Чем пропитывают шпалы деревянные железнодорожные

Пропитанная шпала

Шпа́лы (нидерл. spalk — подпорка) — опоры для рельсов в виде брусьев. В железнодорожном пути обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание). [1]

При прокладке железной дороги Ливерпуль — Манчестер (англ. Liverpool and Manchester Railway ) использовались каменные плиты служившие основанием для укладки рельсов. Позже появились деревянные шпалы, (причём именно дерево длительное время являлось наиболее распространённым материалом для шпал) [2] , а затем и другие типы шпал.

Содержание

Деревянные шпалы

Порода древесины для шпал может быть разная (например Красный клён или Эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб [3] , а в некоторых, в силу экономических причин древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу [3] . Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным баластом, малая чувствительность к колебаниям температуры [2] . Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м [2] .

Срок службы деревянных шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет. Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны, а также из ели, пихты, кедра [2] , хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Основная проблема деревянных шпал — тенденция их загнивания в местах крепления к ним рельсов.

Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004.

  • Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей
  • Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей

Шпалы из дерева подразделяются на три вида:

  1. обрезные (отёсанные со всех 4 сторон)
  2. полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон)
  3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу)

Пропитка деревянных шпал

Пропитка шпал осуществляется каменоугольными маслами, креозотом, либо антисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.

Шпала до пропитки

Вагон загруженный пропитанной шпалой

Для пропитки шпал производители используют комлекс оборудования: автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.

Пропитка древесины методом «вакуум-давление-вакуум» обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства и применяется для пропитки древесины, эксплуатируемых в тяжелых условиях: шпал, опор ЛЭП связи, свай, мостов и др. Древесина должна быть сухой или подсушенной непосредственно перед пропиткой в том же автоклаве.

Метод ВДВ (вакуум-давление-вакуум) состоит из трёх операций:

Производители пропитанных шпал

В России

Пропитанные шпалы производятся преимущественно на Урале и в Сибири. В первую очередь это связано с обильной лесистостью данных регионов страны.
В Сибирском ФО крупнейшим производителем шпал является Шпалопропиточный Завод ЗАО РОСЭНЕРГОТРАНС (Иркутская область, г. Иркутск).

  • Алапаевская шпалопропиточная компания «Транслес» (Алапаевск)
  • Богдановичский шпалопропиточный завод (Богданович, Свердловская область)
  • Решотинский шпалопропиточный завод (пос. Решоты, Красноярский край)
  • Рязанский шпалопропиточный завод
  • Сарептский шпалопропиточный завод (Волгоград)
  • Свирский завод по производству шпал
  • Иркутский шпалопропиточный завод
  • Барнаульский шпалопропиточный завод
  • Томский шпалопропиточный завод
  • Зеленодольский шпалопропиточный завод (Зеленодольск)(wikimapia)
  • Белоярский мачтопропиточный завод (Новоалтайск)
  • СтройКом шпалопропиточный завод

Большинство сертифицированных производителей шпал входят в состав ОАО «Российские железные дороги» и производят шпалы под нужды окружных железных дорог Российской Федерации.

Железобетонные шпалы

С 1970-х 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 так же отверстия под болты рельсошпального скрепления (при забивании в отверстия деревянных пробок используются так же костыльные и шурупные скрепления). Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым сообщаются растягивающие усилия. Затем под действием вибратора форма заполняется бетоном. Когда бетон затвердевает, напряжения со струн снимаются и форма разбирается. Такой способ изготовления шпал придаёт им упругости и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

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

Стальные шпалы

Стальные шпалы из гнутого стального профиля, являются относительно лёгкими по весу. Такие шпалы иногда используется для временных подъездных путей, ветках промышленных предприятий. Их преимущество в том, что они не подвержены гниению и атакам насекомых, хорошо сохраняют ширину колеи, но при этом большим недостатком является то, что они подвержены ржавчине. [4] [5]

Металлические шпалы применяются также в доменном и сталеплавильном производстве на тех участках, где из-за высоких температур деревянные шпалы горят, а в железобетонных шпалах происходит расслоение бетона. Кроме того, металлические шпалы позволяют устраивать верхнее строение пути при повышенных нагрузках на ось подвижного состава ?- до 60 тонн (нагрузки на ось подвижного состава МПС до 20 тн). [6] .

Шпалы из полимерных материалов

С 1990-х годов на некоторых скоростных железных дорогах Японии начали укладывать полимерные шпалы.

Чем пропитывают деревянные железнодорожные шпалы

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):

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:

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%).

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

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.

Читайте также  Верстак столярный деревянный своими руками

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.

хорошо консервирует древесину;

предохраняет от гниения;

выделяет вредные для живых организмов пары;

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

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.

уровень проникновения — 2 миллиметра без предварительного расщепления;

защищает от грибков и влаги;

выделяет меньше вредных паров, чем креозот.

необходимо сложное оборудование;

недостаточно исследований о воздействии испарений на живые организмы;

Эмульсионные антисептики на водной основе

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

глубокая пропитка — более 2 мм;

не вредит атмосфере и живым организмам;

можно утилизировать любыми способами;

не требует специальных механизмов для просушки.

