Шпалы деревянные — типы, ширина, пропитка длина и вес деревянных рельсовых шпал для железной дороги

Шпалы деревянные долгое время служат основой для строительства железнодорожных путей. Изготовленные из прочных пород дерева, они обеспечивают надежность и долговечность пути.

В то время как современные материалы постепенно занимают свою нишу в этой области, деревянные шпалы остаются предметом интереса благодаря своей исторической значимости и экологичности. В этой статье рассмотрим особенности, применение и преимущества деревянных шпал.

Размер шпал деревянных по ГОСТу

Шпалы деревянные являются ключевым материалом для железнодорожных путей. В зависимости от требований к их характеристикам, существует несколько ГОСТов, регламентирующих размеры и параметры шпал. Далее будут рассмотрены наиболее распространенные из них.

ГОСТ 78-89 «Шпалы деревянные для железнодорожного пути»

Этот стандарт регламентирует технические условия и размеры для деревянных шпал, предназначенных для железнодорожного пути. В соответствии с ним, основные размеры шпал следующие:

• Длина: 2750 мм;
• Ширина: 160 мм;
• Высота: 250 мм.

Также в ГОСТе приведены требования к качеству древесины, а также к условиям её обработки и маркировке.

ГОСТ 20022.0-93 «Шпалы деревянные. Общие технические условия»

Этот стандарт определяет общие технические условия для производства и поставки деревянных шпал для железнодорожных и городских путей, переходов и переездов. Размеры шпал могут различаться в зависимости от конкретного применения, но базовые размеры остаются схожими с ГОСТ 78-89. Важными пунктами данного ГОСТа являются также требования к сортировке, маркировке, транспортировке и хранению шпал.

Конечно, на практике существует множество нюансов, которые могут влиять на выбор типа и размера шпалы, и конкретные требования могут зависеть от региона или специфических условий эксплуатации.

Тем не менее, ГОСТы обеспечивают базовые требования, которые гарантируют безопасность и надежность эксплуатации железнодорожных путей.

Вес шпал из древесины

Вес шпал из древесины играет важную роль в железнодорожной индустрии. Рассмотрим подробно основные аспекты.

Определение шпалы

Шпала – это поперечный элемент железнодорожного пути, который служит основой для закрепления рельсов и распределения нагрузки от вагонов на балластное основание. Традиционно для производства шпал использовались древесные породы, хотя сегодня все чаще применяются бетонные или стальные шпалы.

Почему вес шпалы важен?

Вес шпалы напрямую влияет на стабильность и безопасность железнодорожного пути. Тяжелые шпалы обеспечивают лучшую стабилизацию рельсов, уменьшая вероятность смещения или деформации пути под воздействием нагрузок от поезда. Кроме того, вес шпалы влияет на затраты на транспортировку и укладку.

Как определить вес шпалы из древесины?

Вес деревянной шпалы зависит от нескольких факторов: породы древесины, степени влажности и объема. Например, шпалы из твердых пород, таких как дуб или ясень, будут тяжелее, чем шпалы из мягких пород, например, из сосны или ели. Кроме того, влажные шпалы будут тяжелее сухих из-за дополнительного веса воды.

Влияние влажности на вес шпалы

Как уже было упомянуто, влажность древесины сильно влияет на ее вес. Свежесрубленная древесина может содержать до 50% воды, в то время как хорошо высушенная древесина содержит около 12-15% влаги. Это может существенно увеличивать вес шпалы, что делает ее транспортировку и укладку более трудоемкой.

Типы шпал деревянных

Деревянные шпалы имеют долгую историю применения на железнодорожных путях. Они представляют собой брусья, на которые укладываются рельсы. Их главная задача — обеспечивать устойчивость рельсовой колеи. Существует несколько основных типов деревянных шпал, о каждом из которых пойдет речь далее.

Твердолесные шпалы

Твердолесные шпалы изготавливаются из пород твердых лесов — дуб, ясень, береза и другие. Эти породы обладают высокой прочностью и долговечностью, что делает их отличным материалом для производства шпал.

Преимущества:

• Долгий срок службы;
• Высокая прочность;
• Относительная устойчивость к гниению.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Тяжелый вес;
• Необходимость в периодической обработке.

