За час існування залізниць підпірки під шпали виготовлялися з різних матеріалів. Були кам'яні, але камінь складно піддається обробці, швидко тріскається і приходить в непридатність. Довговічні дерев'яні шпали, просмолені для захисту від негативних впливів погодних умов. Але через час і вони вимагали або заміни, або ремонту залізничних колій. На сьогоднішній день залізобетонні конструкції з повною підставою вважають матеріалом майбутнього для виготовлення опори під шпали і фундаменту під будівлі та споруди. Застосовують фундамент із залізобетонних шпал для будівель всілякої складності і поверховості на будь-яких видах грунту. Однак варто враховувати, що важить даний виріб чимало.
визначення
Залізобетонні шпали мають вигляд рейкової опори, для виготовлення яких потрібні бруси з мінливими розмірами і формами перетину. Бетонні рейкові опори армуються сталевим дротом, діаметр якої залежить від модифікації. При роботі з залізобетонними шпалами висувають такі вимоги до їх технології виробництва:
- приготування бетонного розчину вимагає однорідної консистенції;
- для потрібної передачі сили напруги матеріал повинен мати відповідну міцність;
- виготовляючи вироби, дотримуються точних розмірів, форм, які важливі для залізобетонних шпал в місцях з'єднання з рейками.
Де застосовуються?
Шпала залізобетонна використовується при зведенні фундаментів і залізничних шляхів. Через різних природних умов експлуатації та різноманітної механічного навантаження на вироби, при виготовленні залізобетонної опори дотримуються підвищених вимог. Це дозволить збільшити термін служби, який за сприятливих умов використання досягне шістдесяти років. Опори, виготовлені з використанням попередньо напруженого залізобетону, всюди підсувають поширені дерев'яні підпірки за рахунок своєї міцності, довговічності і швидкості монтажу.
Переваги і недоліки
У шпалах із залізобетону присутні наступні переваги:
Шпалі із залізобетону притаманні такі недоліки:
- Потреба в періодичному огляді залізничних колій через втомного руйнування споруди, зробленого з бетону.
- Важить шпала 0,27 тонни, а це значить, що власноручний установка виробів неможлива. Таким чином, за рахунок важкої ваги виникає потреба в спеціалізованій техніці. Конструкції з бетону, на відміну від виробів з дерева, вага яких менше, монтують спеціальними механізмами - шпалоукладчікамі.
- Необхідність у використанні пружних прокладок, які дозволяють знизити жорсткість вироби.
- Шпалах із залізобетону властива велика електропровідність, яка вимагає застосування ізоляції.
Шпалу із залізобетону поділяють на такі типи, які залежать від стійкості до можливих тріщин, якості та точної ширини, довжини та інших розмірів вироби:
- Опора першого сорту.
- Опора другого сорту. Відрізняється низьким ступенем стійкості до тріщин, геометричні розміри не потребують високих вимогах.
За типом рейкового кріплення бувають наступних видів:
- Ш-1, з роздільним типом клемно-болтовим з'єднанням, яке фіксується до опори з використанням прокладки і болта.
- Ш-2 нероздільного виду кріплення.
- Ш-3 мають схожість з опорами Ш-2, але розрізняються за способом кріплення.
Шпали із залізобетону різні за класом, за наявністю електроізоляції і типу застосовуваної арматури. Залізобетонні шпали мають відмінності за параметрами електроізоляції:
- ізольовані;
- неізольовані, без ізолюючих вкладишів.
Технологія виробництва
Незалежно від сфери використання, залізобетонні опори виготовляють однаковою міцності і експлуатаційних властивостей. Технологія виготовлення опор буває чотирьох типів:
- Карусельний тип з подальшим витяганням форми. Полягає в приготуванні суміші і заливці її в форми, де відбувається її подальше ущільнення. Витягають опори з ємності після повного застигання розчину і досягнення його максимальної міцності. Для виготовлення використовують касетні конструкції, в які вміщуються шість опор. Для досягнення необхідного зчеплення і забезпечення попереднього напруження, застосовують арматуру, за допомогою якої напруга передається на поверхню бетону. Після закінчення виготовлення виробу, форму витягають і пускають для наступного виробництва.
- Лінійний. Цей тип виготовлення опори із залізобетону на увазі лінійну технологію, для якої необхідний конвеєр, на якому в певній послідовності розташовуються форми. Довжина встановлених форм досягає ста метрів. З боку ємності прикривають спеціально призначеними пристроями, які також здатні передавати напругу на арматуру. В процесі схоплювання розчину напруга передається на поверхню бетону.
- Демонтаж форм з подальшим напругою. Для цього типу виготовлення опор із залізобетону потрібно виставлення шаблонів, за допомогою яких визначається розташування сталевої арматури. Ємності заповнюють розчином з бетону і ущільнюють. В процесі схоплювання розчину в нього занурюють штирі. Через деякий час форму і шаблон витягають.
- Демонтаж форм з попереднім напруженням є такою ж технологію, як і при демонтажі форм з подальшим напругою, тільки замість штирів використовують рами, що забезпечують напружує зусилля у виробі.
Монтаж, ремонт і утилізація шпал
- Залізобетонні опори і рейки встановлюють на попередньо підготовлену поверхню, яка складається з грунту, піску і щебеню. Для збереження шпал в процесі експлуатації і проходження по ним поїздів, важливо зберегти верхній шар землі шляхом влаштування піщаних смуг.
- Залізобетонна опора важить чимало, і підняти таку вагу конструкції не під силу звичайному робочому, монтаж здійснюють з використанням механізованого устаткування. Цей підхід знижує застосування фізичної сили, таким чином знизивши на монтаж виробів. Також механізований комплекс скорочує час на укладку залізниці.
- Для використання залізобетонних шпал протягом п'ятдесяти років, важливо діагностувати шляху, що дозволить виявити деформації і поломки. Перевіряють елементи кріплення, виключають поломку, так як вона здатна привести до порушення фіксації підкладки, яка видає звуки в момент проходження по шляхах складу.
- Несвоєчасне виявлення поломки кріпильних деталей призводить до появи тріщин і часткової або повної поломки шпали.
- Коли термін експлуатації виробу Текст залізобетонна опора стала непридатною за рахунок можливих руйнувань, шпалу утилізують. Утилізація відбувається щековой дробаркою, з допомогою якої подрібнення вироби досягає розміру щебеню меленькой фракції або середньої фракції. Перероблені вироби в подальшому використовують для засипки ям.
Ремонтування залізобетонних шпал передбачає виявлення і усунення дефектів і пошкоджень. Закладають відколи, вибоїни, раковини і тріщини. Коли ремонтується поломка, рух поїздів не припиняється, робоче місце огороджують спеціальним сигнальним знаком. Проводиться капітальний ремонт в міжремонтних термінів, де нема потреби міняти шпал, виконується ремонт за допомогою колійних машинних станцій по підготовленим індивідуальними проектами і розрахунками. Ремонт залізобетонних опор підрозділяється на:
За типом верхнього монтажу: укладання на новий щебінь або на старий щебінь. Для посилення потужності і стійкості шляхів, в процесі проведення робіт по ремонтування пошкодженої деталі, використовують підрейкові підстави різних конструкцій.
висновок
Використання залізобетонних опор актуально в усьому світі, попит на такі вироби зростає постійно. Адже опори із залізобетону, незважаючи навіть на їх велику вагу, мають незрівнянну міцність, надійність і довговічність.
А вартість матеріалів і простоту виготовлення виробів підвищує популярність застосування залізобетонних шпал в світі будівництва.