технология запатентована, требуется разрешение правообладателя.

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

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.

Шпалы деревянные железнодорожные

В качестве опоры для рельсов различного назначения применяют изделия, называемые шпалами. Для их изготовления применяют следующие материалы: бетон, дерево, металл, современные синтетические материалы. Наиболее дешёвыми в производстве считаются деревянные шпалы. Они первыми применялись для прокладки железнодорожных путей. Деревянные шпалы обладают рядом преимуществ, которые позволяют использовать их достаточно широко. Их используют для крепления рельс на главных и второстепенных путях. Для производства применяют различные сорта древесины. От этого зависит технология производства и конечная стоимость. В настоящее время им на смену пришли шпалы железнодорожные из других материалов. Однако деревянные изделия по-прежнему применяются в различных сферах.

Классификация по типам

В современной стандартизации деревянные шпалы классифицируются по следующим признакам:

  • форме изготовления (обрезная, полуобрезная, необрезная);
  • качеству;
  • наличию пропитки (пропитанная или непропитанная);
  • сфере применения

По первому признаку деревянные шпалы могут иметь дополнительный признак. К нему относятся так называемые глубоко наколотые брусы. На поверхности такая железнодорожная шпала имеет специальные насечки, которые способствуют более глубокому проникновению антисептической жидкости. По качеству деревянные шпалы выпускаются двух сортов. Изделия первого сорта применяются на наиболее важных участках дороги. Шпалы второй сорт устанавливают на второстепенных путях.

По третьему и четвёртому признаку деревянные шпалы делятся на типы. 1-ый тип используется для главных путей первого и второго класса. Их разрешается применять для путей третьего класса с грузонапряжённостью превышающей 50 млн. т×км брутто/км. Обычно это шпала пропитанная тип 1. 2 тип разрешён для установки на главные пути третьего и четвёртого класса, подъездных и сортировочных путей. Третий тип применяется для любых путей пятого класса.

Габаритные размеры и вес деревянных шпал ЖД

В принятом стандарте установлены геометрические размеры деревянной шпалы. Для всех типов установлена длина шпал равна 2750 мм. Разрешённый допуск составляет 20 мм. Вес деревянной шпалы будет зависеть от остальных размеров. Высота варьируется от 150 мм для первого типа до 105 мм для третьего. Ширина определяется по форме, конструкции.Эти параметры определяют назначение железнодорожной шпалы и условий её эксплуатации. Сколько весит ЖД вариант зависит от всех перечисленных параметров. После пропитки вес незначительно увеличивается. Вес одной шпалы зависит от её конструкции. Масса шпалы деревянной первого типа равна 85 кг. Она должна выдерживать самые большие нагрузки. Вес второго типа не превышает 80 кг. Размеры деревянных шпал в стандарте заданы с учётом состояния древесины. Влажность не должна превышать двадцать два процента. Поэтому размеры шпалы могут отличаться в одной партии, но в пределах допуска. Перед началом производства задают габариты будущих изделий. Особое внимание уделяется такому параметру толщина. Она должна быть постоянной по всей длине.

Размеры ЖД шпалы по ГОСТу

Геометрические характеристики (размеры шпал) и классификация приводится на основании требований установленных государственным стандартом. Например, ГОСТ 78-2004 шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи, объединяет все характеристики, готовых изделий. Для специальных путей разработаны свои стандарты. ГОСТ 22830-77 шпалы деревянные для метрополитена уточняет отдельные параметры необходимые для их эксплуатации в этих специфических условиях. Каждый стандарт согласован с другими руководящими документами, согласованными с правилами эксплуатации различных путей. На деревянные шпалы ГОСТ накладывает определённые ограничения по области их применения. Особое внимание уделяется выбору покрытия, которое наносится на поверхность для улучшения их технических характеристик.

Из каких материалов делают железнодорожные шпалы

Шпалы из железобетона


Рисунок 1. Железобетонные шпалы
ЖБ шпала – опора для рельсов, представленная в виде балки с переменным сечением. Она имеет специальные площадки по краям. Именно на них укладывают рельсы. Их изготавливают из напряженного железобетона. Внутри каждого элемента присутствует арматура: стальные прутья толщиной 0,3-0,6 см.

Во время производства железобетонных элементов учитываются такие особенности:

  • однородность консистенции смеси для заливки;
  • соблюдение точности габаритных параметров (любые ошибки приведут к ненадежности стыка с рельсами);
  • проверка прочности: изделия должны передавать напряжение на грунтовую подушку правильно и эффективно.

На сегодняшний день бетонные шпалы полностью вытеснили каменные и деревянные аналоги.

Классификация по типам

В классификации учитывают вес железобетонных шпал, их устойчивость к появлению механических повреждений, трещин, сколов, длина. По этим параметрам выделяют такие типы изделий:

  1. Первого сорта. К такому варианту предъявляются очень жесткие требования. Их геометрическая форма должна быть идеальной, так как они используются для укладки основных железнодорожных магистралей, которые интенсивно нагружены.
  2. Второго сорта. Такие железобетонные фрагменты применяют для монтажа подъездных и мало задействованных путей. Они поставляются только по заказу потребителя.

