Жалезабетонныя шпалы: асноўныя разнавіднасці, характарыстыкі

У гэтым артыкуле мы распавядзем пра тое, што сабой уяўляюць сабой дадзеныя вырабы, а таксама пра тое, якія асаблівасці іх вытворчасці і эксплуатацыі. Разгледзім, дзе выкарыстоўваюцца жалезабетонныя шпалы б у, і якія патрабаванні прад'яўляюцца да вытворцаў гэтага віду матэрыялаў.

Першапачаткова пад чыгуначныя рэйкі падкладаць каменныя брускі. Крыху пазней камень замянілі дрэвам, якое не толькі валодала лепшымі амартызацыйныя якасцямі, але і было прасцей у плане механічнай апрацоўкі. Зрэшты, сітуацыя кардынальна змянілася толькі толькі тады, калі пачалося вытворчасць жалезабетонных шпал.

трохі гісторыі

Як ужо было сказана, гісторыя чыгунак налічвае некалькі разнавіднасцяў падпорак, якія ўкладваюцца пад рэйкі. Ўсе рашэнні мелі шэраг эксплуатацыйных недахопаў. Напрыклад, камень быў надзвычай складаны ў апрацоўцы і меў нізкія амартызацыйныя ўласцівасці.

Акрамя таго, нягледзячы на ​​ўяўную трываласць, гэтыя пліты былі не самым даўгавечным рашэннем, бо з прычыны працяглага механічнага ўздзеяння трэскаліся і прыходзілі ў частковую ці поўную непрыдатнасць.

Ледзь лепш справа ішла з вырабамі з драўніны. Такія шпалы просмаливались для абароны ад негатыўнага ўздзеяння фактараў навакольнага асяроддзя. Але драўніна, рана ці позна, нягледзячы на ​​адмысловую апрацоўку, гніе. І, як вынік, чыгуначныя шляхі патрабуюць рамонту.

Нягледзячы на ​​нядрэнныя амартызацыйныя якасці, драўніна мае адзін істотны недахоп - гэта высокі кошт піламатэрыялаў, нават з улікам прастаты іх механічнай апрацоўкі. Сітуацыя змянілася да лепшага ў другой палове дваццатага стагоддзя, калі былі распрацаваны першыя шпалы з жалезабетону.

Нягледзячы на ​​тое што драўляныя вырабы і па гэты дзень прымяняюцца на другарадных галінках, менавіта жалезабетонныя канструкцыі небеспадстаўна лічацца найбольш сучасным і перспектыўным рашэннем.

асноўныя характарыстыкі

Інструкцыя прымянення жалезабетонных шпал на тэрыторыі постсавецкай прасторы апрабавана ў плыні больш чым 40 гадоў.

У адпаведнасці з Дастам 23009, сучасныя бетонныя шпалы ўяўляюць сабой рэйкавыя апоры, якія вырабляюцца ў выглядзе брусаў з пераменным памерам і формай перасеку. Выраб армуецца арматурнай дротам з дыяметрам перасеку 3-6 мм у залежнасці ад мадыфікацыі.

У працэсе эксплуатацыі выраб ўкладваецца па-над баластнага пласта. У дачыненні да звычайных шляхах ў якасці баластнай насыпы ўжываецца крупноразмерный друз, а пры ўладкаванні метрапалітэна ўжываецца бетонавую падставу плітнага тыпу.

Вырабы з напружанага жалезабетону, якія выкарыстоўваюцца ў якасці подрельсовых апор, гэта аптымальнае рашэнне, як для бязстыкавы, так і для астатніх катэгорый шляхоў.

