Шпалы: классификация, производство, пропитка

Шпалы: классификация, производство, пропитка

Пришедшее в русский язык во времена Петра I слово «шпала» или с голландского spalk — подпорка, изначально не имело никакого отношения ко всем известному термину, означающему элемент железнодорожного полотна. И только спустя полтора столетия с появлением первой железной дороги в России слово «шпала» стало подразумевать опору для железнодорожных рельсов, изготовленную из древесины, а в дальнейшем и из железобетона.

Деревянные шпалы

На сегодняшний день древесина, как сырье для изготовления шпал, остается все еще популярной. Изначально этот материал был выбран в связи с простотой обработки и легкой доступностью в промышленных масштабах в любом регионе нашей страны. Шпалы: классификация, производство, пропиткаОднако по прошествии времени и с накоплением опыта в эксплуатации деревянных шпал, были отмечены и другие достоинства древесины. Помимо простоты в обработке, это еще и особая упругость деревянных шпал, низкая чувствительность к перепаду температур, хорошее сцепление с балластным слоем, а также высокие диэлектрические свойства.Шпалы: классификация, производство, пропиткаТем не менее имеются и недостатки, ключевым из которых является гниение природного материала, а именно сосны, т.к. из нее в нашей стране чаще всего и изготавливают деревянные шпалы.

Деревянные шпалы пропитанные

С изобретением специальной пропитки удалось продлить срок службы деревянных шпал, при этом их положительные характеристики остались неизменными. Шпалы: классификация, производство, пропиткаПропитка — это смесь каменноугольных масел, например, креозот, которая защищает древесину от гниения. Благодаря особому способу нанесения «вакуум-давление-вакуум» пропитка проникает глубоко внутрь древесины и защищает от гниения не только поверхностный слой, а всю шпалу целиком. Шпалы: классификация, производство, пропиткаТаким образом за счет пропитки удается значительно продлить срок службы деревянной шпалы. К отрицательным свойствам можно отнести только высокую токсичность креозота, при контакте с которым высока вероятность развития у человека кожных заболеваний.

Классификация деревянных шпал

Шпалы: классификация, производство, пропитка

  • I тип шпал используют на главных путях;
  • II тип устанавливают на станционных и подъездных путях;
  • III тип шпал можно встретить на подъездных путях к промышленным предприятиям, где подвижные составы проезжают особенно редко.

Шпалы: классификация, производство, пропитка

  • обрезные, когда пропил древесины присутствует со всех четырех сторон;
  • полуобрезные — обрезанные только с трех сторон;
  • необрезные — пропил есть только сверху и снизу.

Шпалы: классификация, производство, пропитка

Железобетонные шпалы

Шпалы: классификация, производство, пропитка

  • 1 сорт используется преимущественно на путях с повышенной проходимостью.
  • 2 сорт или старогодные железобетонные шпалы устанавливают на станционных, малодеятельных и подъездных путях.

Железобетонные шпалы имеют как положительные, так и отрицательные характеристики. Высокая прочность и качество сырья значительно повышают стоимость одной единицы готового изделия. Помимо этого, железобетонные шпалы имеют большой вес — около 270 кг, за счет чего сильно повышается стоимость доставки изделий к месту установки.Все самое интересное о строительстве ремонте оборудование и интерьере Вы можете узнать на нашем сайте

ТВОЙ ДОМ.

Чем пропитывают шпалы: виды составов, их плюсы и минусы, вред для здоровья

Выяснение того, чем пропитывают шпалы, целесообразно в разных ситуациях, например, когда хочется использовать такую древесину в строительстве или приходится подолгу находиться в непосредственной близости к железнодорожным путям.

С какой целью обрабатывают древесину?

Себестоимость деревянных заготовок, используемых при прокладке железной дороги, очень мала, но эта дешевая древесина обладает недостаточным эксплуатационным ресурсом. Сюда стоит добавить чрезвычайно агрессивные условия применения: постоянную вибрацию, контакт с атмосферными проявлениями и почвой, высокое давление.

Качество и характеристики готовых шпал регулируются ГОСТ 78-2004. Чтобы срок службы изделий соответствовал данным нормативам, их пропитывают специальными составами, существенно увеличивающими потенциал древесины. Подобные химические «коктейли» надежно защищают волокнистую структуру продукции от разрушительного воздействия влаги и физического износа.

