В чем преимущества и недостатки железобетонных шпал?

15 октября'18

Материал изготовления

Шпалы — опорная конструкция под железнодорожные рельсы. Они укладываются на подготовленный слой баласта. Для железной дороги используется сыпучий песок, городское метро же возводится на бетонном основании. Главная задача — закрепить рельсы в идеальном параллельном состоянии и снять с них часть нагрузки от проезжающих составов. Конструкция подвергается большим испытаниям, знакопеременным нагрузкам и регулярно находится под воздействием природы: солнечных лучей, влаги, ветра и пыли. В разные годы на строительстве железных дорог использовались шпалы из различных материалов. Сегодня они повсеместно заменяются железобетонными изделиями. Они обладают рядом преимуществ перед конкурентами:

• Каменные шпалы, которые использовались в самом начале тяжелы в изготовлении. Потому цена на такой продукт слишком высока для больших проектов. Помимо этого, камень не самый стойкий к износу материал. От постоянных вибраций он легко трескается и приходит в негодность
• Деревянные долго считались идеальным вариантом. Они легки как в производстве, так и в установке. Цена значительно ниже. Не копят статический ток. Вот только страдают от влажного и холодного климата, поедаются термитами, высыхают на солнечном свете. Для защиты от этого, дерево покрывается специальными составами. Но это повышает расходы на обслуживание путей и снижает общую надежность конструкции

Сейчас идеальным решением считаются именно железобетонные шпалы. Это одно из главных направлений компании ОАО “Спецжелезобетон”. Производство проходит в полном соответствии с ГОСТ - 33320 - 2015, что позволяет говорить о качестве изделия, его надежности и безопасности. На собственных мощностях применяется технология с использованием напряженной арматурной балки.

Преимущества железобетонной шпалы

Применение железобетонных конструкций в ЖД - отрасли обусловлено положительными характеристиками этого изделия:

• Высокая износостойкость. Сделанное по ГОСТу изделие без проблем справляется как с климатическими, так и с рабочими условиями эксплуатации. Армирование стальной проволокой усиливает конструкцию, а создаваемое растягивающее усилие закаляет материал перед нагрузками
• Длительный срок службы. В среднем, ЖБ прослужит в 10 раз дольше, чем дерево. Армированный бетон не подвержен коррозии, не гниет и не усыхает. Поэтому, в тяжелом климате этот срок увеличивается еще больше
• Устойчивость к механическим нагрузкам. Технология изготовления, включающая в себя заливку бетона в форму, на подготовленные арматурные балки под напряжением, отлично справляется с весом проходящих составов. А также крепко удерживает возложенные рельсы. Это важный параметр в современных требованиях к безопасности путей
• Низкая стоимость. Налаженный поток производства позволяет снижать цену на одно изделие. Особенно это важно при крупных поставках, для больших и важных проектов. Это та ситуация, когда можно сэкономить бюджет строительства без потери его качества
• В отличие от того же дерева, вам не требуется регулярно проверять пути и обрабатывать шпалы специальными антисептическими средствами, дабы замедлить их гниение. Бетон и сам прекрасно справляется с этой задачей. Затраты на обслуживание меньше, что в долгосрочной перспективе отличный плюс к бюджету строительства

Отдельного слова заслуживает технология изготовления. Арматурный балки погружаются в специальную форму и подвергаются напряжению. Затем заливается однородный бетонный состав. Когда он застывает, напряжение снимается. Готовое изделие изымается из формы, проходит проверку и лишь затем отправляется к заказчику.

Недостатки

Недостатком считается вес получившегося изделия. Но современные технологии укладки позволяют нивелировать этот минус. Масса готового изделия составляет 0.27 тонны. Поэтому применяются специальные устройства — шпалоукладчики. Да, деревянные шпалы можно водружать ручной рабочей силой. Но итоговые положительные стороны железобетона все-таки выглядят более сильными, нежели один минус. Также сложностью считают, что для ЖБ-шпалы требуется изоляция. Это действительно так, они должны быть изолированы, чтобы снимать электропроводность.

Типы шпал

Согласно ГОСТ, все заводы, производящие это изделие, должны придерживаться и классификации. Первая из них — размеры:

• Длина шпалы составляет 2 700 миллиметров
• Ширина — 300 миллиметров
• Толщина в центральной части — 145 мм
• Высота в местах, где производится крепление рельсы — 206 мм
• Виды подразделяются и по типу рельсового крепления:
• Ш-1. Раздельное клемно-болтовое крепление. Стык к опоре закрепляется при помощи прокладки и болта
• Ш-2. Нераздельное соединение
• Ш-3. Аналог к Ш-2, но применяются разные типы установки рельсы

Еще одно типовое разделение — изолированные арматурные балки, либо без изолирующих подкладок. От этого параметра зависит электропроводность всей конструкции, безопасность использования. Монтаж производится только на ровную почву, желательно с песчаной поверхностью. Из-за объема и массы изделия, руками рабочего поднять шпалу не получится. Для этого применяются механизированные подъемники. Их использование сокращает время установки, а также снижает стоимость проводимых работ. Рельсы водружаются на укрепленные шпалы и монтируются в зависимости от типа установки, о которых мы говорили в предыдущем разделе. После монтажа следует проверка выполненных работ, перед сдачей в эксплуатацию. ЖБ-шпалы более долговечны, чем деревянные аналоги. Но периодически их также рекомендуется проверять. Со временем в бетоне могут образоваться мелкие трещины, в последствии заполняемые водой и замерзающие при минусовой температуре. Это чревато расколом изделия. Хотя до критических поломок дело не доходит из-за грамотного армирования. Утилизация вышедшей из строя шпалы производится при помощи дробилки. Получившийся щебень пригоден в дальнейшем использовании. Например, для засыпания ям, укрепления конструкций и в других целях.
Подробно о размерах весе железобетонныйх шпал читайте в следующем материале.

Производство шпал на ОАО "Спецжелезобетон";

Описанная выше технология производства, в полном соответствии с государственными актами и ГОСТ, применяется на предприятии ОАО "Спецжелезобетон" под торговой маркой "Микабет". Текущие мощности позволяют создавать 300 000 изделий за год. Объемы производства не ставят в ущерб качество и надежность итогового продукта. Продукция без проблем выдерживает сравнение с лучшими европейскими аналогами, а в таких компонентах, как несущая способность и материалоемкость и вовсе превосходят их. За это отвечает команда технологов завода и каждый рабочий. Текущее развитие железнодорожной отрасли, как в Беларуси, так и во всем мире, диктует новые стандарты безопасности и качества изделий. Это учитывается в работе предприятия. Перспективы железобетона, как основного материала при строительстве железных дорог, раскрываются на полную мощность. И современным строителям также необходимо учитывать это в своих проектах. Применение армированного бетона дает долгий срок службы, низкую стоимость эксплуатации, защиту от гниения и неожиданных поломок, низкие затраты на монтаж изделия. Эти преимущества позволяют создавать надежные и быстровозводимые железнодорожные пути.