Актуальнасць дадзеных канструкцый тлумачыцца шэрагам тэхнічных і эксплуатацыйных пераваг, сярод якіх:

• працяглы эксплуатацыйны рэсурс;
• аптымальныя паказчыкі ўстойлівасці да негатыўных уздзеянняў фактараў навакольнага асяроддзя;
• ўстойлівасць да механічных нагрузак;
• неподверженность гніенню на працягу ўсяго рэсурсу эксплуатацыі;
• магчымасць мантажу на шляхах з любым узроўнем загружанасці;
• адносна невысокі кошт;
• мінімальныя выдаткі, неабходныя для эксплуатацыйнага абслугоўвання;
• прастата кладкі і мантажу, у параўнанні з драўлянымі аналагамі;
• абсалютная ідэнтычнасць тыпаразмераў формаў і вагі, што гарантуе зручнасць транспарціроўкі і адгрузкі.

Ці ёсць недахопы, здольныя негатыўна адбіцца на выкарыстанні гэтых ЖБВ?

Такіх недахопаў няшмат:

• Па-першае, гэта верагоднасць усталостную разбурэння бетоннай канструкцыі і, як следства, неабходнасць перыядычнага агляду шляхоў.
• Па-другое, вага жалезабетоннай шпалы (270 кг) робіць немагчымым яе мантаж сваімі рукамі без ужывання спецтэхнікі. Таму, у адрозненне ад драўляных аналагаў, бетонныя канструкцыі ўсталёўваюцца з дапамогай спецыялізаваных шпалоукладчиков.

Сфера і ўмовы прымянення

Шпалы, вырабленыя з прымяненнем папярэдне напружанага жалезабетону, паўсюдна ўжываюцца пры будаўніцтве чыгуначных шляхоў транспартных зносін па ўсім свеце.

Улічваючы разнастайнасць кліматычных умоў, у якіх ажыццяўляецца эксплуатацыя гэтых вырабаў, а таксама розную ступень механічных нагрузак, да вытворчасці шпал, роўна як і да якасці гатовага вырабы, прад'яўляюцца павышаныя требования.В выніку, у залежнасці ад спрыяльнасці ўмоў прымянення, гэтыя ЖБВ могуць выкарыстоўвацца ў течение30-60 гадоў.

Паўсюднае выцясненне звыклых драўляных падпорак жалезабетоннымі аналагамі тлумачыцца не толькі трываласцю і даўгавечнасцю, але і сціснутымі тэрмінамі вырабу.

Да прыкладу, для вытворчасці гатовых да мантажу ЖБВ неабходна ўсяго толькі некалькі гадзін, што вельмі зручна калі гаворка ідзе аб будаўніцтве буйной галінкі і неабходны пастаянны падвоз вялікіх аб'ёмаў будматэрыялаў. Зноў жа ЖБВ можна рамантаваць і адаптаваць для эксплуатацыйных патрэб ужываючы алмазнай свідраванне адтулін у бетоне.

Важна: Шпалы, якія вырабляюцца айчыннымі вытворцамі з прымяненнем папярэдне напружанага жалезабетону ў адпаведнасці з патрабаваннямі ДАСТ, па апорнай здольнасці і матэрыялаёмістасці пераўзыходзяць замежныя аналагі.

Патрабаванні, што прад'яўляюцца да чыгуначных ж / б шпалах

Як ужо было сказана, эксплуатацыйныя ўмовы, у якіх выкарыстоўваюцца шпалы прад'яўляюць высокія патрабаванні да тэхналогіі вытворчасці гэтых ЖБВ і ў прыватнасці да тэхналогіі вырабу папярэдне напружанага жалезабетону.

Да матэрыялу і гатоваму вырабу прад'яўляюцца наступныя патрабаванні:

• трываласць, Дастатковая для перадачы сілы папярэдняга напружання ўжо праз некалькі гадзін (час задаецца ў адпаведнасці з мадыфікацыяй ЖБВ) па заканчэнні вытворчага працэсу.
• Максімальна магчымая ступень аднастайнасці кансістэнцыі свежэпрыготаўленный бетону.
• Дакладнасць памераў і формаў - на парадак вышэй, чым аналагічныя патрабаванні, што прад'яўляюцца да іншых катэгорыях агульнаўжывальных жалезабетонных і папярэдне напружаных жалезабетонных канструкцый. Пад гэтымі патрабаваннямі маюцца на ўвазе допускі па куце нахілу, даўжыні і шырыні асобных канструкцыйных элементаў. Асабліва строга кантралююцца памеры на участках прымыкання да рэек.

Важна: На тэрыторыі Заходняй Еўропы тэхнічныя патрабаванні, якія вызначаюць якасць зыходнага матэрыялу, які выкарыстоўваецца пры вырабе жалезабетонных шпал, рэгламентуецца стандартам EN 13230. Клас трываласці зыходнага матэрыялу на айчынным вытворчасці вызначаецца больш высокімі патрабаваннямі прыведзенымі ў ДАСТ 26633.

вытворчыя тэхналогіі

Незалежна ад таго, плануецца падмурак з жалезабетонных шпал ці ж ЖБВ будуць выкарыстаны па сваім прамым прызначэнні, трываласць гэтых канструкцыйных элементаў будзе гарантаваная. Эксплуатацыйныя якасці гатовых вырабаў забяспечваюцца вытворчымі тэхналогіямі.

Нягледзячы на ​​тое, што на працягу пяцідзесяці з лішнім гадоў было апрабавана нямала метадаў вырабу шпал, сёння паўсюдна ўжываецца чатыры найбольш распаўсюджаныя вытворчыя тэхналогіі, якія адказваюць патрабаванням міжнародных стандартаў.

• Тэхналогія карусельные тыпу з затрымкай зняцця формы. Асаблівасць гэтага тэхналагічнага працэсу ў тым, што гатовая сумесь заліваецца ў формы і ўшчыльняецца. Выманне вырабы з формы ажыццяўляецца толькі пасля дасягнення аптымальных трывальных паказчыкаў, дастатковых для прыкладання сілы папярэдняга напружання. Падчас вырабаў прымяняюцца спецыялізаваныя разборныя касетныя формы, якія здольныя змясціць да шасці адзінак вырабы. За кошт прымянення спецыяльных механізмаў нацяжэння, забяспечваецца папярэдняе напружанне арматурных дубцоў, якое пасля перадаецца і на бетон і забяспечвае аптымальнае з ім счапленне. Пасля таго як жалезабетонная шпал гатовая, форма можа быць дэмантаваная і адразу ж прыменена для чарговага вытворчага цыклу. Назва метаду тлумачыцца тыпам вытворчага працэсу і канструкцыйнымі асаблівасцямі выкарыстоўваюцца формаў, якія размяшчаюцца на транспартнай сістэме карусельные тыпу. Такі метад атрымаў шырокае распаўсюджванне ў краінах Заходняй Еўропы і лічыцца найбольш перспектыўным і тэхналагічным.
• Лінейная тэхналогія. Незалежна ад таго, што вырабляецца жалезабетонная полушпала для рэйкавых кранаў або поўнапамернае выраб, вытворчы працэс можа быць рэалізаваны на аснове лінейнай тэхналогіі. У ходзе вытворчага працэсу ўжываецца канвеер з шэрагам паслядоўна размешчаных формаў. Агульная даўжыня ланцужка, як правіла, складае не менш за 100 метраў. У тарцах формаў ужываюцца адмысловыя прылады, якія не толькі закрываюць форму, але і перадаюць папярэдняе напружанне на арматурныя дубцы. Па меры высыхання сумесі высілак перадаецца на бетон.
• Тэхналогія зняцця формы з наступным напругай.

У дадзеным выпадку ў формы ўстаўляюцца шаблоны, якія будуць вызначаць размяшчэнне металічнай арматуры. Затым бетон заліваецца ў формы і ўшчыльняецца.

Па меры застывання, у тоўшчу сумесі ўводзяцца металічныя загваздкі, на якія аказваецца механічнае намаганне. Праз невялікі прамежак часу форма дэмантуецца і здабываюцца шаблоны. Перавага дадзенага спосабу ў тым, што працэс па сутнасці няспыннае, а таму для атрымання патрабаванага выніку неабходна абмежаваную колькасць формаў.