Шпалы: классификация, производство, пропиткаЖелезнодорожные шпалы эксплуатируются в неблагоприятных условиях

Чем пропитывают шпалы: ключевые виды защитных составов

Кроме креозота, классического примера защитной смеси для данной отрасли, химическая промышленность предлагает воспользоваться преимуществами относительно новых наименований – элемсепта и ЖТК.

Шпалы: классификация, производство, пропиткаКреозот — классическая пропитка для железнодорожных шпал

Креозот

Этим составом обрабатывают деревянные заготовки уже более 50-ти лет, ядовитую жидкость добывают из древесного и каменного угля посредством дистилляции дегтя.

В состав креозота входят такие опасные компоненты, как фенольные эфиры и фенол.

Шпалы, пропитанные подобной смесью, обретают характерный черный оттенок с заметными примесями коричневого, присутствует сильный запах, напоминающий дизельное топливо. Несмотря на то, что соединение токсично, уровень «сомнительных» примесей позволяет использовать его при прокладке железнодорожных путей (если оценивать только в рамках государственных нормативов).

Причиной широкого распространения этого решения является эксплуатационная оправданность – пропитка действительно предотвращает преждевременное разрушение древесины, обладает дешевой себестоимостью и всесторонне продуманной в течение нескольких десятилетий технологией нанесения.

Шпалы: классификация, производство, пропиткаЖелезнодорожная шпала, пропитанная креозотом

Элемсепт

Представляет собой бессолевую разновидность антисептика, в его состав входят концентрированные оксиды хрома, мышьяка, меди. Шпалы пропитывают этим средством, предварительно разведенным водой, по особой методике, чередующей воздействие вакуумом и давлением. В результате заготовки обретают зеленоватый оттенок. Вещество малотоксично, не имеет специфического запаха.

Вещество изготавливается в виде порошка, для пропитки древесины разведенной субстанцией необходимы автоклавы. Вся процедура сводится к трем ключевым этапам:

  • из деревянных заготовок выводится влага путем воздействия вакуумом;
  • затем подается под давлением раствор элемсепта;
  • эффект закрепляется путем создания условий вакуума.

В результате активный состав проникает как минимум в 2-миллиметровый слой древесины. Преимущество решения – высокое качество пропитки.

Шпалы: классификация, производство, пропиткаЖелезнодорожные шпалы, обработанные Элемсептом

ЖТК

Термоконденсационная жидкость представляет собой один из результатов нефтепроизводства, рецептура его изготовления и состав защищены патентным правом. Светлая древесина, пропитанная ЖТК, обретает коричневатый оттенок, лиственница и аналогичные ей породы становятся темно-коричневыми. Вещество не пахнет и не выделяет токсичных соединений.

В отличие от креозота, субстанция не создает риска развития у человека онкологических заболеваний, с помощью термоконденсационной жидкости можно добиться более эстетичного образа заготовок.

Пропитка не образует уплотнений и сгустков, поверхность шпал не становится липкой.

Использование ЖТК и креозота создает практически одинаковый по длительности эксплуатационный ресурс древесины, но первое решение гораздо безопаснее.

Шпалы: классификация, производство, пропиткаШпалы, обработанные термоконденсационной жидкостью

Можно ли строить из обработанных шпал?

Такой стройматериал привлекает крайней дешевизной, поэтому многие умельцы задаются вопросом – стоит ли его использовать для возведения бытовых или жилых сооружений.

Первое, что вызывает сомнения – это запах креозота (подобная пропитка встречается наиболее часто), который стремятся замаскировать подручными средствами. Но нельзя забывать о опасности для здоровья, что несут в себе подобные соединения.

Поэтому лучше воздержаться от такой экономии даже при строительстве гаража или подсобных помещений.

Креозот, элемсепт, ЖТК – это ключевые вариации соединений, используемых для придания шпалам долговечности и устойчивости к разрушительному воздействию природной среды. Их используют при прокладке железных дорог, так как в подобных условиях они соответствуют государственным нормативам безопасности и оправдывают потенциальные риски за счет достойных эксплуатационных свойств.