Легколесные шпалы

Легколесные шпалы изготавливаются из пород мягких лесов, таких как сосна или ель. Они менее прочные по сравнению с твердолесными шпалами, но и их стоимость значительно ниже.

Преимущества:

• Низкая стоимость;
• Легкий вес;
• Легкость обработки.

Недостатки:

• Короткий срок службы;
• Меньшая прочность;
• Большая подверженность гниению.

Пропитанные шпалы

Это деревянные шпалы (как твердолесные, так и легколесные), которые прошли специальную обработку антисептиками для увеличения их срока службы и устойчивости к гниению.

Преимущества:

• Увеличенный срок службы;
• Высокая устойчивость к гниению;
• Подходят для использования в различных климатических условиях.

Недостатки:

• Необходимость в периодическом контроле состояния шпалы;
• Возможное воздействие пропиточных растворов на окружающую среду.

Разметка шпал деревянных

Разметка деревянных шпал — важный этап их обработки перед использованием на железной дороге. Правильная разметка гарантирует равномерное распределение нагрузки и долгий срок службы пути.

Понятие разметки шпал

Разметка шпал означает определение и отметка на них мест, где будут закреплены рельсы и другие элементы пути. Это необходимо для того, чтобы гарантировать правильное и равномерное распределение нагрузки от поезда на шпалы и обеспечивать долговечность всей конструкции.

Виды разметки

В зависимости от назначения и типа железной дороги может использоваться различная разметка шпал:

1. Однорельсовая разметка — предназначена для узкоколейных железных дорог и других путей с одним рельсом на шпале.
2. Двурельсовая разметка — наиболее распространенный тип разметки для большинства железных дорог.

Технология разметки

Используя мерный инструмент, например рулетку, определите местоположение будущих отверстий для крепежных элементов. На поверхности шпалы рисуются линии, которые будут служить руководством при бурении отверстий. После того, как все линии прорисованы, на шпале делаются отверстия под крепежные элементы.

Контроль качества разметки

После выполнения разметки необходимо провести проверку:

1. Правильность расположения отверстий. Все отверстия должны быть выполнены строго по разметке, без смещений.
2. Равномерность распределения отверстий. Это гарантирует равномерное распределение нагрузки на шпалу.

Правильно выполненная разметка шпал гарантирует долгий срок службы железной дороги и безопасность движения поездов.

Дефектность деревянных шпал

Деревянные шпалы активно используются на железнодорожных путях и в других строительных объектах. Однако, как и любой другой материал, деревянные шпалы подвергаются различным дефектам.

Внешние дефекты

Трещины и выколотые участки:

Это наиболее распространенные дефекты, которые могут возникнуть из-за неправильной заготовки, сушки или эксплуатации шпал. Трещины могут располагаться как вдоль, так и поперек шпалы.

Потертости и иссечения:

Повреждения, которые могут возникнуть из-за механического воздействия в процессе укладки или эксплуатации.

Внутренние дефекты

Гниль:

В процессе длительной эксплуатации, под воздействием влаги и микроорганизмов, деревянные шпалы могут начать гнить изнутри, что снижает их прочность и долговечность.

Нахождение инородных тел:

Иногда внутри шпал могут обнаруживаться инородные тела, такие как камни или другие материалы, которые попали туда в процессе производства.

Дефекты, связанные с биологическим воздействием

Повреждения от насекомых:

Различные древоточцы и другие насекомые могут поражать деревянные шпалы, создавая в них ходы и ухудшая их структурные характеристики.

Поражение грибками:

Грибки могут вызывать изменения цвета дерева, а также разрушать его структуру, делая шпалы менее прочными и долговечными.

Технологические дефекты

Неправильная сушка:

Если процесс сушки шпалы проводится неправильно, это может привести к появлению трещин, деформации и другим внутренним и внешним дефектам.

Несоответствие размерам:

При неправильной заготовке или обработке шпалы могут не соответствовать заданным размерам или форме, что делает их непригодными для использования.

Звеньевой путь на деревянных шпалах

Звеньевой путь является одним из способов прокладки железнодорожного пути. Особенность этого метода в использовании деревянных шпал. Ниже приведено подробное описание этого процесса.

Преимущества использования деревянных шпал

Деревянные шпалы являются традиционным материалом для железнодорожных путей. Их выбирают за:

• Натуральность материала и экологичность.
• Отличное амортизационное свойство.
• Возможность быстрой замены при необходимости.

Технология прокладки

Процесс прокладки звеньевого пути на деревянных шпалах включает:

1. Подготовка основания.
2. Укладка деревянных шпал на заранее подготовленную площадку.
3. Крепление рельсов к шпалам с помощью специальных скреплений.
4. Уплотнение щебеночного слоя между шпалами.

Особенности эксплуатации и ухода

• Регулярная проверка состояния шпал и своевременная их замена.
• Защита дерева от влаги и насекомых-вредителей с помощью специальных пропиток.
• Контроль за состоянием скреплений и крепежных элементов.

Недостатки использования деревянных шпал

Несмотря на многие преимущества, деревянные шпалы имеют и свои недостатки:

• Ограниченный срок службы по сравнению с бетонными или металлическими шпалами.
• Большая подверженность гниению и воздействию насекомых.
• Необходимость регулярной обработки защитными пропитками.

Пропитанные шпалы деревянные

Деревянные шпалы пропитанные — это основной элемент железнодорожного полотна, обработанный специальными пропиточными составами для увеличения срока службы и устойчивости к воздействию внешней среды. Подробнее рассмотрим особенности таких шпал.

Пропитка для защиты от гниения

Пропитка шпал защищает древесину от быстрого разрушения под действием микроорганизмов и грибков. Это увеличивает срок службы шпалы, делая ее более долговечной.

Устойчивость к влажности

Дерево, пропитанное специальными составами, становится более устойчивым к воздействию влажности. Это уменьшает риск разбухания, искривления и других деформаций, которые могут произойти при контакте с водой.

Защита от вредителей

Пропиточные составы также обеспечивают защиту древесины от различных вредителей, таких как термиты или жуки-короеды. Это предотвращает разрушение шпалы и обеспечивает ее надежность.

Улучшение прочностных характеристик

Пропитанные деревянные шпалы обычно обладают улучшенными механическими свойствами по сравнению с непропитанными. Пропитка может укреплять структуру древесины, делая ее более устойчивой к физическим нагрузкам.

Современные технологии и материалы, используемые для пропитки деревянных шпал, обычно экологически безопасны и не наносят вреда окружающей среде.

Экономичность

Использование пропитанных деревянных шпал может быть экономически выгодным, так как увеличивается срок службы продукта. Это означает, что необходимость в замене шпал возникает реже, что приводит к снижению затрат на ремонт и обслуживание железнодорожного полотна.

Деревянные шпалы и переводные брусья

Деревянные шпалы и переводные брусья – два ключевых элемента железнодорожного строительства, используемые для обеспечения стабильности и надежности пути. Несмотря на то что оба изделия изготавливаются из дерева, они имеют разные функциональные особенности и применение.

Деревянные шпалы

Материал и производство:

Деревянные шпалы традиционно изготавливаются из крепких пород дерева, таких как дуб, сосна или лиственница. Эти породы отличаются высокой прочностью и долговечностью.

Применение:

Шпалы служат основой для укладки железнодорожных рельсов. Они распределяют нагрузку от проходящих поездов на земельное основание, предотвращая деформацию пути.

Преимущества и недостатки:

Основным преимуществом деревянных шпал является их эластичность, что позволяет поглощать вибрацию и удары. Однако их срок службы может быть короче, чем у бетонных или стальных аналогов, особенно если они подвергаются воздействию влаги или вредителей.

Переводные брусья

Материал и производство:

Переводные брусья также изготавливаются из прочных пород дерева. Они обычно толще и тяжелее, чем обычные шпалы.

Применение:

Эти брусья используются в переводных устройствах (стрелках) на железнодорожных путях, чтобы менять направление движения поезда с одного пути на другой.

