизолирующим характеристикам;
По уровню качества изготовления.
В данном случае нас интересует первый критерий — способ, посредством которого крепится к рельсам шпала железобетонная. Размеры изделия и прочие его важнейшие характеристики определяются именно исходя из особенностей соответствующего механизма. Так, в зависимости от типа крепления к рельсам шпалы бывают:
Типа Ш1, предназначенные для раздельного скрепления с использованием болтов посредством фиксации подкладки на шпале;
Типа Ш2, предназначенные для нераздельного скрепления с использованием болтов посредством прикрепления к шпале не только подкладки, но также и рельса;
Типа Ш3, предназначенные для нераздельного скрепления с использованием болтов посредством непосредственного прикрепления к шпале рельса.
Железобетонные шпалы: размеры и прочие параметры
Важнейший критерий, определяющий требуемые параметры железобетонной шпалы — отнесение ее к одному из вышеперечисленных типов.
Так, если речь идет о шпале, классифицируемой как Ш1, то она должна обладать следующими характеристиками:
Требуемая дистанция между упорными кромками - 2016 мм;
Шпала типа Ш2 должна обладать следующими характеристиками:
Дистанция, разделяющая упорные кромки - 2016 мм;
Расстояние между соответствующими кромками одного конца изделия - 406 мм;
Высота изделия в подрельсовом сечении - 193 мм;
Высота изделия в среднем сечении - 145 мм.
Шпала, классифицируемая как Ш3, должна соответствовать следующим параметрам:
Дистанция, разделяющая упорные кромки - 1966 мм;
Расстояние между соответствующими кромками одного конца изделия - 359 мм;
Высота в подрельсовом сечении - 193 мм;
Высота в среднем сечении - 145 мм.
Таковы основные характеристики, которыми, в соответствии с госстандартами, должна обладать шпала железобетонная. Размеры ее в части длины и ширины чаще всего фиксированные — соответственно 2700 и 300 мм. Отклонений, сравнимых с теми, что зафиксированы в отношении деревянных изделий, для железобетонных элементов в госстандартах не предусмотрено. Размер железнодорожной шпалы соответствующего типа не предполагает вариативности соотносительно с влажностью и иными факторами окружающей среды.
Шпалы деревянные и железобетонные: общие моменты и ключевые различия
Какие еще принципиальные различия можно отметить между железобетонными и деревянными элементами? Первое, чем отличаются, таким образом, шпалы — размеры. Вес — также значимый критерий несхожести соответствующих изделий. Показатель для деревянных шпал — порядка 80-85 кг, железобетонных — около 270 кг. Область применения и тех и других различается не так значительно. Шпалы деревянные, размеры которых мы исследовали в первую очередь? исторически предшествовали железобетонным, но до сих пор не утратили своей актуальности. Более того, они имеют ряд важнейших преимуществ - это дешевизна, легкость транспортировки, замены и транспортировки, устойчивость к перегрузкам.