Гост р 58615-2019 шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи. технические условия

>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

Шпалы: классификация, производство, пропитка

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи

Технические условия

Издание официальное

Москва Стандартинформ 2019

ГОСТ Р 58615—-2019

Предисловие

  • 1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Сенежская научно-производственная лаборатория защиты древесины»
  • 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 078 «Лесоматериалы»
  • 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 октября 2019 г. № 845-ст
  • 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Пробила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок —в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты».

Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Читайте также:  Как сделать подручник для наждака своими руками

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

  • 1 Область применения
  • 2 Нормативные ссылки
  • 3 Термины и определения
  • 4 Основные типы и размеры
  • 5 Технические требования
  • 6 Требования безопасности и охраны окружающей среды
  • 7 Правила приемки
  • 8 Методы контроля
  • 9 Транспортирование и хранение

ГОСТ Р 58615—2019

  • НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи
  • Технические условия
  • Wooden sleepers for fun gauge railways. Specifications
  • Дата введения — 2020—03—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на деревянные шпалы (далее — шпалы), используемые при строительстве, эксплуатации и ремонте пути железных дорог колеи 1520 мм.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

Шпалы: классификация, производство, пропитка

Классификация по типам

Все параметры рельсовой опоры должны отвечать требованиям актуальных межгосударственных стандартов и технических условий. Исходя из этого, рассматриваемый нами элемент основания ВСП может быть описан и подразделен сразу по нескольким свойствам.

При стандартной длине и ширине деревянные шпалы даже сегодня стабильно используются на путях следующих классах:

  • I-II – если они могут без деформаций выдерживать скорость движения транспортных средств, превышающую 100 км/ч и грузонапряженность более 5 000 000 т/км за год;
  • III-IV – под ними подразумеваются интенсивно функционирующие подъездные линии, а также ветки сортировки и приема-отправки;
  • Пути V класса, включая и малодеятельные, и для проведения маневрово-вывозных операций.

Здесь также важна строгая стандартизация, поэтому указанные выше варианты железных дорог сегодня проектируются и выстраиваются с активным использованием подходящих рельсовых опор. Типы и размеры ЖД шпалы подразделяют на:

  Стропильные и подстропильные железобетонные фермы

  • Первый тип (1) – для основных путей (I-II класса пути).
  • Второй (2) – для участков подъезда и станционных (III-IV).
  • Третий (3) – для организации транспортных развязок предприятий и промышленных объектов (V).

Также есть классификация по типу сечения:

  • обрезные – сечение представляет собой правильный квадрат;
  • полуобрезные – в профиле отсутствует один угол;
  • необрезные – сняты противоположные (по отношению друг к другу) грани, что обычно актуально для бывших в употреблении элементов ВСП.

Требования по стандарту

Железобетонные шпалы изготавливаются согласно нормативным документам с строгими соблюденными формами и размерами. Прочностные и другие показатели железобетонных шпал отражены в ГОСТ 33320–2015. Это изделия, к эксплуатационным показателям которых выдвигаются требования:

  • Прочностные параметры. Сила, передающая предварительное натяжение, возникает сразу после изготовления изделия.
  • Параметры бетона. Смесь должна иметь наивысшую меру однородности консистенции.
  • Точные формы и размеры. Соответствие этим параметрам характерны для этих конструкций. Существуют строгие допуски по элементам шпал, сверяется соответствие заданным стандартам мест соединения с рельсами.

Таблица. Типы деревянных шпал

Тип шпалы Толщина h, мм Высота пропиленных боковых сторон h1, мм Ширина, мм Длина, мм
верхней пласти не менее нижней пласти
b b’ b1
I 180±5 150 180 210 250±5 2750±20
II 160±5 130 150 195 230±5
III 150±5 105 140 190 230±5

Шпалы по их назначению подразделяются на три типа: I – для главных путей 1-го и 2-го класса1, а также для путей 3-го класса при грузонапряженности более 50 млн. т.км брутто/км в год или скоростях движения поездов более 100 км/ч II – для главных путей 3-го и 4-го класса, подъездных путей с интенсивной работой, приемоотправочных и сортировочных путей на станциях; III – для любых путей 5-го класса, в том числе станционных, малодеятельных подъездных и прочих путей с маневрово-вывозным характером движения. Размеры деревянных шпал установлены для древесины с влажностью не более 22 %. При большей влажности древесины шпалы должны иметь по толщине и ширине припуски на усушку для хвойных пород по ГОСТ 6782.1-75, а для лиственных пород-по ГОСТ 6782.2-75.