Преимущества и недостатки:

Благодаря своей массе и прочности, переводные брусья обеспечивают надежное и стабильное основание для переводных устройств. Однако, как и деревянные шпалы, они могут подвергаться воздействию влаги и вредителей, что укорачивает их срок службы.

Основные причины повреждения шпал

Шпалы, служащие основой для железнодорожных путей, подвергаются различным видам повреждений в процессе эксплуатации. Эти повреждения могут произойти из-за множества факторов, включая нагрузки от поездов, атмосферные явления и др.

Воздействие нагрузки от поездов

Железнодорожные шпалы испытывают значительные нагрузки от проходящих поездов. В зависимости от веса состава, частоты движения и скорости, шпалы могут деформироваться или даже ломаться. Неправильное распределение нагрузки или износ рельсов может усилить воздействие на шпалы и привести к их преждевременному износу.

Воздействие погодных условий

Атмосферные явления, такие как дождь, снег, лед, а также колебания температур, могут негативно воздействовать на шпалы. Например, влага может привести к разрушению древесных волокон, а резкие перепады температур — к трещинам.

Влияние биологических факторов

Деревянные шпалы могут стать объектом внимания различных микроорганизмов, включая грибы и термитов. Эти организмы разрушают древесину, уменьшая её прочность и продолжительность службы. Поэтому важно правильно обрабатывать шпалы противогрибковыми и антисептическими составами.

Технологические ошибки при производстве

Ошибки при производстве или недостаточная пропитка шпал могут сделать их менее устойчивыми к внешним воздействиям. Например, недостаточное высыхание или неправильное хранение шпал может привести к их деформации или трещинам.

Агрессивные химические вещества

В районах промышленных предприятий или там, где производятся работы с использованием химически активных веществ, шпалы могут подвергаться химическому разрушению. Кислоты, щелочи и другие химикаты могут воздействовать на деревянные или бетонные шпалы, уменьшая их срок службы.

Правила замены деревянных шпал

Деревянные шпалы являются важным элементом железнодорожного полотна. Их своевременная замена обеспечивает безопасное и надежное движение поездов. Вот основные правила замены деревянных шпал:

Проверка на наличие дефектов

Перед заменой деревянной шпалы, её необходимо тщательно осмотреть на наличие дефектов. Это может включать трещины, загнивание, выветривание, а также повреждения от термитов или других вредителей. Шпалы с явными признаками повреждения подлежат немедленной замене.

Оценка срока службы

Хотя деревянные шпалы могут прослужить долгое время, их срок службы ограничен. В зависимости от климата, типа древесины и условий эксплуатации, рекомендуется заменять шпалы по прошествии определенного периода времени. Ориентировочно деревянные шпалы могут служить 20-30 лет, после чего требуют замены.

Поддержание правильного расстояния между шпалами

При замене деревянных шпал важно соблюдать определенное расстояние между ними, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки. Неправильное расположение шпал может привести к деформации железнодорожного полотна.

Обработка новых шпал

Чтобы продлить срок службы новых деревянных шпал, их следует обработать специальными антисептическими составами. Это защитит древесину от влаги, гниения и вредителей.

Экологические стандарты

При замене шпал, особенно в экологически чувствительных районах, важно учитывать экологические стандарты. Например, при выборе пропиточных материалов для древесины, следует давать предпочтение экологически безопасным вариантам.

Утилизация старых шпал

После замены шпал, старые экземпляры следует утилизировать соответствующим образом. Некоторые из них могут быть переработаны или использованы в других целях, например, в строительстве или ландшафтном дизайне. Однако, если шпалы были обработаны токсичными пропиточными составами, их утилизацию следует производить в специализированных местах.

Деревянные шпалы стали неотъемлемым элементом железнодорожного строительства на протяжении многих десятилетий. Они сочетают в себе прочность, экологичность и историческую наследственность.

Несмотря на появление новых материалов и технологий, деревянные шпалы продолжают оставаться востребованными во многих проектах благодаря своей надежности и устойчивости. Они являются напоминанием о том, как важно сохранять традиции, даже в эпоху быстро меняющихся технологий.

Фото деревянных шпал

Автор статьи:

Сергей Миронов

Об авторе: Специалист по стройматериалам, ремонту, мебели

Задать вопрос