Деревянные и железобетонные шпалы


Шпалы для железнодорожного полотна являются важнейшей деталью устройства пути. От их качественных характеристик зависит устойчивость магистрали. В нашей стране используют опоры из дерева и железобетона. Но изначально под рельсы укладывали брус из камня. Позднее каменные заместили деталями из дерева, оно имеет хорошие показатели амортизации, и проще с точки зрения механического обрабатывания. Однако, обстановка поменялась кардинальным образом, когда начали производить железобетонные шпалы.


Железобетонные шпалы

Многообразие видов

Это рельсовые опоры, при производстве которых требуются брусья с изменяющимися размерами и формой сечения. Бетонные шпалы армированы при помощи проволоки из стали, диаметр ее обусловлен модификацией. К производственной технологии таких изделий предъявляют следующие требования:

  • приготовленный бетонный раствор должен быть однороден по консистенции;
  • для необходимой передачи силы напряжения необходимо, чтобы материал обладал соответственной прочностью;
  • при производстве опор, соблюдают точные размеры, формы, это важно в точках соединения с рельсами.
Требования
По причине различных природных условий и разной механической нагрузки на детали, при производстве железобетонных опор соблюдают повышенные требования. Это позволяет увеличивать период эксплуатации, при благоприятных условиях применения достигает 60 лет. Изделия с использованием предварительно напряженного бетона, вытесняют шпалы из дерева благодаря своей прочности и долговечности.

Классификация

Шпалы железобетонные классифицируют на определенные виды, зависящие от устойчивости к образованию всевозможных трещин, качества и точных размеров и иных параметров:

  • опоры первого сорта.
  • Опоры второго сорта. Различаются низкой степенью устойчивости к трещинам, к геометрическим размерам не предъявляются высокие требования.

По видам рельсовых креплений различают:

  • Ш-1 созданы для раздельного скрепления с применением болтов путем закрепления подкладки на опоре.
  • Ш-2 — для нераздельного скрепления с применением болтов путем закрепления к шпале и подкладки, и рельса.
  • Ш-3, предназначенные для нераздельного соединения с применением болтов при помощи прямого закрепления к опоре рельса.

Также такие шпалы имеют различия по электрической изоляции и типу применяемой арматуры. По параметрам электрической изоляции выделяют:

  • изолированные;
  • неизолированные, отсутствуют изолирующие вкладыши.

К достоинствам данных опор можно отнести:

  • морозоустойчивость;
  • длительный период службы (от 40 до 50 лет);
  • обеспечивают однородность железнодорожного пути.

Недостатки:

  • высокая электрическая проводимость;
  • чувствительны к ударам (особенно в местах стыка);
  • жесткость пути, это способствует быстрому изнашиванию рельс в точках стыка;
  • высокий вес (примерно 270 кг);
  • сложность монтажа;
  • высокая цена.

Время от времени возникает вопрос, шпалы из какого материала стоит выбрать: из железобетона либо дерева. Во-первых, необходимо обратить внимание на цену. Стоимость деревянных опор существенно ниже. Во-вторых, период службы: в этом преимущество у железобетонных шпал. Время самоокупаемости шпал из железобетона более продолжительное, в связи с этим их обычно применяют на магистралях, на которых они смогут максимально быстро окупаться. На линиях железной дороги с относительно небольшой нагрузкой в большинстве случаев более выгодно использование шпал из пропитанного дерева.

Деревянные шпалы

Имеют классификацию:

  1. По методу распила:
  • обрезные – обрезку проводят с четырех сторон;
  • полуобрезные – обрезку проводят с трех сторон;
  • не обрезные – обрезаются с двух сторон.
  1. По назначению:
  • материал 1 типа, с пропиткой. Такой используют для основного пути;
  • материал 2 типа, с пропиткой. Применяется при укладывании подъездного и станционного пути;
  • материал 3 типа. Используют на предприятиях промышленности с малой нагрузкой.

Обычно шпалы обработаны несколькими видами антисептических веществ – водорастворимыми и на основе масел. Первый вид – твердое соединение, его необходимо довести до необходимой консистенции, разводя жидкостью. Антисептики на основе масла — продукт сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они употребляются в естественном виде, или могут разбавляться иными маслянистыми жидкостями.

К положительным сторонам шпал из дерева относят:

  • быструю самоокупаемость, они существенно ниже по стоимости шпал из железобетона;
  • вес (около 80 кг);
  • возможность увеличивать либо уменьшать колею железнодорожного пути;
  • устойчивы к перепадам температур;
  • диэлектрические свойства древесины;
  • устойчивое сцепление с подложкой;
  • упругость.

Из недостатков — период службы от 3 до 40 лет. При неверном обрабатывании антисептическими составами (или вовсе без обработки) шпалы подвержены гниению.

У железобетонных и деревянных шпал имеются свои плюсы и минусы. Применение тех либо иных обусловлено лишь конкретными условиями. В отдельных ситуациях стоит употреблять исключительно деревянные опоры. И тогда даже не стоит вопрос, какие лучше. В каких-то ситуациях целесообразно использование железобетонных. При выборе деревянных шпал, важнейший критерий — качество обработки древесины.