READ Что такое пиломатериалы?

Длина и другие габаритные размеры шпалы деревянной ЖД

Они давно стандартизированы – для обеспечения практических преимуществ рельсовых опор, в числе которых:

  • отличная обрабатываемость экологически чистого материала;
  • сохранение высокой упругости при сравнительно малом весе;
  • серьезный запас устойчивости к перепадам температур и сезонной смене циклов нагревания/охлаждения;
  • взаимодействие с балластной подушкой, не приводящее к разрушению ВСП;
  • деревянная шпала является диэлектриком.

Виды деревянных шпал. Почему дерево продолжает оставаться лучшим материалом для производства шпал?

Шпалы – это горизонтальные опоры, которые позволяют располагать рельсы на одинаковом расстоянии друг от друга. Между тем, сохранение означенного расстояния критически важно.

Сегодня шпалы производятся из различных материалов:

  • дерево;
  • металл;
  • пластик и т.д.

Нужно отметить, что несмотря на значительное развитие промышленности, шпалы из дерева продолжают оставаться наиболее предпочтительными в использовании. Ведь они обладают всеми необходимыми техническими параметрами и стоит максимально доступно.

Можно разделить деревянные шпалы на следующие классы: обрезные, полуобрезные, необрезные.

Среди минусов использования деревянных шпал можно отметить лишь один. Они загнивают в местах сочленения с рельсами. Однако существует простой способ избежать этой проблемы – применение антисептических растворов.

В России подобной древесиной считается сосна. Дело в том, что это наиболее распространённая древесина, а значит максимально дешёвая. В западных странах для производства шпал могут так же использоваться кедр, клён и даже эвкалипт.

Главное свойство, которым должны обладать шпалы из дерева – пластичность. При проходе поезда по рельсами, они должны удерживать последние на одинаковом расстоянии друг от друга.

Однако в случае использования жёсткого металла вместо дерева, в нём будет возникать вибрация (злокачественная). Дерево же без проблем гасит вибрацию. Точнее она проходит через него, но не оказывается негативного влияния.

  Монтаж лестничных маршей и площадок

Единственное, на что следует обращать внимание – это локальное подгнивание дерева. Если означенное произошло, настоятельно рекомендуется осуществить замену шпалы на новую.

Меньше всего гниёт необрезные шпалы. Однако они значительно сложнее в монтаже. Не получится в течение десяти минут произвести их замену. Между тем, в Европе активно внедряются пластиковые шпалы. Они долговечнее деревянных, но и значительно дороже.

Несмотря на это в долгосрочной перспективе (десятки лет) они оказываются более практичными.

В видео будет продемонстрировано, как делаются шпалы сегодня:

Достоинства этого вида древесины

Чем привлекателен этот необычный материал для частного застройщика?

  1. Он дешевый, ибо приобретаются обычно изделия б/у.
  2. Хорошо держит любой крепежный элемент.
  3. Пропитанное железнодорожное деревянное изделие отлично выдерживает множество циклов «мороз-тепло-мороз» без визуальных разрушений.
  4. Материал гибкий, хорошо справляется с динамическими нагрузками.

В производстве этот пиломатериал изготавливается только из древесины хвойных пород.

Железобетонные шпалы[править | править код]

  • Железобетонные шпалы после выемки из формы.
  • В некоторых случаях вместо шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам, выполненные из железобетона или металла
  • С 1970-х годов в СССР приобрели популярность шпалы из напряжённого железобетона, особенно удачным их использование оказалось на бесстыковом пути.

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются также костыльные и шурупные соединения).

Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры.

Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение (в зависимости от назначения шпалы, обычно 180 атмосфер), форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается (кантуется). Такой способ изготовления шпал придаёт им упругость и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

Читайте также:  Нарушение технологического процесса производства

Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути. Недостатки: недостаточная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона.[2].

Для скрепления рельсы и железобетонной шпалы в последнее время все чаще используют анкерное соединение[источник не указан 2559 дней

].

