Размеры шпалы деревянной железнодорожной: длина, ширина жд шпал

Содержание:

1. Стандартные типы шпал
2. Длина и ширина деревянных шпал
3. Стандартные размеры деревянных шпал
4. Соответствие размеров ЖД шпал ГОСТу
5. Технические требования к форме и габаритам шпал
6. Вес железнодорожных шпал

Форма сечения и размеры железнодорожных шпал стандартизированы и должны строго соответствовать техническому регламенту ГОСТа 78-2004 для каждого конкретного типа шпальной продукции. Назначение ЖД путей и их пропускная способность – главный критерий классификации шпал и определения их габаритных параметров и других технических характеристик.

Стандартные типы шпал

Стандартом предусмотрена классификация деревянных железнодорожных шпал в зависимости от классности путей и способа обработки лесоматериала. Все железные дороги разделяют на пять классов, которые предопределяют назначение, грузопоток и предельно допустимую скорость движения.

• 1-й и 2-й классы – ЖД линии, выдерживающие без существенной деформации скоростной режим движения поездов больше 100 км/час, с общей годовой грузонапряженностью свыше 5 млн. тонно-километров.

• 3-й и 4-й – промышленные и прочие подъездные пути с высокой ежедневной интенсивностью движения во время сортировки составов на станциях и в разгрузочно-погрузочных тупиках.

• 5-й – малонагруженные железнодорожные пути маневрового и прочего вывозного назначения.

Шпальная решетка должна соответствовать классности железных дорог. Для этого существует четыре типа железнодорожных шпал.

• I – основные магистральные ЖД линии 1-го и 2-го классов.

• II – подъездные и станционные отрезки путей 3-го и 4-го классов.

• III – транспортные развязки на промышленных предприятиях и на ненагруженных тупиках станций.

Способ обработки или форма сечения деревянных шпал также классифицируется в соответствии со стандартом.

• Обрезные – форма профиля в виде правильного квадрата.

• Полуобрезные – один из углов прямоугольного сечения отсутствует.

• Необрезные – противолежащие грани сняты. Это обычно встречается среди бывших в эксплуатации восстановленных шпальных элементов верхнего состава путей.

Каждый тип и подтип деревянных рельсовых шпал обладает своими стандартизированными габаритными размерами и параметрами профиля для обеспечения более равномерного и безопасного распределения нагрузки на железнодорожное полотно.

Длина и ширина деревянных шпал

Габаритные размеры шпалы по длине и в сечении строго предопределены в государственном стандарте. В России принята единая ширина колеи железнодорожного полотна 1520 мм для путей любого назначения. Соответственно и длина деревянных или любых других шпал вне зависимости от назначения конкретного отрезка железной дороги всегда одинаковая и составляет 2750 мм. Устаревшие узкоколейные ЖД линии изолированы от основной сети железных дорог и постепенно переводятся на стандартную общую для всей страны ширину колеи.

Ширина, высота и форма сечения деревянных шпал согласно стандарту могут варьироваться в зависимости от загруженности, назначения и скоростного режима на отрезке железнодорожного пути. Геометрия профиля влияет на степень сопротивляемости шпальной опоры динамическим нагрузкам от проезжающего по железной дороге состава.

• I тип – 180х250 мм, h 150 мм.

• II тип – 160х230 мм, h 130 мм.

• III тип – 150х250 мм, h 105 мм.

Ширина деревянной шпалы влияет на площадь контакта и степень фрикционного взаимодействия с балластом. Это важный параметр для равномерного распределения веса без деформации рельсов. Высота и форма профиля влияют на сопротивление шпального бруса изгибающим нагрузкам.

Стандартные размеры деревянных шпал

Натуральный массив сосны, из которого изготавливают деревянные элементы верхнего состава путей, как и любое другое дерево, подвержен расширению и сжатию при изменении влажности. Стандартизированные геометрические параметры предполагают нормальную влажность деревянной шпалы не более 22%. При усыхании или чрезмерном намокании техническим регламентом стандарта предусмотрены предельные припуски изменения геометрии профиля и длины шпального бруса.

Величину припусков при усушке или размокании деревянных шпал регламентирует ГОСТ 6282.1-75 для лесоматериалов из хвойных пород и ГОСТ 6282.2-75 для шпальной продукции из лиственных пород древесины.

С увеличением класса железнодорожных путей увеличивается и сечение деревянных шпал для более рационального расхода лесоматериалов при производстве шпальных решеток без потери несущей способности всего полотна согласно классности железной дороги. Припуски по ширине нижней поверхности шпального бруса остаются неизменными – 5-20 мм. Это дает возможность унифицировать элементы верхнего состава путей и выстроить безопасный переход от одного класса к другому по одной колее.

Соответствие размеров ЖД шпал ГОСТу

В России, как и в других государствах Таможенного Союза с 2006 года действует единый межгосударственный ГОСТ 78-2004. Технический регламент этого стандарта предопределяет все геометрические параметры и технико-эксплуатационные характеристики шпальной решетки верхнего состава железнодорожных путей.

ГОСТом 78-2004 строго регламентированы все размеры деревянных шпал и предельно допустимые отклонения от них. Шпальный брус должен соответствовать стандарту по форме сечения и линейности. Не должно быть продольных изгибов и скручивающих деформаций. Геометрия сечения деревянной железнодорожной шпалы должна соответствовать ее типу и классу железной дороги. При наличии отклонений от предусмотренных ГОСТом размеров и геометрии высок риск деформации рельсового полотна, что само по себе аварийно опасная ситуация, способная привести к катастрофе.

Изменение влажности, гниение и поражение всевозможными паразитами способно нарушить целостность и прочность деревянных шпал. Влияют эти факторы и на размеры сечения и осевую геометрию шпального бруса. Для предотвращения подобных изменений и недопущения разрушения в процессе гниения древесину пропитывают специальными антисептическими водоотталкивающими составами. С помощью поочередной смены вакуума и повышенного давления деревянные шпалы глубоко пропитывают каменноугольным маслом и антипиренами для предотвращения возгорания.

Технические требования к форме и габаритам шпал

Любые отклонения от технического регламента государственного стандарта по форме поперечного сечения и габаритным размерам свыше предельно допустимых значений недопустимы и могут повлечь за собой аварийную ситуацию непосредственно во время эксплуатации железнодорожного полотна.

• Противолежащие стороны шпального деревянного бруса должны быть строго параллельными друг к другу. Нижняя опорная пласть должна быть параллельна верхней поверхности, на которую крепятся рельсы. Боковые стороны должны быть исключительно взаимно параллельными и перпендикулярными плоскости железнодорожного рельсового полотна.

• Торцы деревянных пропитанных и непропитанных шпал не могут быть скошенными под углом. Поверхности торцевых срезов должны быть строго перпендикулярны продольной оси шпального бруса.

• Предельные отклонения по углам наклона боковых вертикальных, опорных горизонтальных и торцевых поверхностей регламентированы стандартом. Допустимые скосы пропилов на торцах деревянных шпал относительно продольной оси не могут быть больше 20 мм по ширине и толщине.

• Техническим регламентом стандарта предусмотрены и припуски по габаритным размерам:

• Ø по толщине – ±5 мм;

• Ø по ширине нижней пласти – ± 5 мм;

• Ø по длине – ±20 мм.

• Технический регламент ГОСТа 78-2004 не допускает наличие сучков и ребристой закомелистости – резкого увеличения размеров поперечного сечения деревянной шпалы. Все выступы, волнообразные поверхности и прочие неровности должны быть срезаны, а боковые, опорные и торцевые грани – выровнены до взаимно перпендикулярного состояния.

• Стандарт не допускает наличие запилов и зарубов на верхней пласти деревянной железнодорожной шпалы, на которую укладывают подрельсовые подкладки для установки рельсового полотна. На остальных поверхностях стандартного шпального бруса не должно быть запилов и зарубов глубже 20 мм и шире 40 мм.

Форма поперечного сечения деревянных железнодорожных шпал различных типов изображена в технических требованиях ГОСТа 78-2004. Отличия в профилях допускаются лишь по форме граней и углов шпального бруса. Это могут быть скругленные боковые стороны или одна из них, закругленные или скошенные углы близ верхней пласти.

Стандарт не допускает трапециевидную форму поперечного сечения, боковые стороны должны быть исключительно параллельными друг к другу и перпендикулярными к горизонтальным поверхностям.

Вес железнодорожных шпал

С точки зрения технических характеристик и эксплуатационных свойств деревянной шпальной решетки важен не вес, а плотность опоры. Именно удельный вес пропитанной шпалы характеризует ее прочность, упругость и сопротивляемость высоким динамичным нагрузкам при проезде по железнодорожному полотну состава поезда. Однако при единых стандартных размерах типовой шпальной продукции из дерева плотность изделия можно перевести в более привычную физическую величину – массу.

Стандартная деревянная пропитанная железнодорожная шпала из хвойных пород древесины весит приблизительно:

• I тип – 85 кг;

• II тип – 80 кг.

Один кубометр деревянных шпал приблизительно весит 650-700 кг.

Для сравнения – железобетонный аналог весит 270 кг. Троекратное увеличение массы – это в три раза дороже транспортировка и необходимость в более массивном балластном основании под ЖД полотном, способное выдержать не только движение поездов, но и саму шпально-рельсовую решетку. При этом срок службы деревянной шпальной рельсовой опоры достигает 20 лет.