Что такое железнодорожная шпала?
Железнодорожные шпалы – это элементы, на которые укладываются рельсы с соответствующей шириной колеи. Эти шпалы обычно опираются на балласт, а в некоторых регионах их также называют шпалами. Нагрузка от рельсов при прохождении поезда воспринимается этими шпалами и распределяется на балласт.
Функции железнодорожных шпал
Основными функциями железнодорожных шпал являются:
- прочно удерживать рельсы и поддерживать равномерную ширину колеи.
- передача нагрузки с рельсов на балласт или грунт.
- уменьшение вибрации, исходящей от рельсов.
- обеспечение продольной и поперечной устойчивости.
Классификация железнодорожных шпал
В зависимости от используемых материалов железнодорожные шпалы делятся на следующие типы.
Деревянные шпалы
Бетонные шпалы
Стальные шпалы
Чугунные шпалы
Композитные шпалы
Деревянные шпалы
Это шпалы, изготовленные из дерева. Деревянные шпалы используются с давних времен. Они до сих пор широко используются в некоторых западных странах. Для изготовления деревянных шпал может использоваться как древесина твердых, так и мягких пород. Однако более известны шпалы из твердых пород дерева – дуба, джарры, тикового дерева.
Преимущества деревянных шпал
Деревянные шпалы дешевле других и просты в изготовлении.
Они имеют небольшой вес, поэтому их легко транспортировать и переносить во время установки.
На деревянных шпалах легко устанавливаются крепежи.
Они являются хорошими изоляторами, поэтому рельсы хорошо защищены.
Деревянные шпалы могут поддерживать любой тип колеи.
Они подходят для всех типов железнодорожных участков.
Они хорошо подходят для путей в прибрежных районах.
Недостатки деревянных шпал
Срок службы деревянных шпал очень мал по сравнению с другими.
Слабо защищены от огня.
Легко подвержены влиянию влажности, что приводит к сухому гниению, мокрому гниению и т.д.
При неправильной обработке возможно нападение паразитов.
Плохая устойчивость к ползучести.
Требуется хорошее внимание даже после укладки.
Бетонные шпалы
Бетонные шпалы изготавливаются из бетона с внутренним армированием. Бетонные шпалы используются во многих странах благодаря своей высокой стабильности и малому обслуживанию. Они больше подходят для высокоскоростных рельсов.
Большинство бетонных шпал изготавливается из предварительно напряженного бетона, в котором внутреннее напряжение вызывается в шпале перед заливкой. Таким образом, шпала хорошо противостоит высокому внешнему давлению.
Преимущества бетонных шпал
Бетонные шпалы тяжелее всех других типов, поэтому обеспечивают хорошую устойчивость рельсов.
Они имеют длительный срок службы, поэтому экономически предпочтительны.
Они обладают хорошей огнестойкостью.
Бетонные шпалы не подвержены коррозии.
Не подвержены нападению паразитов, гниению и т.д. Следовательно, они подходят для всех типов почвы и условий влажности.
Прочность на изгиб выше.
Бетон является хорошим изолятором, поэтому этот тип шпал больше подходит для путей с круговым движением.
Бетонные шпалы прочно удерживают путь и сохраняют ширину колеи.
Недостатки бетонных шпал
Из-за большого веса их трудно перемещать.
Для путей на мостах и переездах бетонные шпалы не подходят.
При транспортировке могут возникнуть повреждения.
Стальные шпалы
Стальные шпалы используются чаще, так как они прочнее деревянных и экономичнее бетонных. Они также имеют хороший срок службы. Они формуются в виде корыта и укладываются на балласт в форме перевернутого корыта.
Преимущества
Они имеют небольшой вес, поэтому их легко транспортировать, укладывать и устанавливать.
Они пригодны для вторичной переработки, поэтому имеют хорошую стоимость лома.
Срок службы стальных шпал больше и составляет около 30 лет.
Они хорошо противостоят огню.
Они обладают хорошей устойчивостью к ползучести.
Они не подвержены нападению паразитов и т.д.
Они хорошо подходят для путей с высокими скоростями и большими нагрузками.
Они крепко держат рельс, а соединение рельса со шпалой также простое.
Недостатки
Сталь легко поддается воздействию химикатов.
Стальные шпалы требуют большого ухода.
Они не подходят для всех типов балласта, который укладывается на шпалы.
В случае схода с рельсов они очень сильно повреждаются и не пригодны для повторного использования.
Они не подходят для всех типов рельсов и ширины колеи.
Чугунные шпалы
Чугунные шпалы широко используются в мире, особенно на индийских железных дорогах. Они бывают двух типов: шпалы с горшками и шпалы с пластинами. Шпалы типа “горшок” не подходят для кривых более 4 градусов. Шпалы типа CST 9 более известны на индийских железных дорогах.
Чугунные шпалы могут использоваться в течение длительного периода до 60 лет.
Их производство также несложно и может быть осуществлено на месте, поэтому нет необходимости в длительной транспортировке.
В случае чугунных шпал невозможно нападение паразитов.
Они обеспечивают прочную опору для рельсов.
Поврежденные чугунные шпалы могут быть переделаны в новые, поэтому чугунные шпалы имеют хорошую стоимость.
Чугунные шпалы предотвращают ползучесть рельсов.
Чугун хрупок по своей природе и легко повреждается при обработке. Поэтому транспортировка и укладка затруднены.
Чугунные шпалы легко повреждаются и подвергаются коррозии под воздействием соленой воды, поэтому они не подходят для прибрежных районов.
Они могут сильно повредиться при сходе с рельсов.
Чугун дорого стоит на рынке по сравнению с другими материалами шпал. Следовательно, он неэкономичен.
Для крепления рельса к шпале требуется много крепежных материалов.
Требуется надлежащее техническое обслуживание.
Композитные шпалы
Композитные шпалы – это шпалы современного типа, которые изготавливаются из отходов пластмассы и резины. Поэтому их также называют пластиковыми шпалами. Они обладают многими комбинированными свойствами всех других типов.
Композитные шпалы служат дольше, около 50 лет.
Композитные шпалы – это экологически чистые шпалы.
Они имеют небольшой вес, но обладают большой прочностью.
Их стоимость при утилизации высока, так как композитные шпалы пригодны для вторичной переработки.
Их можно легко изменить в размерах, как деревянные шпалы. Таким образом, их можно использовать для любого типа рельсов.
Вибрации, получаемые от рельсов, хорошо снижаются этими композитными шпалами.
Недостатки
Композитные шпалы не очень хорошо защищают от огня.
Стоимость шпал может увеличиться при крупномасштабном производстве.
Читать далее:
Кирпичи из силиката кальция или силикатные кирпичи для кладки кирпича
Современные методы строительства – детали и применение
Строительство подпорных стен из бетонных блоков со ступенями