Дополнительные сведения: Сравнение железобетонных и деревянных шпал

У обоих вариантов есть свои недостатки и преимущества:

  Как устанавливать цокольный сайдинг своими руками

  • Опорные конструкции, выполненные из хвойных пород, в среднем весят в 3 раза меньше, чем сделанные из ЖБИ – 80 кг против 270, – а значит не так сильно нагружают подушку грунта.
  • Отлитые шпальные опоры устойчивые, но сравнительно сложны в монтаже, а брусья из дерева укладываются быстро, упруги, лучше сцепляются с подложкой.
  • Срок службы деревянных (в зависимости от того, чем обрабатывают железнодорожные шпалы, как их нагружают, какие внешние условия действуют) составляет 15-20 лет, максимально достигает 40 лет, ресурс ЖБИ-конструкций доходит до полувека.
  • Железобетонные отличаются повышенной электропроводностью, тогда как сосновые или кедровые будут диэлектриком.
  • Первые в разы дороже вторых, а значит дольше выходят на самоокупаемость.
  • ЖБИ способны обеспечить только однородный путь, тогда как с использованием их «конкурентов» колею возможно без труда увеличивать или уменьшать по мере необходимости.
  • Бетонные более стойки к морозам, но из-за их жесткости быстрее изнашиваются в точках стыков.
  • ЖБИ более технологичны (используют при монтаже путей самые современные скрепления: ЖБР 65/50; АРС-М,Ч, 44х360).
  • Допустимая скорость движения на железобетонных выше.
  • Каменные опоры экологичнее пропитанных из дерева.

Материал – дерево

Материал – бетон

Производство деревянных шпал

Деревянными шпалами называют укладываемые на балластный ВСП пласт опоры для рельсов. Именно за счет них сохраняется взаиморасположение рельсовых нитей. На них действует давление, которому подвергаются рельсы или промежуточные крепления. Шпалы передают это давление на основание.

Шпала – это брус крупного сечения. Она является элементом железнодорожного полотна, на которое крепится колея. Также она несет ответственность за постоянство ширины колеи. Деревянные шпалы – это наиболее популярный вид шпал. При стандартной нагрузке шпалы можно эксплуатировать на протяжении 15-25 лет, а при повышенных нагрузках от 10 до 12 лет.

Динамика рынка шпал медленно удаляется от деревянных шпал в направлении железобетонных. Тем не менее, и железобетонные шпалы нельзя назвать идеальным решением, потому что вследствие своей жесткости им необходима дополнительная прокладка, а это существенно увеличивает цену пути. А если не использовать прокладку, то колея придет в негодность очень быстро.

Деревянные шпалы бывают:

По способу распила:

  • обрезные – обрезка проводится со всех 4 сторон
  • полуобрезные – обрезка проводится с 3 сторон
  • не обрезные – обрезка проводится только с 2 сторон.
  • материал 1 типа, с пропиткой. Он используется для основных путей
  • материал 2 типа, с пропиткой. Его применяют для создания подъездных и станционных путей
  • материал 3 типа используется на промышленных предприятиях с малой нагрузкой.

Сырье первой категории применимо для создания основных путей. Шпалы с пропиткой можно изготовить из сосновых, еловых, кедровых, березовых или лиственничных лесоматериалов.

Их применяют в качестве подкладки под рельсы во время выполнения строительных работ и ремонта железнодорожного полотна. Этот материал имеет четко установленные габариты, которые прописаны в ГОСТе.

Толщина шпалы составляет 180 мм (180+5 мм), ширина верхней грани может быть больше 180 мм, а нижняя грань имеет сечение 250 мм (250+5 мм). Длина достигает 275+2 см, а уровень влажности не выше 22%.

Некоторые характеристики железнодорожных шпал 1-го типа:

  • загрузка. В вагон при габаритах 180 х 250 х 2750 может поместиться от 750 до 800 штук
  • одна шпала содержит 0,12375 м3 лесоматериала
  • из одного м3 лесоматериалов получается 8.01 штук
  • масса одной шпалы из сосны первой категории – примерно 90-100 кг, все зависит от уровня влажности. Стоит отметить, что укладка шпал на прокладку в естественных
  • условиях, существенно снижает ее массу.

Шпалы пропитанные второго типа используют для создания подъездных и станционных путей. Сорта лесоматериалов такие же, как и для шпал первой категории. Габариты устанавливаются ГОСТом: толщина составляет 160 мм (160+5 мм), ширина верхней грани – 150 мм, а нижняя грань имеет ширину 230 мм (230+5 мм). Такой материал имеет длину 275+2 см. Уровень влажности также не выше 22%.

Основные характеристики шпал 2-й категории из сосны:

  • загрузка. В стандартный вагон при габаритах 160 х 230 х 2750 помещается от 900 до 1000 штук
  • одна шпала содержит 0,1012 м3 лесоматериалов
  • из одного м3 лесоматериалов получается 9.88 штук
  • масса шпал из сосны составляет примерно 70-80 кг, все зависит от уровня влажности.

В специализированных магазинах можно приобрести шпалы пропитанные и непропитанные.

У них очень много достоинств — высокие диэлектрические качества, прекрасное сцепление со щебёночной подушкой, простота обработки, упругость и низкая чувствительность к перепадам температур.

Стоит отметить, что при помощи этого материала, как пропитанного, так и не пропитанного, можно расширить рельсовую колею в кривых с радиусом мене 350 м.

Все главные нормативы и характеристики данного материала детально описаны в документе ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для дорог широкой колеи». Основные выдержки ГОСТа 78-2004:

  • сырье для производства деревянных шпал – это лесоматериалы сосны, кедра, ели и пихты
  • шпалы делятся на классы согласно их назначению
  • перед укладкой шпалы без пропитки необходимо пропитать особыми маслянистыми защитными растворами. Для этих целее специалисты применяют креозот, каменноугольные маслянистые составы или особые антисептические растворы. Пропитку осуществляют методом погружения (он самый популярный и целесообразный), или в специальных автоклавах, если они необходимы для эксплуатации в сложных условиях
  • для перевозки этого материала действует специально утвержденный ГОСТ 16369, который подробно регламентируют всю процедуру в зависимости от типа автотранспорта, на котором перевозится материал
  • условия хранения шпал прописаны и детально освещены в документе ГОСТ 9014.0
  • технологическая защита лесоматериалов или пропитка соответствует ГОСТ 200.22.6-93 (способ Прогрев-холодная Ванна) или ГОСТ 200.22.5-93 (пропитка в автоклаве).
Порок древесины по ГОСТ 2140 Норма ограничения пороков древесины
1. Сучки сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся:
а) здоровые (светлые, темные, с трещинами) В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 60 мм, на остальных поверхностях — не более 110 мм
б) загнившие и гнилые В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 10 мм, на остальных поверхностях — не более 60 мм
в) табачные Не допускаются
2. Двойная сердцевина Не допускается
3. Ядровая и наружная трухлявая гнили Не допускаются
4. Грибные ядровые пятна (полосы) Допускаются не более 25 % соответствующей площади торцов, пластей и боковых сторон
5. Заболонная гниль:
мягкая Не допускается
твердая Не допускается
6. Ложное ядро Допускается размером не более 1/2 площади торца без выхода на верхнюю пласть.Выход ложного ядра на боковые стороны допускается размером 2/3толщины шпалы
7. Глубокая червоточина Допускается в количестве не более 6 шт. на 1 м длины шпалы
8. Трещины:
а) метиковая Допускается протяженностью по торцу не более 1/3 толщины или ширины шпалы без выхода на верхнюю пласть
б) отлупная Не допускается с выходом на верхнюю пласть и боковые стороны, а также с выходом на нижнюю пласть против мест расположения путевых подкладок
в) морозная Не допускается на верхней пласти. На остальных поверхностях допускается глубиной не более 40 мм
г) от усушки боковая Допускается длиной не более 450 мм каждая
д) от усушки сквозная Допускается протяженностью по длине шпалы не более 100 мм
9. Наклон волокон Допускается не более 10 %
10. Прорость Не допускается в местах укладки путевых подкладок.

