Классификация железобетонных шпал, технологии их изготовления и возможные дефекты

В отличие от традиционных деревянных шпал, железобетонные опорные конструкции отличаются более длительным ресурсом, устойчивостью к большим нагрузкам, низкой себестоимостью и не требуют регулярной обработки антисептическими составами. Они обеспечивают однородность ж/д пути, бывают разных классов, с различным типом армирующей арматуры и параметрами изоляции.

Классификация ж/б шпал

По типу крепления:

– Ш1 – с раздельным клемно-болтовым соединением с фиксацией на опоре посредством болта и прокладки;

– Ш2 – с нераздельным соединением посредством притяжки болта к рельсовому железнодорожному прокату или к прокладке;

– Ш3 – с нераздельным соединением непосредственно с рельсом;

– Ш5ДФ – с шурупно-дюбельным креплением;

– ШС АРС – с анкерным типом крепления.

По сфере применения:

– мостовые (М);

– челночные (Ч) – используются в тоннелях;

– для кривых участков ж/д путей (К) с радиусом кривизны до 350°;

– трансформаторные  – с прямоугольным сечением по всей длине;

– для детских ж/д путей (Ш-3 Д 750);

– для стрелочных переводов;

– для совмещения различных по ширине – на две, три или четыре нити;

– полушпалы, предназначенные для крановых путей.

Основными технологиями производства шпал являются следующие:

– карусельная – заливка готовой бетонной смеси в разборные кассеты с предварительно натянутой арматурой;

– линейная – с применением движущихся на конвейере последовательно размещённых формовочных ёмкостей;

– с последующим напряжением – с использованием шаблонов, определяющих место расположения арматуры с последующим погружением в схватывающуюся бетонную смесь стальных штырей;

– с предварительным напряжением – метод, аналогичный предыдущему, только с передачей нагрузки с помощью рам, а не стальных штырей.

Бетонные шпалы предназначены для установки на всех ж/д линиях с интенсивным движением подвижного состава с определёнными для общих ж/д путей допустимыми нагрузками и скоростным режимом. Они используются в бесстыковом пути. Укладка производится на щебёночный балласт или на подготовленное земляное полотно без пучин, просадок и прочих проблемных мест.

Дефекты ж/б опор и возможные причины их возникновения

Среди дефектов бетонных железнодорожных опор, при которых требуется замена шпалы можно выделить следующие:

– трещины, возникшие в поперечном либо продольном направлении;

– различные изломы;

– сильный износ и появление околов бетона;

– разрушение самого бетона;

– повреждения или сильный износ разных закладных элементов.

Причинами появления дефектов могут быть скрытые недостатки, возникшие в результате нарушения технологии изготовления, которые не были выявлены при приёмке, а также негативное воздействие различных эксплуатационных и природных факторов во время их рабочего цикла. Например, трещины шпалы могут возникнуть из-за просадок путей в стыках или неровностей на рельсах, таких как увеличенные зазоры, небольшие вертикальные ступени, седловины. Зачастую трещины или даже изломы посредине ж/б шпалы возникают вследствие её опоры на балласт лишь своими концами, когда в районе средней части он не засыпан до нужного уровня. Иногда наблюдается появление продольных трещин, которые проходят через ряды напряжённой армирующих штырей, что говорит о недостаточной прочности бетона. А появление местных околов бетонных упорных кромок свидетельствует об ослабленной затяжке болтов крепления.