Шпала

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы покане проверялась опытными участниками и может значительно отличаться отверсии, проверенной 23 июля 2017 года; проверки требуют64 правки.
Перейти к навигацииПерейти к поиску
У этого термина существуют и другие значения, см.Шпала (значения).
Железобетонные шпалы
Один из вариантов крепления рельсов к деревянным шпалам (КД) с помощьюглухаря (путевого шурупа)

Шпа́ла (нидерл. spalk — подпорка) — опора длярельсов в видебрусьев илижелезобетонных изделий. Вжелезнодорожном пути шпалы обычно укладываются на балластный слойверхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, вметрополитене — бетонное основание)[1].

При прокладкежелезной дороги Ливерпуль — Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway) использовались каменные плиты, служившие основанием для укладки рельсов. Позже появились деревянные шпалы, а затем и другие типы шпал; причём именно дерево длительное время являлось наиболее распространённым материалом для шпал[2].

Содержание

Деревянные шпалы

[править |править код]
Бывшие в использовании деревянные шпалы

Порода древесины для шпал может быть разная (например,красный клён илиэвкалипт), в некоторых странах предпочитаютдуб[3], а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественнососну, хотя такие шпалы более подвержены износу[3]. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всегокреозотом.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругостью, лёгкостью обработки, высокими диэлектрическими свойствами, хорошим сцеплением с щебёночным балластом, малой чувствительностью к колебаниям температуры[2]. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м[2].

Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от семи до сорока лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также изели,пихты,сибирского кедра[2], хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал издуба,лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов, и проблема с дальнейшей их утилизацией.

Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.

  • Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей
  • Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных истанционных путей

Шпалы из дерева подразделяются на три вида:

  1. обрезные (отёсанные со всех четырёх сторон);
  2. полуобрезные (отёсанные только с трёх сторон);
  3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу).

Ранее для тёски шпал применялся топор-дексель (тесло).

Пропитка деревянных шпал

[править |править код]
См. также:Шпалопропиточный завод

Пропитка шпал осуществляется каменноугольными маслами,креозотом, либоантисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.

  • Шпалы до пропитки
    Шпалы до пропитки
  • Крышка автоклава
    Крышка автоклава
  • Пропитанные шпалы
    Пропитанные шпалы
  • Вагон, загруженный пропитанными шпалами
    Вагон, загруженный пропитанными шпалами

Для пропитки шпал производители используют комплекс оборудования:автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.

Пропитка древесины методом «вакуум-давление-вакуум» обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства и применяется для пропитки древесины, эксплуатируемых в тяжёлых условиях: шпал, опор ЛЭП, связи, свай, мостов и др. Древесина должна быть сухой или подсушенной непосредственно перед пропиткой в том же автоклаве.

Железобетонные шпалы

[править |править код]
Железобетонные шпалы после выемки из формы.
В некоторых случаях вместо шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам, выполненные из железобетона или металла

С1970-х годов в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённогожелезобетона, особенно удачным их использование оказалось набесстыковом пути.

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются такжекостыльные ишурупные соединения). Железобетонные шпалы изготавливаются спредварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение (в зависимости от назначения шпалы, обычно 180 атмосфер), форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается (кантуется). Такой способ изготовления шпал придаёт им упругость и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона[2].

Дляскрепления рельсы и железобетонной шпалы в последнее время все чаще используютанкерное соединение[источник не указан 4156 дней].

Стальные шпалы

[править |править код]
Стальные шпалы

Стальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используются для временных подъездных путей, на ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняютширину колеи, но при этом большим недостатком является подверженность коррозии[4][5].

Стальные шпалы используются нажелезных дорогах Марокко,Алжира[2]. Как известно, в этих странах очень сухой климат (даже на побережьях). ВСаудовской Аравии, где стальные шпалы также имеют широкое применение, основной причиной их использования стало постоянное воровство деревянных шпалбедуинами, которые используют их как топливо.

Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава — до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава РЖД до 25 т)[6].

В России стальные шпалы на железнодорожной сети общего пользования применены только на некоторых участках Калининградской железной дороги.

Шпалы из пластика

[править |править код]
Пластиковые гибридные шпалы KLP

С1990-х годов на некоторых скоростных железных дорогахЯпонии начали укладыватьпластиковые шпалы.

Характеристика шпал, укладка шпал

[править |править код]
Путь на деревянных шпалах

Длина шпал зависит отширины колеи. ВРоссии применяют железобетонные шпалы длиной 270 сантиметров и деревянные длиной 275, 280 или 300 сантиметров. Под стрелочными переводами укладывают длинные разновидности шпал — стрелочные брусья, длина которых доходит до длины двух шпал.

Для европейской колеи 1435 мм длина шпал обычно составляет 260 сантиметров. Для индийской колеи 1676 мм длина шпал, что интересно, составляет 275 сантиметров, так же как и в России, несмотря на разницу в ширине колеи в 156 мм.

В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам, выполненные из железобетона или металла.

Количество шпал на один километр железнодорожного пути называетсяэпюрой укладки шпал. Это значение в разных странах колеблется от 1000 до 2200 шпал на км. Стандартные значения для России 2000, 1840, 1600 либо 1440 шпал на километр[1]. В основном применяется эпюра 1840 шт/км (46 шпал на 25 метров) на прямых участках и 2000 шт/км в кривых[7]. На деревянные шпалы расходуется очень много леса, но они, в отличие от железобетонных, лучше смягчают тряску; чаще всего применяются для трамвайных путей.

Шпалы в метрополитене

[править |править код]

ВМосковском метрополитене на закрытых участках пути применяются брусковые шпалы из соснового дерева I и II типов, пропитанныекреозотом. На открытых участках линий применяются железобетонные шпалы. Длина шпал 170 см, поперечное сечение — 16×25 сантиметров. На стрелочных переводах применяются брусья длиной от 270 до 675 см. На станциях применяются так называемые «шпальные коротыши» длиной 90—100 см, для созданияжёлоба безопасности.

В первой очереди метро на прямом участке пути укладывалось на 1 километр 1600 шпал, на кривом 1760, со второй по пятую очередь было увеличено количество шпал, составившее соответственно 1680 и 1840. При строительстве наземной частиФилёвской линии - число шпал было ещё увеличено, и составило соответственно 1840 и 2000.

Примечания

[править |править код]
  1. 12Шпала — статья изБольшой советской энциклопедии
  2. 123456Железнодорожный транспортАрхивная копия от 28 февраля 2019 наWayback Machine: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. — 559 с.: ил.
  3. 12Hay 1982, pp. 437—438.
  4. Hay 1982, p. 477.
  5. Grant 2005, p. 145.
  6. Шпалы металлическиеhttp://metal4u.ru/articles/by_id/214Архивная копия от 6 декабря 2010 наWayback Machine
  7. Большая Российская энциклопедия: В 30 т. / Председатель науч.-ред. совета Ю. С. Осипов. Отв. ред С. Л. Кравец. Т. 9. Динамика атмосферы — железнодорожный узел. — М.: Большая Российская энциклопедия, 2007. — 767 с.: ил.: карт. (статьяЖелезнодорожный путь)

См. также

[править |править код]

Ссылки

[править |править код]
В родственных проектах

Перейти к шаблону «External links»
Ссылки на внешние ресурсы
Перейти к шаблону «Внешние ссылки» Перейти к элементу Викиданных
  Словари и энциклопедии
В библиографических каталогах
Источник —https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Шпала&oldid=142843742
Категории:
Скрытые категории: