Железобетонные шпалы и брусья

Железобетонные шпалы являются цельнобрусковыми, изготавливаются из тяжелого бетона и армируются предварительно напряженной стальной проволочной или стержневой арматурой периодического профиля диаметром 3 мм. В отличие от деревянной шпалы, форма которой была предопределена природой, при проектировании железобетонной шпалы ей придали более целесообразную форму, улучшающую рабочие параметры.

В связи с тем, что наибольшие прогибы и давление на балласт возникают у торцов шпалы, ширина ее подошвы уменьшена в средней части до 250 мм и увеличена у торцов до 300 мм. Толщина шпалы переменна по длине – больше в подрельсовом сечении (место, где возникает наибольшее давление); в этом же месте сделано углубление для установки рельса.

К достоинствам железобетонных шпал относится:

• увеличение межремонтного периода благодаря долговечности шпал (до 30-50 лет);

• повышение устойчивости бесстыкового пути против выброса (на 15-20% по сравнению с деревянными шпалами);

• повышение стабильности ширины рельсовой колеи, а также улучшение однородности упругих свойств по длине пути и плавности движения поездов (особенно важно на скоростных линиях).

Недостатки железобетонных шпал:

• повышенная (в 2-3 раза) продольная и поперечныя жесткость пути, которую приходится снижать при помощи резиновых прокладок-амортизаторов;

• хрупкость и чувствительность к ударным воздействиям;

• повышенное давление на балласт;

• недостаточная работоспособность под рельсовыми стыками (отказы в 2 раза чаще, чем под средней частью рельса);

• необходимость укладки электроизолирующих элементов (имеют малый срок службы);

• большая масса шпалы (около 265 кг) затрудняет одиночную смену дефектных шпал без мощных кранов.

Области применения железобетонных шпал:

• в сочетании с бесстыковым путем (звеньевой путь с железобетонными шпалами – конструкция, не оправданная технически и экономически);

• на линиях со скоростями движения пассажирских поездов более 140 км/ч благодаря высокой стабильности и равноупругости такого пути.

4.5. Порядок выполнения задания

Задание (для специальности «Логистика»). Начертить поперечное сечение рельса заданного типа.

1. Чертеж выполняется на листе формата А4 в масштабе М 1:1. Название чертежа «Поперечное сечение рельса …» (вместо многоточия указывается заданный тип рельса).

2. По центру листа провести вертикальную штрихпунктирную линию (ось рельса), от которой отмеряются все горизонтальные размеры.

3. Вертикальные размеры отмеряются от основания подошвы рельса.

4. Кривые изображаются от руки или при помощи лекал.

5. Указать все вертикальные и горизонтальные размеры и радиусы всех кривых.

4.6. Контрольные вопросы

1. Виды верхнего строения пути.

2. Что относится к верхнему и нижнему строению пути?

3. Назначение и свойства рельсов.

4. Что такое дефектный и остродефектный рельс?

5. Что такое промежуточные и стыковые рельсовые скрепления?

6. Что такое стык рельса? Какие стыки бывают по конструкции?

7. Классификация промежуточных рельсовых скреплений.

8. Какие типы промежуточных рельсовых скреплений относятся к упругим, а какие к жестким?

9. На какие группы делятся деревянные шпалы в зависимости от поперечного сечения?

10. Области применения железобетонных шпал.