Железобетонные шпалы: основные разновидности, характеристики и особенности применения. Шпалы железобетонные цемент


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?

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

ШПАЛЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ. Описание, технические характеристики – ГК РОСАТОМСНАБ

Задать вопрос

Железобетонные шпалы – главное составляющие железнодорожных путей. В настоящие время, они получили широкое применение в отличии от деревянных шпал. В железнодорожном пути опору укладывают на верхнее строение балластного слоя, что создаёт устойчивость в взаимном расположении рельсовых нитей. Давление воспринимаемое от промежуточных скреплений или от рельсов, передается на балластный слой (пошпальное основание). Основным преимуществом является создание наилучшей равно упругости рельсовых опор. Наряду с этим шпалы более устойчивы к гниению, а так же имеют большую прочность при смятии. Срок эксплуатации железобетонных шпал при ежедневной нагрузке достигает в среднем до 50 лет. Практика показывает, что движения поезда по железобетонным шпалам, более плавное, при этом отмечается создание наилучших условий для работы бесстыкового пути вследствие большой поперечной устойчивости. Изготовление шпал осуществляется непосредственно с требованиями указанными в ГОСТ. Существует ряд основных технических характеристик производства железобетонных шпал.

• Длина - 2700 мм. • Ширина - 300 мм. • Высота - 230 мм. • Устойчивость к морозу – не ниже F200 • Категория бетона – не менее B40 (М500)

Железобетонные шпалы представляют собой достаточно сложную конструкцию, которая подвержена различным погодным условиям, а так же эксплуатируется с ежедневными чрезвычайными нагрузками. Железобетонные шпалы современного типа – цельнобрусковые из напряженного железобетона, армированные высокопрочной проволокой, полностью удовлетворяющие ТУ 5864 – 019 - 11337151-95 и ГОСТу 10629-88.

Классификация ЖБ шпал:

• ЖБ шпалы Ш 1-1 (угол наклона упорных кромок подрельсовых площадок в шпалах 55 град.o) применяются для раздельного клеммно - болтового скрепления КБ с болтовым прикреплением подкладки к шпале. Производятся они из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В40 (М500). Марка бетона по морозостойкости должна быть не ниже F200 (Мрз200). Для бетона шпал применяется щебень (из природного камня или гравия) фракция 5-20 мм. ГОСТ 10629-88. • ЖБ шпалы Ш 1-2 (угол наклона упорных кромок подрельсовых площадок в шпалах 72 град.o) используются для раздельного клеммно - болтового скрепления КБ с болтовым прикреплением подкладки к шпале. ГОСТ 10629-88. • ЖБ шпалы Ш 2-1 применяются для нераздельного клеммно-болтового рельсового скрепления БПУ с болтовым прикреплением подкладки или рельса к шпале. ГОСТ 10629. • ЖБ шпалы Ш 3 используются для нераздельного клеммно-болтового скрепления ЖБР65 с болтовым прикреплением рельса к шпале. • ЖБ шпалы ШС-АРС применяются для анкерного рельсового скрепления. • ЖБ шпалы Ш 1-16*5 - шпалы с высокопрочной проволочной арматурой периодического профиля диаметром от 3 до 5 мм. • ЖБ шпалы Ш 1-4*10 представляют собой шпалы с высокопрочной стержневой арматурой периодического профиля диаметром стержней от 7 до 12 мм. Для шпал широко используется в качестве арматуры стальная проволока периодического профиля. При этом к ее диаметр должен составлять 3 мм, а сама проволока иметь вид класса Вр. Число проволок в номинале шкалы составляет 44, при чем каждая натянута с особым усилием 8,1 кН. В отличии от трещино - стойкости, геометрические параметры и качество бетонных поверхностей разделяют на две категории: первая и вторая. Осуществление укладки на подъездных путях, а также на стационарных и малодеятельных производиться шпалами второго сорта. Причем поставка происходит только при согласии потребителя. На рельсах Р65 имея скрепление КБ, наработка тоннажа составляет минимум 2000 млн т брутто. Объем дефекта железобетонных шпал при общем выходе и ремонта всех видов не превышает 5-6 % после пропуска 1,0 млрд т брутто. Наиболее значительную экономию играет перекладка старых железобетонных шпал снятых с путей 1-ой и 2-ой категории при капитальном ремонте, на пути 3-4-го классов и подъездные пути промышленных предприятий. При транспортировке железобетонных шпал необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ 13015-2003, так же это требование напрямую относиться и к методам хранения. Хранить шпалы необходимо в штабелях при этом ряды должны быть строго горизонтальные и подошвой вниз т.е в рабочем положении. Штабель должен быть высотой в 16 рядов, но не больше! Так же под шпалы и между ними необходимо уложить деревянные подкладки. Между шпалами их располагают в углублениях. Минимальная толщина подкладок составляет 50 мм. Допустимо отклонение применения деревянных прокладок с сечением минимально 40х40 мм, но лишь с согласованием потребителя. Транспортировка производиться в полувагонах или на грузовом авто. Недопустимо транспортировка разных марок в одном вагоне либо кузове авто. Изготовитель железобетонных шпал осуществляет гарантийный срок эксплуатации 3 года с момента укладки их на железнодорожные пути.
Шпала железобетонная Ш-1 (сорт-1)Габариты (Д х Ш х В в мм.): x

 

Шпала железобетонная Ш-3 (сорт-1)Габариты (Д х Ш х В в мм.): x

 

Шпала железобетонная АРСГабариты (Д х Ш х В в мм.): x

 

Шпала железобетонная мостовая Ш-1МГабариты (Д х Ш х В в мм.): x

 

Шпала железобетонная б\уГабариты (Д х Ш х В в мм.): x

 

Задать вопрос

rosatomsnab.ru

Технологии будущего – новые решения в производстве железобетонных шпал

Технологии будущего – новые решения в производстве железобетонных шпал

10 сентября 2014 г.

В 2013 году была открыта новая страница истории железнодорожного транспорта России. Президент РФ Владимир Путин подвел черту под обсуждением планов создания высокоскоростных магистралей (ВСМ), длившимся не одно десятилетие. Было принято решение, что этот вид сообщения необходим России, а первой ласточкой должна стать дорога, которая соединит Москву и Казань. В перспективе, сказал Владимир Путин, будет рассмотрена возможность продления линии на Урал, а может быть, и дальше, до Красноярска.