Классифицируют изделия и по типу крепления на рельсах:

  1. Ш-1. К рельсам железобетонное изделие крепится при помощи болта и прокладки.
  2. Ш-2. Крепление нераздельное.
  3. Ш-3. Этот вариант похож на предыдущий, но способ фиксации отличается.

По сфере и особенностям применения выделяют такие типы железобетонных шпал:

  • мостовые;
  • челночные (монтируются они на мостах и в тоннелях);
  • для кривых участков (их радиус не более 350 градусов);
  • трансформаторные (по всей длине изделия имеют прямоугольное сечение);
  • для стрелочных переводов;
  • на детских железных дорогах.

Для путей, по которым ездят мостовые краны, используются полушпалы.

Преимущества и недостатки


Рисунок 2. Железобетонные шпалы
Шпалы железобетонные имеют такие достоинства:

  • продолжительный срок эксплуатации (при соблюдении технических условий использования этот период достигает 60 лет):;
  • устойчивость к воздействию внешних негативных факторов: осадков, ветра, перемены температур;
  • способность выдерживать серьезные механические нагрузки;
  • приемлемая стоимость;
  • шпалы железобетонные не гниют и не поддаются коррозии;
  • изделие имеет высокий уровень сопротивляемости к перемещениям;
  • малые траты на обслуживание шпал;
  • укладываются изделия с применением соответствующей техники, поэтому существенные физические усилия не требуются;
  • так как ширина и длина изделий одинакова, то транспортировать и разгружать их не тяжело;
  • шпалы разрешено использовать повторно.
Читайте также  Как бороться с плесенью на деревянных поверхностях

Железобетонные шпалы также обладают определенными недостатками. Со временем изделие подвергается усталостному разрушению, поэтому его нужно периодически проверять. Вес бетонной шпалы составляет270 кг, поэтому вручную уложить ее невозможно: требуется специальная техника. Чтобы добиться оптимального уровня жесткости, нужно использовать упругие прокладки. Новые ЖД шпалы стоят дорого. Еще одним существенным недостатком считается высокая электропроводность.

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.

Железнодорожные 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.

Креозот – 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.

Железнодорожная 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.

Железнодорожные шпалы, обработанные Элемсептом

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, 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.

Технология производства


Рисунок 3. Производство железобетонных шпал
В зависимости от того, сколько будет весить шпала и какой объем работ предполагается, выбирается определенная технология изготовления изделия. Их всего 4:

Технология Описание
Карусельная Особенностью метода считается задержка снятия формы. Бетонная смесь заливается в подготовленную форму. Раствор нужно хорошо уплотнить, чтобы в нем не оставались пузырьки воздуха. В работе применяют специальные формы по 6 элементов. Снимаю их только после того, как шпалы достигнут максимальных прочностных параметров. Чтобы арматура имела хорошее сцепление с бетонной смесью, нужно обеспечить напряжение стальных прутьев при помощи специальных механизмов натяжения
Линейная Она предполагает использование конвейера, на который устанавливаются формы. Его длина порой достигает 100 м. В торцах форм присутствуют специальные приспособления, при помощи которых на стальные прутья передается предварительное напряжение. Как только бетонная смесь хорошо застынет, на нее оказывается усилие
Снятие формы с последующей передачей напряжения В этом случае формы устанавливаются в шаблоны, расположение арматуры в которых точно определено. После заливки бетонного раствора он тщательно уплотняется вибрационным способом. Во время застывания смеси в нее вставляются металлические прутья, на которые оказывается давление. После застывания форма демонтируется, а шаблон удаляется. Преимуществом технологии является непрерывность и наличие небольшого количества форм
Демонтаж формы с предварительным напряжением Этот способ похож на предыдущий, но вместо прутьев используются рамы

Выбор технологии производства бетонных шпал зависит от того, какие технические характеристики требуется получить.

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.

Шпалы железнодорожные деревянные

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.
Читайте также  Как правильно шлифовать деревянный пол

Согласно предназначению:

  • 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 м 3 лесоматериала
  • из одного м 3 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 м 3 лесоматериалов
  • из одного м 3 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:

На остальных поверхностях допускается, мм, не более:

Допускается не более половины нормы простой кривизны

Допускается не более 20 мм по толщине и ширине шпалы

Производство шпал деревянных

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

Чаще всего шпалы пропитанные обрабатываются, двумя главными типами антисептических препаратов – водорастворимыми и на основе масла. Первый вид – это зачастую твердое соединение, которое нужно до определенной консистенции развести жидкостью. Антисептики на основе масла являются ни чем и иным, как продуктом сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они применяются в естественном виде, а также могут разбавляться другими маслянистыми жидкостями.

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

Сегодня компании, которые занимаются производством и продажей шпал применяют более новые пропиточные растворы, представляющие меньшую опасность для окружающей среды. Наиболее популярными на сегодняшний день можно назвать «Элемсепт», «ЖТК» и «Уптан». Они не имеют резкого аромата и отличаются высоким уровнем проникновения в лесоматериалы.

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.