Железнодорожные рельсовые шпалы

железнодорожные рельсовые шпалы

Элемент верхнего строения пути — это основной элемент верхнего строения пути, который монтируется на балластный слой (щебень) перпендикулярно рельсам.

Ключевые функции:

Рихтовочная: обеспечивает фиксацию рельсовые нити на строго заданном расстоянии друг от друга (колея). Нагрузочная: снимает вертикальное давление от колес поезда через рельсы и равномерно распределяет его на большую площадь балласта. Электрическая: обеспечивает изоляцию рельсовых цепей друг от друга (важно для систем сигнализации и блокировки).

Материалы изготовления шпалы тип 1 цена

В мировой практике используется целый спектр основных типов шпал:

Из дерева. Классический материал. В России традиционно используются хвойные породы (сосна, ель), реже — лиственница или береза. Для защиты от гниения, грибков и насекомых их обрабатывают креозотом.

Плюсы: упругость (хорошо гасят вибрации), изоляционные характеристики, простота обработки и крепления рельсов. Минусы: ограниченный срок службы (даже с пропиткой — около 15–20 лет), горючесть, дефицит качественной древесины.

ЖБ-шпалы. Доминирующий тип на магистралях РЖД. Представляют собой армированную конструкцию из предварительно напряженного бетона.

Плюсы: колоссальный срок службы (40–50 лет и более), стабильность геометрии пути, огнестойкость, отсутствие зависимости от лесозаготовок. Минусы: большой вес (требуют механизации при укладке), хрупкость при ударах, высокая электропроводность (требуют установки изолирующих элементов в скреплениях), жесткость (передают больше шума и вибрации).

Стальные. Изготавливаются из специального стального профиля.

Плюсы: небольшой вес, высокая механическая стойкость, пригодность к повторному применению даже после деформаций. Минусы: склонны к ржавлению, обладают электропроводностью, создают повышенный уровень шума. Используются ограниченно, в основном на промышленных предприятиях, временных путях, или в особых климатических условиях.

Из композитных материалов. Современный вариант, изготавливаемый из композита на базе переработанных полимеров.

Плюсы: ресурс эксплуатации порядка 50 лет, влагостойкость (исключено гниение), стойкость к агрессивным средам, хорошие диэлектрики, экологическая польза (переработка вторсырья). Минусы: дороговизна изготовления, восприимчивость к температурным колебаниям (значительное тепловое расширение).

География применения в России

На российских железных дорогах сложилась выраженная специализация по материалам:

Железобетон доминирует на главных ходах РЖД (Транссиб, БАМ, подходы к портам, скоростные участки Москва — Санкт-Петербург), где важны темп перевозок, вес составов и снижение эксплуатационных расходов. Деревянные шпалы сохраняют актуальность на промышленных и малодеятельных ветках, а также в метро (благодаря шумоподавляющим свойствам в замкнутых пространствах) и на участках со затрудненной геометрией пути (малые радиусы кривых).

Типы креплений

Шпалы бесполезны без рельсовых скреплений, которые надежно фиксируют рельсы на шпалах. Основные виды:

Подкладочные раздельные (КД): рельс лежит на стальной подкладке, которая прикручена к деревянной шпале шурупами или к железобетонной — болтами закладного типа. Между подошвой рельса и подкладкой часто ставится амортизирующая резиновая прокладка. Бесподкладочные (ЖБР-65, КБ-65): рельс прижимается к шпале напрямую металлической клеммой. На ж/б шпалах под рельсом всегда устанавливается упругий элемент. Анкерные (АРС-4): современный стандарт для высокоскоростного и тяжелого движения. Вместо резьбовых соединений используется анкер с пружинным механизмом, которая намертво фиксирует рельс и учитывает линейные изменения длины рельсов при перепадах температуры.

Стандарты и размеры

Производство нормируется государственными стандартами (ГОСТ). Например, по ГОСТ 78-2004 нормируются характеристики деревянных шпал, а ГОСТ 10629-88 — железобетонных. Стандартная длина шпалы на прямых участках главного хода в России составляет 2700 мм. Под стрелочными переводами и в кривых малого радиуса применяются шпалы увеличенной длины (до 5,4 метра). Количество шпал на один километр пути (норма размещения) зависит от категории линии и нагрузки на линию и обычно составляет 1840/2000/2004 шт./км.