Этот проект не просто большой шаг к новому технологическому уровню развития транспорта России, но и серьезный вызов. Один из главных вопросов: по какому пути будут ходить высокоскоростные поезда? В ряде государств, например в Японии и Китае, используется технология безбалластного пути, то есть укладываются специальные железобетонные плиты, на которые при помощи упругих элементов крепятся рельсы. А в некоторых европейских странах, к примеру во Франции, где высокоскоростное сообщение существует уже несколько десятков лет, дороги построены на традиционном шпальном основании, но с упругим скреплением. Такая же конструкция применяется в Испании, на линии Мадрид – Севилья.

Отечественной отраслевой науке предстоит выработать вариант, который будет наиболее эффективен в условиях России. Производители материалов верхнего строения пути готовы включиться в эту работу. В числе наиболее вероятных кандидатур могут быть рассмотрены шпалы, выпускаемые на линиях карусельного типа. Ведь зарубежный опыт свидетельствует, что их применение может быть эффективно при строительстве ВСМ.

Но есть и другие варианты. Сегодня специалисты ОАО «БЭТ» ведут разработку шпалы с использованием технологии постнатяжения МАРГАПЛАН. В России она еще никогда не применялась: ранее бетон всегда заливался на предварительно натянутые проволоку или арматуру. В Европе же изготовленная при помощи технологии постнатяжения продукция зарекомендовала себя довольно хорошо. Она широко используется, например, в странах Скандинавии, где, как и у нас, достаточно сложные климатические условия. Применяются такие шпалы также в Италии, в частности на высокоскоростных линиях Милан – Турин и Флоренция – Болонья.

Впрочем, новинки есть не только в области изготовления шпал. ОАО «РЖД» реализует программу модернизации и совершенствования стрелочных переводов. Главная цель – повсеместный переход на железобетонное основание.

В рамках этой программы идет разработка новых конструкций бруса для стрелочных переводов. Например, его пологих марок, которых в нашей стране пока нет. Их отличие от используемых сейчас конструкций в том, что в таких элементах верхнего строения пути нет выемки под рельс, а арматурный каркас распределен равномерно. Поэтому нагрузка воспринимается по всей площади изделия, что фактически исключает возможность «срыва» рельсов. Разрабатываемая продукция будет универсальной, причем на ней можно будет использовать различные варианты скреплений.

Расширение линейки инновационных материалов верхнего строения пути идет и в другом направлении – разрабатывается отечественная конструкция безбалластного пути.

Рассматривается возможность создания в России совместных предприятий ОАО «БЭТ» с иностранными партнерами – TINES и Vossloh. Локализация позволит не только начать в нашей стране выпуск высокотехнологичной продукции верхнего строения пути, но и создать сотни новых рабочих мест. А это дополнительный стимул к социально-экономическому развитию территорий, где разместятся новые производственные мощности. Тем более что компания старается предложить своим сотрудникам конкурентный уровень заработной платы: постоянно ведется мониторинг рынка труда каждого из регионов присутствия, на основании полученных результатов принимаются управленческие решения.

Вообще тема социального партнерства для ОАО «БЭТ», как и для всего холдинга ОАО «РЖД», принципиальна. Так, например, в 2012 году был заключен уже второй за время работы компании Коллективный договор. Уровень социальных гарантий в нем не ниже, чем у сотрудников РЖД. По сравнению же с нормами, установленными в действующем законодательстве, компания взяла на себя значительно большие обязательства перед своими сотрудниками, чем того требует закон. К ним относятся, например, бесплатный проезд на железнодорожном транспорте, компенсация оплаты мест в детских садах, оказание материальной помощи при рождении ребенка, а затем и во время отпуска по уходу за ним. Помогает компания с организацией отдыха работников и их детей, все сотрудники обеспечены полисами добровольного медицинского страхования, которые покрывают в том числе и дорогостоящие операции, имеют возможность регулярно проходить санаторно-курортное лечение.

Еще один важный элемент социального пакета компании – негосударственное пенсионное обеспечение через НПФ «БЛАГОСОСТОЯНИЕ». Оно позволяет работникам уже сейчас создавать финансовую базу для поддержания желаемого уровня жизни после выхода на заслуженный отдых. Кроме того, каждый сотрудник получает дополнительные дни к отпуску за выслугу лет. А при выходе на пенсию сотруднику в зависимости от стажа и имеющихся званий может быть начислено до девяти окладов.

Поддержку ОАО «БЭТ» оказывает и своим ветеранам, сотрудникам, которые сегодня уже ушли на заслуженный отдых. Через Благотворительный фонд «Почет» им оказывается материальная помощь, каждому пенсионеру предоставляется полис добровольного медицинского страхования, компенсируется санаторно-курортное лечение. Этот список можно продолжить.

Благодаря различным социальным программам, выплатам, мотивационным механизмам ОАО «БЭТ» активно занимается привлечением и удержанием молодых специалистов и квалифицированных сотрудников, что позволяет поддерживать конкурентоспособность предприятий компании.

ОАО «РЖД» поставило задачу довести к 2025 году ресурс материалов верхнего строения пути, в том числе шпал и бруса для стрелочных переводов, до уровня, который бы обеспечил повышение межремонтного срока до 1,5 млрд тонн брутто. Разработки, позволяющие достичь этого показателя, уже есть. Создана новая конструкция шпалы, которая обладает такой важной для железных дорог характеристикой, как повышенное сопротивление сдвигу в продольном и поперечном направлениях. При этом изменение схемы армирования продукции (использование пяти, шести или даже восьми осевых стержней вместо традиционных сейчас четырех) позволит шпалам выдерживать большую нагрузку, азначит, по  таким путям смогут проходить более тяжелые составы. Это актуально в том числе в связи с внедрением в производство инновационных грузовых вагонов с повышенной нагрузкой на ось до 27 тонн. Железобетонные шпалы новой конструкции могут применяться при реконструкции Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей, а также на всех полигонах, где уже есть и в дальнейшем будет развиваться тяжеловесное грузовое движение.

Но, конечно, только лишь новая конструкция шпалы не в состоянии решить поставленные задачи. Одной из проблем является повышение ресурса бетона.

В этом направлении также есть определенный задел. Идет подбор химических добавок, которые помогают влиять на качественные характеристики смеси. Проведены лабораторные испытания производимой в Чехии добавки «Стахемент».

Они показали, что качественные характеристики бетона заметно улучшились, удалось снизить его водопроницаемость, а морозостойкость увеличилась по сравнению с современными требованиями ГОСТа вдвое. За счет этого повысилась долговечность шпал. Применение добавки позволило сократить расход пара при термовлажностной обработке, а значит, снизить потребление энергоресурсов. В Энгельсском филиале уже началось промышленное производствопродукции из бетона со «Стахементом». Однако этот опыт пока сложно распространить на остальные филиалы ОАО «БЭТ», так как качественные параметры всех компонентов бетонной смеси: цемента, песка, щебня – сильно разнятся в зависимости от региона и поставщика. Потому сегодня продолжаются испытания, в ходе которых будет выбрана наиболее эффективная для используемого каждым заводом состава компонентов добавка, которая помогает увеличить морозостойкость продукции и снизить расход цемента при производстве.

Впрочем, ресурс шпалы зависит не только от бетона, технологии его обработки, но и от материалов, используемых при армировании. Поэтому ОАО «БЭТ» совместно со специалистами Магнитогорского металлургического комбината, при участии Дирекции инфраструктуры РЖД, ВНИИЖТа и Магнитогорского государственного технического университета проведена работа по совершенствованию технологии производства арматуры, применяемой для выпуска шпал. Например, была изменена марка стали, огнеупоров, решено отказаться от применения арматурных стержней со сварными стыками.

Проверке системы качества на шпальных заводах всегда уделяли особое внимание, ведь производимая продукция – это важные элементы верхнегостроения пути. И от того, насколько качественно они сделаны, напрямую зависит безопасность перевозок.

В БЭТ проведена сертификация по системе менеджмента качества ISO 9001, а во всех филиалах компании внедрен сквозной контроль, в ходе которого отслеживается весь жизненный цикл продукции. Процесс начинается с проверки поступающих на предприятия материалов: щебня, цемента, песка, арматуры или проволоки. С началом выпуска новой продукции производственные лаборатории дооснащаются специальными контрольно-измерительными приборами и испытательным оборудованием, предназначенным в том числе для проведения входного контроля скреплений. Только после проверки соответствия  материалов всем требуемым качественным параметрам они допускаются в производство, где контролируется каждый этап: приготовление бетонной смеси, укладка ее в формы, установка закладных деталей, уровень натяжения арматуры и проволоки, процесс термовлажностной обработки, приемка техническим контролем. Причем большинство технологий, детальность и глубина проверок не имеют аналогов не только в России, но и в мире.

Например, если сравнивать ситуацию в государствах бывшего СССР, то сейчас нигде, кроме как в России на заводах ОАО «БЭТ», больше нет автоматического контроля на бетоносмесительном узле (БСУ). Выглядит вся процедура следующим образом. На БСУ установлена система датчиков, которая измеряет различные характеристики всех поступающих инертных материалов: щебня, песка, цемента, а затем сама дозирует их количество, что позволяет применять верное цементно-водное соотношение. При этом весь процесс приготовления каждого замеса, его соответствие рецептуре фиксируются автоматикой. Если вдруг есть какие-то несоответствия, отвечающий за работу этого узла оператор может оперативно поправить неточность. В подобном режиме контролируется и усилие натяжения арматуры, проволоки, поминутно с фиксацией всех характеристик записывается процесс термовлажностной обработки. Конечно, подобные системы требуют немало расходов, но пристальное внимание к каждому этапу дает прозрачность всего процесса. Поэтому, если возникают какие-то вопросы по качеству продукции уже на выходящем контроле, можно быстро понять, где могли возникнуть трудности.

Постоянно внедряются и новые технологии. В Вяземском филиале сегодня проходит испытания система лазерного контроля качества геометрических параметров продукции. Его суть заключается в том, что в потоке выбирается отдельная шпала, которую лазер полностью сканирует: измеряет геометрические и технические параметры, после чего формируется 3D-изображение продукции и тут же дается заключение, к какому классу можно отнести всю партию. После прохождения испытаний система будет внедрена во всех филиалах. Это позволит олностью исключить возможность поставок продукции более низкого, чем необходимо  железным дорогам, качества. Параллельно с этим проводятся опыты по нанесению на шпалу специальной метки, представляющей собой электронный паспорт, в который  заносится информация, содержащая все сведения о параметрах шпалы, истории ее производства.

Кроме того, на выходном контроле идет автоматизация процессов, что не только улучшает условия труда, но и позволяет фактически исключить человеческий фактор. Так, раньше испытания шпал на трещиностойкость проводились буквально вручную: оператор садился за пульт, задавал определенную нагрузку на продукцию, после чего проводился осмотр изделия, по его итогам уже принималось решение о том, какого качества продукция выпущена. Теперь все это делают машины. На Кавказском заводе компании сейчас проходит проверку технология, когда пресс сам выдает нужную нагрузку, весь этот процесс фиксируется на фото и видео, параллельно аппаратура записывает, как изделие выдерживает давление, определяет, появились ли трещины. И уже после этого выписывается протокол испытания.

Но даже с поставкой продукции конечному потребителю работа не оканчивается. Тесное сотрудничество налажено со службами пути всех магистралей, центрами диагностики, отраслевыми институтами, постоянно идет обмен информацией с Центральной дирекцией инфраструктуры ОАО «РЖД» и Центральной дирекцией по ремонту пути. Все они могут высказать свои пожелания и замечания относительно качества продукции, рассказать о нюансах, которые играют важную роль в процессе укладки и эксплуатации готовой продукции. Все это дает свои результаты: большинство заводов еще ни разу за свою историю не получали от клиентов рекламаций.

 

 

Истории железных дорог России и мира посвящены сотни книг. Во многих из них рассказывается о значимости стальных магистралей для социально-экономического развития тех или иных территорий, государств. Часто говорится и о технике: паровозах, электровозах и вагонах, которые становятся все комфортнее для пассажиров, могут вмещать в себе большие объемы грузов и разгоняться до казавшихся невероятными еще несколько десятилетий назад скоростей. Однако мало кто вспоминает о том, что в основании пути даже самого современного поезда лежат шпалы. И во все времена изменение требований к перевозкам было вызовом и для производителей шпальной продукции. Поэтому истории развития материалов верхнего строения пути и самих железных дорог тесно переплетены. Стальные магистрали сегодня были бы совсем иными, если бы когда-то производители шпал прекратили поиск новых технологических решений, позволяющих предложить более надежную и качественную продукцию.

У каждого предприятия, входящего сегодня в компанию «БЭТ», своя история, своя биография. Многое было сделано за годы их существования. Благодаря прежде всего тем, кто трудился в предыдущие десятилетия, отечественные дороги сегодня эффективно работают, обеспечивая нашу Родину надежными и комфортными транспортными услугами. Одни предприятия создавались специально для нужд железнодорожной отрасли. Другие, оказавшись в непростых условиях перестройки экономики, связали свою судьбу со стальными магистралями. Не везде это прошло гладко и безболезненно. Переход от плановой экономики к рыночным условиям, реформа отрасли, внедрение новых принципов управления и хозяйствования потребовали существенных изменений на каждом предприятии, от каждого сотрудника. Однако благодаря им сегодня все эти предприятия впервые в истории железнодорожного транспорта России вошли в единый производственный комплекс. А это открывает большие перспективы для всего объединения: выход на новые рынки сбыта, привлечение инвестиций, внедрение инновационных технологий, модернизация производств, рост доходов как акционерного общества, так и сотрудников, работающих на предприятиях компании.

Опыт каждого предприятия в рамках единой компании позволяет предлагать нашим партнерам самую широкую номенклатуру продукции.

Сегодня благодаря концентрации мощностей, финансовых, кадровых и организационных ресурсов ОАО «БЭТ» превращается в современную, инновационную компанию, которой по плечу решение любых задач, поставленных перед ней железнодорожной отраслью. Поэтому новые страницы истории, в которых будут и высокие скорости, и тяжелые поезда, и новые образцы подвижного состава, железным дорогам и производителям материалов верхнего строения пути, как и раньше, предстоит написать вместе.

К списку новостей

www.beteltrans.ru

Железобетонные шпалы: особенности полушпал, производство, размеры

В этой статье мы расскажем о том, что собой представляют собой данные изделия, а также о том, каковы особенности их производства и эксплуатации. Рассмотрим, где используются железобетонные шпалы б у,и какие требования предъявляются к производителям данного вида материалов.

Первоначально под железнодорожные рельсы подкладывались каменные бруски. Чуть позже камень заменили деревом, которое не только обладало лучшими амортизационными качествами, но и было проще в плане механической обработки. Впрочем, ситуация кардинально изменилась только лишь тогда, когда началось производство железобетонных шпал.

Готовые к установке шпалы

Немного истории

На фото — деревянные шпалы после долговременной эксплуатации

Как уже было сказано, история железных дорог насчитывает несколько разновидностей подпорок, которые укладываются под рельсы. Все решения имели ряд эксплуатационных недостатков. Например, камень был чрезвычайно сложен в обработке и имел низкие амортизационные свойства.

Кроме того, несмотря на кажущуюся прочность, эти плиты были не самым долговечным решением, так как вследствие продолжительного механического воздействия трескались и приходили в частичную или полную негодность.

Чуть лучше дело обстояло с изделиями из древесины. Такие шпалы просмаливались для защиты от негативного воздействия факторов внешней среды. Но древесина, рано или поздно, несмотря на специальную обработку, гниёт. И, как результат, железнодорожные пути требуют ремонта.

Несмотря на неплохие амортизационные качества, древесина имеет один существенный недостаток — это высокая цена пиломатериалов, даже с учётом простоты их механической обработки. Ситуация изменилась к лучшему во второй половине двадцатого века, когда были разработаны первые шпалы из железобетона.

Несмотря на то что деревянные изделия и по сей день применяются на второстепенных ветках, именно железобетонные конструкции небезосновательно считаются наиболее современным и перспективным решением.

Основные характеристики

Схема и размеры железобетонных шпал Ш1

Инструкция применения железобетонных шпал на территории постсоветского пространства апробирована в течении более чем 40 лет.

В соответствии с ГОСТом 23009, современные бетонные шпалы представляют собой рельсовые опоры, изготавливаемые в виде брусьев с переменным размером и формой сечения. Изделие армируется арматурной проволокой с диаметром сечения 3-6 мм в зависимости от модификации.

В процессе эксплуатации изделие укладывается поверх балластного слоя. Применительно к обычным путям в качестве балластной насыпи применяется крупноразмерный щебень, а при обустройстве метрополитена применяется бетонное основание плитного типа.

Схематичное изображение ЖБИ типа Ш1

Изделия из напряжённого железобетона, используемые в качестве подрельсовых опор, это оптимальное решение, как для бесстыковых, так и для остальных категорий путей.

Актуальность данных конструкций объясняется рядом технических и эксплуатационных преимуществ, среди которых:

  • продолжительный эксплуатационный ресурс;
  • оптимальные показатели устойчивости к негативным воздействиям факторов внешней среды;
  • устойчивость к механическим нагрузкам;
  • неподверженность гниению в течение всего ресурса эксплуатации;
  • возможность монтажа на путях с любым уровнем загруженности;
  • относительно невысокая цена;
  • минимальные затраты, необходимые для эксплуатационного обслуживания;
  • простота укладки и монтажа, в сравнении с деревянными аналогами;
  • абсолютная идентичность типоразмеров форм и веса, что гарантирует удобство транспортировки и отгрузки.

На фото — щипцы для переноски шпал

Есть ли недостатки,способные негативно сказаться на использовании этих ЖБИ?

Таких недостатков немного:

  • Во-первых, это вероятность усталостного разрушения бетонной конструкции и, как следствие, необходимость периодического осмотра путей.
  • Во-вторых, вес железобетонной шпалы(270 кг) делает невозможным ее монтаж своими руками без применения спецтехники. Поэтому, в отличие от деревянных аналогов, бетонные конструкции устанавливаются посредством специализированных шпалоукладчиков.

Сфера и условия применения

Схематичное изображение железобетонных шпал типа Ш3 и Ш3Д

Шпалы, изготовленные с применением предварительно напряженного железобетона,повсеместно применяются при строительстве железнодорожных путей транспортного сообщения по всему миру.

Учитывая разнообразие климатических условий, в которых осуществляется эксплуатация этих изделий,а также разную степень механических нагрузок, к производству шпал, равно как и к качеству готового изделия,предъявляются повышенные требования.В итоге, в зависимости от благоприятности условий применения, эти ЖБИ могут использоваться в течение30-60 лет.

Железобетонная полушпала для укладки путей передвижения рельсовых кранов

Повсеместное вытеснение привычных деревянных подпорок железобетонными аналогами объясняется не только прочностью и долговечностью, но и сжатыми сроками изготовления.

К примеру, для производства готовых к монтажу ЖБИ необходимо всего лишь несколько часов, что очень удобно когда речь идет о строительстве крупной ветки и необходим постоянный подвоз больших объемов стройматериалов. Опять же ЖБИ можно ремонтировать и адаптировать для эксплуатационных нужд применяя алмазное бурение отверстий в бетоне.