• Тэхналогія зняцця формы з папярэдніх напругай. У гэтым выпадку форма здымаецца так жа хутка, як і ў папярэднім спосабе. Адзіным істотным адрозненнем гэтага тэхналагічнага працэсу з'яўляецца тое, што напружвае высілак вырабу перадаецца ня праз загваздкі, а з дапамогай рам.

Асаблівасці мантажу, рамонту і ўтылізацыі жалезабетонных шпал

Кладка чыгуначных шляхоў з ужываннем ж / б шпал мае шэраг характэрных асаблівасцяў.

Рэйкі і бетонныя шпалы, пры будынку чыгунак, мантуюцца на першапачаткова падрыхтаванае палатно на аснове зямельнага грунту, пяску і друзавых засыпки.Для таго каб прадухіліць пашкоджанне шпал пры праходжанні цягнікоў і забяспечыць захаванасць землянога палатна, патрабуецца спецыяльная падрыхтоўка, якая заключаецца ў прыладзе пяшчаных палос .

Кладка робіцца з дапамогай механізаваных комплексаў, якія дазваляюць мінімізаваць ступень выкарыстання фізічнай працы. У выніку зніжаецца сабекошт мантажнага працэсу, а акрамя таго, скарачаюцца тэрміны рэалізацыі кладкі шляху ў цэлым.

Як раней было сказана, эксплуатацыйны рэсурс ж / б шпал абмяжоўваецца 30-60 гадамі. Але такія параметры даўгавечнасці магчымыя толькі ў тым выпадку, калі стан шляхоў рэгулярна аглядаецца на прадмет паломак і частковых дэфармацый.

Да прыкладу на эксплуатацыйнае стан ЖБВ ўплывае стан шруб, што мацуюць падшэўку да шпалы. Калі шрубу зламаны і непаладка своечасова не выяўлена вялікая верагоднасць таго, што падшэўка пры праходжанні складу будзе біць па бетоне, выклікаючы ў ім усталостную напругі. (Гл. Таксама артыкул застывання бетону: асаблівасці.)

Калі праблема не ўхіляецца пасля зрыву галоўкі шрубы, у параўнальна невялікі прамежак часу ў тоўшчы бетону з'яўляюцца мікротрэшчыны, якія прыводзяць да частковага ці поўнага разбурэння шпалы.

Па заканчэнні эксплуатацыйнага рэсурсу ці з прычыны натуральных разбурэнняў, шпалы падлягаюць замене. У той жа час непрыдатныя да выкарыстання ЖБДИ падлягаюць утылізацыі.

Так як рэзка жалезабетону алмазнымі коламі з мэтай драбнення ўяўляецца неапраўдана дарагім працэсам, перапрацоўка ажыццяўляецца з ужываннем адмысловых механізаваных комплексаў. Асноўным рабочым элементам комплексу з'яўляецца щековая драбнілку, якая здрабняе ЖБВ да кансістэнцыі сярэдне або дробнапамерных друзу. (Гл. Таксама артыкул Умацаванне бетону: як зрабіць.)

Перапрацаваныя шпалы пасля могуць быць ужытыя ў якасці матэрыялаў для засыпання катлаванаў або для фарміравання насыпаў.

выснову

Цяпер вы ведаеце, колькі важыць жалезабетонная шпал, як яна вырабляецца і якія яе эксплуатацыйныя асаблівасці. Трэба меркаваць, што прымяненне гэтых ЖБВ будзе актуальны і запатрабаваны на працягу доўгага часу.

Бо нават нягледзячы на ​​распрацоўку цалкам пластыкавых шпал ў Японіі, менавіта адпаведнасць ДАСТ на жалезабетонныя шпалы гарантуе аптымальнае спалучэнне трываласці, даўгавечнасці і прымальнай кошту. Больш карыснай і цікавай інфармацыі вы зможаце выявіць, паглядзеўшы відэа ў гэтым артыкуле.