Шпалы железобетонные для верхнего строения пути
Предварительно напряжённые железобетонные шпалы предназначены для укладки в рельсошпальную решётку железнодорожного пути. Изделия воспринимают нагрузку от рельсов через промежуточные скрепления и передают её на балластный слой. Основные типы брусковые шпалы с переменным поперечным сечением, армированные высокопрочной проволокой или стержневой арматурой класса Ат-IV и выше. Бетон класса по прочности на сжатие не ниже В40, морозостойкость не менее F200, водонепроницаемость W6.
Конструктивные особенности и типоразмеры
Шпалы железобетонные изготавливаются по ГОСТ 10629 и ТУ производителей. Длина изделий 2700 мм, ширина подошвы от 250 до 300 мм, высота в средней части от 193 до 230 мм. Масса одной шпалы от 240 до 270 кг. Подрельсовые площадки имеют уклон 1:20 для обеспечения подуклонки рельсов. В зависимости от типа рельсовых скреплений (КБ, АРС, ЖБР, КПП) шпалы оснащаются закладными болтами, анкерами или отверстиями под шурупы.
Классификация по типу скреплений
- Шпалы под скрепление КБ (клино-болтовое) с закладными болтами М22 или М24, применяются на путях 13 классов.
- Шпалы под скрепление АРС (анкерное рельсовое скрепление) с анкерными втулками, обеспечивают повышенную надёжность фиксации рельса.
- Шпалы под скрепление ЖБР (железобетонное рельсовое скрепление) с упругими клеммами, используются на бесстыковом пути.
- Шпалы под скрепление КПП (комбинированное пружинное) с пружинными клеммами и регулировочными прокладками.
Технические параметры
| Тип шпалы | Длина, мм | Масса, кг | Класс бетона | Арматура |
|---|---|---|---|---|
| Ш1 (под КБ) | 2700 | 265 | В40 | 12 проволок 3 мм |
| Ш2 (под АРС) | 2700 | 255 | В45 | 10 стержней 7 мм |
| Ш3 (под ЖБР) | 2700 | 250 | В40 | 14 проволок 3 мм |
Области применения
Железобетонные шпалы укладываются на магистральных линиях с грузонапряжённостью от 25 до 80 млн ткм/км в год, на станционных и подъездных путях промышленных предприятий. Используются в системах метрополитена, на участках с бесстыковым путём и стрелочными переводами. Эксплуатация возможна в диапазоне температур от 60 до +50 C. Для кривых участков радиусом менее 350 м применяются шпалы с усиленным армированием.
Преимущества перед деревянными шпалами
- Срок службы от 40 до 60 лет против 1218 лет у пропитанных деревянных шпал.
- Стабильность геометрии отсутствие усадки, гниения и деформаций при переменной влажности.
- Противодействие сдвигу высокая масса (от 240 до 270 кг) увеличивает сопротивление поперечному сдвигу рельсошпальной решётки.
- Электроизоляция бетон обеспечивает сопротивление изоляции рельсовых цепей не менее 10 кОм.
Вопросы и ответы
Какие типы железобетонных шпал выпускаются по ГОСТ?
По ГОСТ 10629 выпускаются шпалы типов Ш1, Ш2 и Ш3, различающиеся конструкцией подрельсовых площадок и типом арматуры. Ш1 предназначены для скрепления КБ, Ш2 для АРС, Ш3 для ЖБР.
Какой класс бетона используется для шпал?
Применяется тяжёлый бетон класса В40В45. Морозостойкость F200F300, водонепроницаемость W6W8. Для агрессивных сред (солевые растворы, химические производства) используется бетон с сульфатостойким цементом.
Допускается ли укладка железобетонных шпал на кривых малого радиуса?
На кривых радиусом менее 350 м применяются шпалы с усиленным армированием и дополнительными анкерами. Для радиусов менее 200 м рекомендуется использовать деревянные шпалы или специальные железобетонные шпалы с изменённой геометрией.
Какой срок службы железобетонных шпал?
При соблюдении технологии укладки и текущего содержания пути срок службы составляет от 40 до 60 лет. Фактический износ зависит от грузонапряжённости, типа подвижного состава и климатических условий.