Важно: Шпалы,изготавливаемые отечественными производителями с применением предварительно напряженного железобетона в соответствии с требованиями ГОСТ, по несущей способности и материалоемкости превосходят зарубежные аналоги.

Требования, предъявляемые к железнодорожным ж/б шпалам

Монтаж рельс и железобетонных шпал перед укладкой на насыпь

Как уже было сказано, эксплуатационные условия, в которых используются шпалы предъявляют высокие требования к технологии производства этих ЖБИ и в частности к технологии изготовления предварительно напряженного железобетона.

К материалу и готовому изделию предъявляются следующие требования:

  • Прочность, достаточная для передачи силы предварительного напряжения уже через несколько часов (время задаётся в соответствии с модификацией ЖБИ) по окончанию производственного процесса.
  • Максимально возможная степень однородности консистенции свежеприготовленного бетона.
  • Точность размеров и форм — на порядок выше,чем аналогичные требования, предъявляемые к другим категориям общеупотребимых железобетонных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.Под этими требованиями подразумеваются допуски по углу наклона,длине и ширине отдельных конструкционных элементов. Особенно строго контролируются размеры на участках примыкания к рельсам.

Важно: На территории Западной Европы технические требования, определяющие качество исходного материала,используемого при изготовлении железобетонных шпал, регламентируется стандартом EN 13230.Класс прочности исходного материала на отечественном производстве определяется более высокими требованиями приведенными в ГОСТ 26633.

Производственные технологии

Формы для заливки бетона с прутьями для передачи предварительного напряжения

Независимо от того, планируется фундамент из железобетонных шпал или же ЖБИ будут использованы по своему прямому назначению, прочность этих конструкционных элементов будет гарантирована. Эксплуатационные качества готовых изделий обеспечиваются производственными технологиями.

Несмотря на то, что в течение пятидесяти с лишним лет было апробировано немало методов изготовления шпал, сегодня повсеместно применяется четыре наиболее распространённые производственные технологии, отвечающие требованиям международных стандартов.

  • Технология карусельного типа с задержкой снятия формы.Особенность этого технологического процесса в том, что готовая смесь заливается в формы и уплотняется. Извлечение изделия из формы осуществляется только после достижения оптимальных прочностных показателей, достаточных для приложения силы предварительного напряжения.В процессе изготовления применяются специализированные разборные кассетные формы, которые способны вместить до шести единиц изделия. За счет применения специальных механизмов натяжения, обеспечивается предварительное напряжение арматурных прутьев, которое впоследствии передается и на бетон и обеспечивает оптимальное с ним сцепление.После того как железобетонная шпала готова, форма может быть демонтирована и сразу же применена для очередного производственного цикла.Название метода объясняется типом производственного процесса и конструкционными особенностями используемых форм, которые располагаются на транспортной системе карусельного типа. Такой метод получил широкое распространение в странах Западной Европы и считается наиболее перспективным и технологичным.
  • Линейная технология.Независимо от того, что изготавливается железобетонная полушпала для рельсовых кранов или полноразмерное изделие,производственный процесс может быть реализован на основе линейной технологии.В ходе производственного процесса применяется конвейер с рядом последовательно расположенных форм. Общая длина цепочки, как правило,составляет не меньше 100 метров.В торцах форм применяются специальные устройства,которые не только закрывают форму,но и передают предварительное напряжение на арматурные прутья. По мере высыхания смеси усилие передаётся на бетон.
  • Технология снятия формы с последующим напряжением.

На фото — современная линия по производству шпал западноевропейского стандарта

В данном случае в формы вставляются шаблоны, которые будут определять расположение металлической арматуры. Затем бетон заливается в формы и уплотняется.

По мере застывания, в толщу смеси вводятся металлические штыри,на которые оказывается механическое усилие. Через небольшой промежуток времени форма демонтируется и извлекаются шаблоны. Преимущество данного способа в том, что процесс по сути беспрерывный, а потому для получения требуемого результата необходимо ограниченное количество форм.

  • Технология снятия формы с предварительным напряжением.В этом случае форма снимается так же быстро, как и в предыдущем способе. Единственным существенным отличием этого технологического процесса является то, что напрягающее усилие изделию передается не через штыри, а посредством рам.

Особенности монтажа, ремонта и утилизации железобетонных шпал

На фото — эксплуатация передвижного шпалоукладчика

Укладка железнодорожных путей с применением ж/б шпал имеет ряд характерных особенностей.

Рельсы и бетонные шпалы, при сооружении железных дорог,монтируются на изначально подготовленное полотно на основе земельного грунта, песка и щебневой засыпки.Для того чтобы предотвратить повреждение шпал при прохождении поездов и обеспечить сохранность земляного полотна, требуется специальная подготовка, которая заключается в устройстве песчаных полос.

Укладка производится посредством механизированных комплексов,которые позволяют минимизировать степень использования физического труда. В итоге снижается себестоимость монтажного процесса, а кроме того, сокращаются сроки реализации укладки пути в целом.

Как ранее было сказано,эксплуатационный ресурс ж/б шпал ограничивается 30-60 годами. Но такие параметры долговечности возможны только в том случае, если состояние путей регулярно осматривается на предмет поломок и частичных деформаций.

К примеру на эксплуатационное состояние ЖБИ влияет состояние шурупов, крепящих подкладку к шпале. Если шуруп сломан и неполадка своевременно не обнаружена велика вероятность того, что подкладка при прохождении состава будет бить по бетону, вызывая в нем усталостные напряжения. (См. также статью Застывание бетона: особенности.)

Если проблема не устраняется после срыва головки шурупа, в сравнительно небольшой промежуток времени в толще бетона появляются микротрещины, которые приводят к частичному или полному разрушению шпалы.

На фото — работа механизированного комплекса по утилизации твердых строительных отходов

По истечении эксплуатационного ресурса или вследствие естественных разрушений, шпалы подлежат замене. В то же время непригодные к использованию ЖБДИ подлежат утилизации.

Так как резка железобетона алмазными кругами с целью измельчения представляется неоправданно дорогостоящим процессом, переработка осуществляется с применением специальных механизированных комплексов. Основным рабочим элементом комплекса является щековая дробилка, которая измельчает ЖБИ до консистенции средне или мелкоразмерного щебня. (См. также статью Упрочнение бетона: как сделать.)

Переработанные шпалы впоследствии могут быть применены в качестве материалов для засыпки котлованов или для формирования насыпей.

Вывод

Теперь вы знаете,сколько весит железобетонная шпала, как она изготавливается и каковы ее эксплуатационные особенности. Надо полагать, что применение этих ЖБИ будет актуальным и востребованным в течение долгого времени.

Ведь даже несмотря на разработку полностью пластиковых шпал в Японии, именно соответствие ГОСТ на железобетонные шпалы гарантирует оптимальное сочетание прочности, долговечности и приемлемой стоимости. Больше полезной и интересной информации вы сможете обнаружить, посмотрев видео в этой статье.

загрузка...

masterabetona.ru

основные разновидности, характеристики и особенности применения

В этой статье мы расскажем о том, что собой представляют собой данные изделия, а также о том, каковы особенности их производства и эксплуатации. Рассмотрим, где используются железобетонные шпалы б у,и какие требования предъявляются к производителям данного вида материалов.

Первоначально под железнодорожные рельсы подкладывались каменные бруски. Чуть позже камень заменили деревом, которое не только обладало лучшими амортизационными качествами, но и было проще в плане механической обработки. Впрочем, ситуация кардинально изменилась только лишь тогда, когда началось производство железобетонных шпал.

Готовые к установке шпалы

Немного истории

На фото — деревянные шпалы после долговременной эксплуатации

Как уже было сказано, история железных дорог насчитывает несколько разновидностей подпорок, которые укладываются под рельсы. Все решения имели ряд эксплуатационных недостатков. Например, камень был чрезвычайно сложен в обработке и имел низкие амортизационные свойства.

Кроме того, несмотря на кажущуюся прочность, эти плиты были не самым долговечным решением, так как вследствие продолжительного механического воздействия трескались и приходили в частичную или полную негодность.

Чуть лучше дело обстояло с изделиями из древесины. Такие шпалы просмаливались для защиты от негативного воздействия факторов внешней среды. Но древесина, рано или поздно, несмотря на специальную обработку, гниёт. И, как результат, железнодорожные пути требуют ремонта.

Несмотря на неплохие амортизационные качества, древесина имеет один существенный недостаток — это высокая цена пиломатериалов, даже с учётом простоты их механической обработки. Ситуация изменилась к лучшему во второй половине двадцатого века, когда были разработаны первые шпалы из железобетона.

Несмотря на то что деревянные изделия и по сей день применяются на второстепенных ветках, именно железобетонные конструкции небезосновательно считаются наиболее современным и перспективным решением.

Основные характеристики

Схема и размеры железобетонных шпал Ш1

Инструкция применения железобетонных шпал на территории постсоветского пространства апробирована в течении более чем 40 лет.

В соответствии с ГОСТом 23009, современные бетонные шпалы представляют собой рельсовые опоры, изготавливаемые в виде брусьев с переменным размером и формой сечения. Изделие армируется арматурной проволокой с диаметром сечения 3-6 мм в зависимости от модификации.

В процессе эксплуатации изделие укладывается поверх балластного слоя. Применительно к обычным путям в качестве балластной насыпи применяется крупноразмерный щебень, а при обустройстве метрополитена применяется бетонное основание плитного типа.

Схематичное изображение ЖБИ типа Ш1

Изделия из напряжённого железобетона, используемые в качестве подрельсовых опор, это оптимальное решение, как для бесстыковых, так и для остальных категорий путей.

Актуальность данных конструкций объясняется рядом технических и эксплуатационных преимуществ, среди которых:

  • продолжительный эксплуатационный ресурс;
  • оптимальные показатели устойчивости к негативным воздействиям факторов внешней среды;
  • устойчивость к механическим нагрузкам;
  • неподверженность гниению в течение всего ресурса эксплуатации;
  • возможность монтажа на путях с любым уровнем загруженности;
  • относительно невысокая цена;
  • минимальные затраты, необходимые для эксплуатационного обслуживания;
  • простота укладки и монтажа, в сравнении с деревянными аналогами;
  • абсолютная идентичность типоразмеров форм и веса, что гарантирует удобство транспортировки и отгрузки.

На фото — щипцы для переноски шпал

Есть ли недостатки,способные негативно сказаться на использовании этих ЖБИ?

Таких недостатков немного:

  • Во-первых, это вероятность усталостного разрушения бетонной конструкции и, как следствие, необходимость периодического осмотра путей.
  • Во-вторых, вес железобетонной шпалы(270 кг) делает невозможным ее монтаж своими руками без применения спецтехники. Поэтому, в отличие от деревянных аналогов, бетонные конструкции устанавливаются посредством специализированных шпалоукладчиков.

Сфера и условия применения

Схематичное изображение железобетонных шпал типа Ш3 и Ш3Д

Шпалы, изготовленные с применением предварительно напряженного железобетона,повсеместно применяются при строительстве железнодорожных путей транспортного сообщения по всему миру.

Учитывая разнообразие климатических условий, в которых осуществляется эксплуатация этих изделий,а также разную степень механических нагрузок, к производству шпал, равно как и к качеству готового изделия,предъявляются повышенные требования.В итоге, в зависимости от благоприятности условий применения, эти ЖБИ могут использоваться в течение30-60 лет.

Железобетонная полушпала для укладки путей передвижения рельсовых кранов

Повсеместное вытеснение привычных деревянных подпорок железобетонными аналогами объясняется не только прочностью и долговечностью, но и сжатыми сроками изготовления.

К примеру, для производства готовых к монтажу ЖБИ необходимо всего лишь несколько часов, что очень удобно когда речь идет о строительстве крупной ветки и необходим постоянный подвоз больших объемов стройматериалов. Опять же ЖБИ можно ремонтировать и адаптировать для эксплуатационных нужд применяя алмазное бурение отверстий в бетоне.

Важно: Шпалы,изготавливаемые отечественными производителями с применением предварительно напряженного железобетона в соответствии с требованиями ГОСТ, по несущей способности и материалоемкости превосходят зарубежные аналоги.

Требования, предъявляемые к железнодорожным ж/б шпалам

Монтаж рельс и железобетонных шпал перед укладкой на насыпь

Как уже было сказано, эксплуатационные условия, в которых используются шпалы предъявляют высокие требования к технологии производства этих ЖБИ и в частности к технологии изготовления предварительно напряженного железобетона.

К материалу и готовому изделию предъявляются следующие требования:

  • Прочность, достаточная для передачи силы предварительного напряжения уже через несколько часов (время задаётся в соответствии с модификацией ЖБИ) по окончанию производственного процесса.
  • Максимально возможная степень однородности консистенции свежеприготовленного бетона.
  • Точность размеров и форм — на порядок выше,чем аналогичные требования, предъявляемые к другим категориям общеупотребимых железобетонных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.Под этими требованиями подразумеваются допуски по углу наклона,длине и ширине отдельных конструкционных элементов. Особенно строго контролируются размеры на участках примыкания к рельсам.

Важно: На территории Западной Европы технические требования, определяющие качество исходного материала,используемого при изготовлении железобетонных шпал, регламентируется стандартом EN 13230.Класс прочности исходного материала на отечественном производстве определяется более высокими требованиями приведенными в ГОСТ 26633.

Производственные технологии

Формы для заливки бетона с прутьями для передачи предварительного напряжения

Независимо от того, планируется фундамент из железобетонных шпал или же ЖБИ будут использованы по своему прямому назначению, прочность этих конструкционных элементов будет гарантирована. Эксплуатационные качества готовых изделий обеспечиваются производственными технологиями.

Несмотря на то, что в течение пятидесяти с лишним лет было апробировано немало методов изготовления шпал, сегодня повсеместно применяется четыре наиболее распространённые производственные технологии, отвечающие требованиям международных стандартов.

  • Технология карусельного типа с задержкой снятия формы.Особенность этого технологического процесса в том, что готовая смесь заливается в формы и уплотняется. Извлечение изделия из формы осуществляется только после достижения оптимальных прочностных показателей, достаточных для приложения силы предварительного напряжения.В процессе изготовления применяются специализированные разборные кассетные формы, которые способны вместить до шести единиц изделия. За счет применения специальных механизмов натяжения, обеспечивается предварительное напряжение арматурных прутьев, которое впоследствии передается и на бетон и обеспечивает оптимальное с ним сцепление.После того как железобетонная шпала готова, форма может быть демонтирована и сразу же применена для очередного производственного цикла.Название метода объясняется типом производственного процесса и конструкционными особенностями используемых форм, которые располагаются на транспортной системе карусельного типа. Такой метод получил широкое распространение в странах Западной Европы и считается наиболее перспективным и технологичным.
  • Линейная технология.Независимо от того, что изготавливается железобетонная полушпала для рельсовых кранов или полноразмерное изделие,производственный процесс может быть реализован на основе линейной технологии.В ходе производственного процесса применяется конвейер с рядом последовательно расположенных форм. Общая длина цепочки, как правило,составляет не меньше 100 метров.В торцах форм применяются специальные устройства,которые не только закрывают форму,но и передают предварительное напряжение на арматурные прутья. По мере высыхания смеси усилие передаётся на бетон.
  • Технология снятия формы с последующим напряжением.

На фото — современная линия по производству шпал западноевропейского стандарта

В данном случае в формы вставляются шаблоны, которые будут определять расположение металлической арматуры. Затем бетон заливается в формы и уплотняется.

По мере застывания, в толщу смеси вводятся металлические штыри,на которые оказывается механическое усилие. Через небольшой промежуток времени форма демонтируется и извлекаются шаблоны. Преимущество данного способа в том, что процесс по сути беспрерывный, а потому для получения требуемого результата необходимо ограниченное количество форм.

  • Технология снятия формы с предварительным напряжением.В этом случае форма снимается так же быстро, как и в предыдущем способе. Единственным существенным отличием этого технологического процесса является то, что напрягающее усилие изделию передается не через штыри, а посредством рам.

Особенности монтажа, ремонта и утилизации железобетонных шпал

На фото — эксплуатация передвижного шпалоукладчика

Укладка железнодорожных путей с применением ж/б шпал имеет ряд характерных особенностей.

Рельсы и бетонные шпалы, при сооружении железных дорог,монтируются на изначально подготовленное полотно на основе земельного грунта, песка и щебневой засыпки.Для того чтобы предотвратить повреждение шпал при прохождении поездов и обеспечить сохранность земляного полотна, требуется специальная подготовка, которая заключается в устройстве песчаных полос.

Укладка производится посредством механизированных комплексов,которые позволяют минимизировать степень использования физического труда. В итоге снижается себестоимость монтажного процесса, а кроме того, сокращаются сроки реализации укладки пути в целом.

Как ранее было сказано,эксплуатационный ресурс ж/б шпал ограничивается 30-60 годами. Но такие параметры долговечности возможны только в том случае, если состояние путей регулярно осматривается на предмет поломок и частичных деформаций.

К примеру на эксплуатационное состояние ЖБИ влияет состояние шурупов, крепящих подкладку к шпале. Если шуруп сломан и неполадка своевременно не обнаружена велика вероятность того, что подкладка при прохождении состава будет бить по бетону, вызывая в нем усталостные напряжения. (См. также статью Застывание бетона: особенности.)

Если проблема не устраняется после срыва головки шурупа, в сравнительно небольшой промежуток времени в толще бетона появляются микротрещины, которые приводят к частичному или полному разрушению шпалы.

На фото — работа механизированного комплекса по утилизации твердых строительных отходов

По истечении эксплуатационного ресурса или вследствие естественных разрушений, шпалы подлежат замене. В то же время непригодные к использованию ЖБДИ подлежат утилизации.

Так как резка железобетона алмазными кругами с целью измельчения представляется неоправданно дорогостоящим процессом, переработка осуществляется с применением специальных механизированных комплексов. Основным рабочим элементом комплекса является щековая дробилка, которая измельчает ЖБИ до консистенции средне или мелкоразмерного щебня. (См. также статью Упрочнение бетона: как сделать.)

Переработанные шпалы впоследствии могут быть применены в качестве материалов для засыпки котлованов или для формирования насыпей.

Вывод

Теперь вы знаете,сколько весит железобетонная шпала, как она изготавливается и каковы ее эксплуатационные особенности. Надо полагать, что применение этих ЖБИ будет актуальным и востребованным в течение долгого времени.

Ведь даже несмотря на разработку полностью пластиковых шпал в Японии, именно соответствие ГОСТ на железобетонные шпалы гарантирует оптимальное сочетание прочности, долговечности и приемлемой стоимости. Больше полезной и интересной информации вы сможете обнаружить, посмотрев видео в этой статье.

rusbetonplus.ru

Железобетонная альтернатива. Первые железобетонные шпалы

Железобетонная альтернатива. Первые железобетонные шпалы

05 сентября 2014 г.

Бетон давно известен человечеству как достаточно прочный материал. Его применяли еще древние римляне. Существовал, к примеру, такой способ постройки, когда бетон заливался между деревянных стен, которые впоследствии удалялись. Считается, что так был создан купол Пантеона – храма, который был воздвигнут в Риме во II веке нашей эры и почти в первозданном виде существует до сих пор.

Технология железобетона предполагает лишь укрепление материала стальной арматурой. Начало ее применения часто связывают с именем парижского садовника Жозефа Монье. В 1867 году он запатентовал цветочную кадку из проволочной сетки, покрытой цементным раствором. Но фактически конструкции из бетона с железной арматурой возводились и до этого во многих странах, в том числе в России. К примеру, в начале XIX века при строительстве Царскосельского дворца зодчие использовали металлические стержни для армирования перекрытия, выполненного выполненного из известкового бетона.

Развитие железнодорожного сообщения в послевоенные годы вновь остро поставило вопрос о продлении срока службы шпал. Предлагались различные подходы к решению проблемы.

Например, активно применялся быстрый и достаточно качественный диффузионный метод пропитки древесины. Одновременно шел поиск нового прочного материала для шпал, который мог бы заменить собой недолговечное дерево.

Подобные попытки предпринимались в России еще в XIX веке.

Например, в 1886 году на Закаспийской дороге в Средней Азии в целях экономии применили так называемые кировые опоры – квадратные отливки из асфальтобетона, укладывающиеся под рельсами по диагонали. А на Екатерининской дороге, построенной в 1882–1904 годах, испытывали путь с монолитной бетонной плитой и продольными металлическими лежнями. В 1903 году были изготовлены и испытаны в лаборатории Санкт-Петербургского института путей сообщения первые в России железобетонные шпалы. Часть их была уложена на одной из станций Финляндской железной дороги.

Однако первоначально широкого применения железобетонные шпалы не нашли. Одной из ключевых проблем была их низкая стойкость. Напряжения от поездной нагрузки превышали предел прочности бетона на растяжение, в итоге появлялись трещины. В них попадала влага и вызывала коррозию арматуры, бетон отслаивался от ржавеющего металла. В конечном итоге шпала переламывалась под рельсом и переставала воспринимать нагрузку.

Новая эра отечественного шпалопроизводства началась в конце 1940-х с внедрением технологии предварительно напряженного железобетона. Суть в том, что в процессе изготовления изделия происходит специальное натяжение арматуры. Когда ее освобождают от захватов, она сокращается и передает сжимающие усилия на бетон.

 

Первые попытки применения предварительно напряженных шпал были предприняты трестом «Промтранспроект». Его специалисты разработали струнобетонные шпалы для путей промышленных предприятий. А в 1947 году Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта Министерства путей сообщения (ЦНИИ МПС) начал исследования в области железобетонных шпал для главных путей. Особенно широко началось их применение после принятия в 1954 году руководством страны постановления «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства». Уже через год первые километры пути на железобетонном основании были уложены на Юго-Восточной дороге.

В 1956 году завершились лабораторные и эксплуатационные испытания двухшарнирных, цельнобрусковых со стержневой арматурой и струнобетонных шпал. Обобщив отечественный и зарубежный опыт, ученые рекомендовали к применению струнобетонные. Они и были утверждены в качестве государственного стандарта для железных дорог СССР. А в конце 1950-х в Челябинске был создан первый в стране завод, специализирующийся на массовом  производстве железобетонных шпал.

 

Серийное производство железобетонных шпал в СССР началось в 1959 году на Челябинском заводе. Решение о его строительстве было принято в 1955-м. На создание производства, до того момента не имевшего аналогов, было не так много времени. Многие вопросы приходилось решать буквально опытным путем. Зато потом наработки Челябинского завода пригодились при строительстве других предприятий в различных уголках страны. В том числе специалисты из Челябинска в 1960-х помогали в наладке оборудования вводящегося в строй Кавказского завода.

Интересно, что южноуральское предприятие еще не раз становилось пионером в освоении новой продукции. Например, завод первым стал выпускать железобетонные брусья для стрелочных переводов. При этом главной задачей Челябинского предприятия всегда было обеспечение высокого качества продукции. «В 1987-м нашей шпале был присвоен Знак качества, – вспоминает Василий Агафонов, ветеран предприятия. – Знаменитый пятиугольник стоял на каждом изделии. Требования ГОСТа были очень жесткими.

Раковина в 5 мм на подрельсовой площадке уже была браком.

Как-то к нам на завод приехал Вадим Николаевич Морозов, бывший тогда заместителем министра путей сообщения. Увидел сложенные в стороне шпалы, а они были в дефиците, и удивился: «А это что?» «По ГОСТу не прошли», – отвечаем мы.

Опыт Челябинского завода был признан удачным, а поэтому в 1960–1970 годах была создана целая серия подобных предприятий. Цель была понятна – обеспечить растущие потребности путевого комплекса необходимым количеством железобетонных шпал, отличающихся высокой надежностью. При этом, учитывая географию и масштабы страны, задача носила нетривиальный характер.

В середине 1960-х в известном еще по древним летописям городе Чудове, что в Новгородской области, был создан один из самых крупных на тот момент заводов. На Северо-Западе тогда шло активное возведение новых и реконструкция старых железнодорожных путей, и это при том, что Октябрьская магистраль всегда была одной из наиболее крупных и грузонапряженных в стране. А поэтому появления «ближнего» поставщика шпал здесь очень ждали.

Похожая история была и с Вяземским заводом, который «заточен» под нужды Московской железной дороги с ее разветвленной сетью. Решение о его строительстве было принято в марте 1962 года, а первую очередь ввели в строй в 1968 году. Причем были возведены не только цеха предприятия и необходимая инженерная инфраструктура, но и жилые дома для работников. Вязьма – город не очень большой, появление столь крупного производства сыграло заметную роль в жизни города.

Как и для поселка Красносельский Гулькевичского района Краснодарского края, где в 1967 году был открыт Кавказский завод железобетонных шпал.

Хотя предприятие и не является градообразующим, его значение сложно переоценить. Во время строительства завода в райцентре Гулькевичи впервые появились очистные сооружения, что позволило возводить в городе многоэтажные дома. Работы по созданию производства велись, как это часто было в СССР, в авральном режиме. «Строительство рассчитывалось на три года, но, учитывая, что приближалось 50-летие советской власти, Минтрансстрой пообещал ЦК КПСС, что завод будет введен в строй на год раньше срока, то есть как раз к юбилею», – вспоминает первый директор предприятия Михаил Доцко. Отказаться выполнять обещание, данное ЦК, в те годы было немыслимо.

Но результаты ненужной спешки не заставили себя ждать: уже в первый год предприятие работало без котельной, отапливать цеха было нечем. Пришлось обогрев завода «поручить» обыкновенному паровозу.

 

 

К списку новостей

www.beteltrans.ru


Смотрите также