  • На остальных поверхностях допускается, мм, не более:
  • длиной 800;
  • шириной 50 и
  • глубиной 20.
11. Заруб и запил Не допускаются в местах укладки путевых подкладок.На остальных поверхностях допускаются глубиной не более 20 мм и шириной не более 40 мм
12. Покоробленность:
а) простая Допускается со стрелой прогиба, мм, по пластям — не более 10 и по боковым сторонам — не более 100
б) крыловатость Допускается не более половины нормы простой покоробленности
13. Кривизна:
а) простая Допускается по боковым сторонам необрезных и полуобрезных шпал со стрелой прогиба не более 50 мм
б) сложная Допускается не более половины нормы простой кривизны
14. Скос пропила торцов шпал по отношению к продольной оси Допускается не более 20 мм по толщине и ширине шпалы
Читайте также:  Генератор на минитрактор своими руками

Производство шпал деревянных

Наиболее востребованным и самым доступным для изготовления шпал на сегодняшний день являются лесоматериалы.

Перед покупкой этого материала нужно тщательно изучить сертификаты на предприятии, потому что от качества напрямую зависит длительность периода эксплуатации конечных изделий и эффективность реализации возложенных на них функций.

Составы, которые применяют для пропитки сырья

Нормативы, регламентирующие железнодорожное строительство, предписывают применять для укладки путей шпалы деревянные, которые обязательно должны быть пропитаны антисептическими растворами.

После осуществления пропитки шпалы ее стоимость увеличивается не существенно, а такие показатели, как долговечность и надёжность возрастают в разы.

Сегодня на производствах чаще всего применяют автоклавный способ пропитки, потому что именно гарантирует проникновение раствора на необходимую глубину.

На протяжении длительного времени специалисты пользовались таким веществом, как креозот. Такое название носит каменноугольный масляный раствор.

Креозот имеет в своем составе частицы фенола, которые ликвидируют микроорганизмы, губительно действующие на лесоматериалы. В то же время использование этого раствора повышает уровень горючести лесоматериалов.

Такие шпалы имеют неприятный аромат, покраска такого сырья невозможна.

Шпалы деревянные пропитанные

Как происходит пропитка деревянной шпалы по методу «давление-давление-вакуум»:

  1. лесоматериалы загружаются в камеру обработки, внутри которой нагнетается вакуум, чтобы извлечь воздух из пор дерева
  2. под действием вакуума камера наполняется маслянистыми защитными растворами, среди которых каменноугольное масло, креозот, Ултан
  3. лесоматериалы обрабатывают при помощи накалывания для тог, чтобы увеличить глубину пропитки, после чего повышается уровень защиты лесоматериалов, возрастает период эксплуатации и снижается срок старения
  4. защитный раствор выкачивают из вакуума и под давлением, созданном в вакууме, извлекают лишнее количество раствора
  5. далее шпалу сушат.

В результате этого процесса шпала приобретает долговечность и прочность. Материал отталкивает жидкость и никогда не намокает, применяется на железнодорожных путях заводов.

Именно шпалы из дерева в больше степени удовлетворяют технико-экономическим нормативам, которые предъявляются к рельсовым опорам, и по этой причине они распространены на железных дорогах во всем мире.

К основным достоинствам деревянных пропитанных шпал можно отнести:

  • упругость
  • простоту обработки
  • простоту монтажа рельсов. С таким материалом можно плавно изменять и отводить уширения рельсовой колеи в кривых малых радиусов (до 300 м)
  • отличный показатель сцепления со щебнем
  • низкий уровень чувствительности к механическим повреждениям и перепадам температуры
  • относительно малый вес (70 — 80 кг)
  • присутствие диэлектрических качеств.

Главное достоинство деревянных шпал заключается в технологичности во время эксплуатации, в особенности в процессе замены шпал и реконструкции пути, потому что лесоматериалы очень упруги и отлично принимают нагрузку от подвижного состава, уменьшая создание просадок пути в местах стыковки. Также к плюсам этого материала относится реализация реконструкционных работ по регулировке пути по стандарту, на лесоматериалах не нужны дополнительные материалы для реконструкции. Крепление включает несколько составляющих – две подкладки и десять костылей.

Чем пропитывают шпалы на железной дороге: виды составов

20 января’ 20

Согласно отчетному сборнику Федеральной службы Государственной статистики 2019 года, деревянные шпалы не только не теряют своих производственных позиций, но и увеличивают их. За три последних года количество изготовленных в России деревянных шпал составило (в миллионах кубических метров):

  • 2016 — 23,8;
  • 2017 — 25,1;
  • 2018 — 26,2.

Картинка (диаграмма)

Открытые данные за 2019 год позволяют говорить о том, что тенденция к росту сохраняется. По сравнению с 2018 годом, выросло производство шпал:

  • из хвойных пород — на 11,3%;
  • из лиственных пород — на 19,9%.

Картинка (график или таблица)

При этом на 5,8% сократилось производство шпал, обработанных креозотом и другими консервантами (6,8 тысяч кубических метров).

Стоит отметить, что отрицательный процент в этом случае говорит о том, что классические заводские способы и материалы пропитки уступают место современным методикам и экологичным средствам, которые не только улучшают качество ВСП, но и снижают негативные последствия при утилизации деревянных шпал.

Методы обработки деревянных шпал

Прежде чем формировать рельсошпальную решетку, деревянные конструкции обрабатываются специальными химическими составами. Зачем это нужно? Без пропитки железнодорожные шпалы быстрее растрескиваются под влиянием температур, влажности и нагрузки на полотно.

Для того чтобы состав проник в труднодоступные зоны, применяют следующие способы обработки:

  1. Накалывание. Метод заключается в намеренном образовании ряда мелких трещин перед пропиткой креозотом, что снижает напряжение в периферической зоне. При этом прочность самих шпал может незначительно понижаться (на 8%).

  2. Высокое давление. Древесина подсушивается и помещается в автоклав, после чего применяется методика ГОСТ «вакуум-давление-вакуум». Используемые составы: креозот, каменноугольные масла, антисептики, элемсепт.

  3. Низкие температуры.

    Требуется предварительное накалывание шпал для повышения качества пропитки труднопропитываемых зон и увеличения срока службы (наколы образуют мелкие трещины, снижая напряжение в периферической зоне, и исключают появление глубоких трещин). Применяются эмульсионные антисептики на водной основе и ускоренная атмосферная сушка. Способ считается одним из самых экологичных за счет минимизации выбросов в атмосферу.

Картинка

Чем пропитывают деревянные железнодорожные шпалы

Существует множество составов, которые применяются для пропитки деревянных железнодорожных шпал и помогают продлить срок их службы: креозот, эмульсионные антисептики на водной основе, элемсепт и т.д. Рассмотрим подробнее некоторые из них.

Креозот

Бесцветное маслянистое вещество, состоящее из смеси фенолов. В качестве сырья используется каменноугольный деготь.

Преимущества:

  • хорошо консервирует древесину;
  • предохраняет от гниения;
  • низкая цена.

Недостатки:

  • легко воспламеняется;
  • выделяет вредные для живых организмов пары;
  • потенциальный канцероген.

Пропитанные креозотом шпалы нельзя использовать на железных дорогах ЕС (присвоен класс опасности 3), их сложнее утилизировать.

Картинка

Каменноугольные масла

Эффективно консервируют древесину, препятствуя разрушению. Являются аналогом креозота и обладают теми же преимуществами и недостатками.

Элемсепт

Порошкообразное вещество с высокой концентрацией хрома, мышьяка и оксида меди. Деревянные шпалы проходят обработку в автоклаве, элемсепт нужно предварительно развести в воде.

Преимущества:

  • уровень проникновения — 2 миллиметра без предварительного расщепления;
  • защищает от грибков и влаги;
  • выделяет меньше вредных паров, чем креозот.

Недостатки:

  • необходимо сложное оборудование;
  • недостаточно исследований о воздействии испарений на живые организмы;
  • дорогое производство.

Эмульсионные антисептики на водной основе

Для пропитки в заводских условиях готовится специальная лиофобная эмульсия, которая состоит из масляных фракций, биоцидов и щелочи.

Преимущества:

  • глубокая пропитка — более 2 мм;
  • не вредит атмосфере и живым организмам;
  • можно утилизировать любыми способами;
  • не требует специальных механизмов для просушки.

Недостатки:

  • технология запатентована, требуется разрешение правообладателя.

Такой современный способ пропитки деревянных шпал существенно увеличивает обороты предприятий благодаря штабельной форме обработки и сушки.

Картинка

В интернет-магазине «Портал-К» можно купить востребованные средства для обработки конструкций ВСП по выгодной цене. Для получения более подробной консультации обратитесь к менеджерам по телефону 8 (800) 775-87-95 или закажите обратный звонок на сайте.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector