Деревянные шпалы — достоинства, недостатки, типы и размеры железнодорожных деревянных шпал

Деревянные шпалы являются одним из ключевых элементов железнодорожного полотна, обеспечивающих надежность и стабильность всей конструкции. Сотни лет они служат основой для железнодорожных путей, соединяя города и страны, способствуя развитию транспортной инфраструктуры.

Вопреки появлению более современных материалов, таких как бетонные и стальные шпалы, деревянные шпалы до сих пор остаются востребованными благодаря своей экологичности, легкости и относительной дешевизне. Эта статья расскажет о том, какими видами дерева обычно производят шпалы, каковы их преимущества и недостатки, а также о том, как их правильно обрабатывать и хранить.

Содержание

Типы деревянных шпал

Деревянные шпалы являются важной частью железнодорожного полотна, так как именно они служат основой для крепления рельсов. В зависимости от породы дерева и способа обработки, деревянные шпалы можно разделить на несколько типов.

Шпалы из лиственных пород дерева

Эти шпалы изготавливаются из твердой древесины, такой как дуб, бук, ясень. Шпалы из лиственных пород дерева обладают высокой прочностью и долговечностью, что делает их популярным выбором для железнодорожных путей.

Шпалы из хвойных пород дерева

К данной категории относятся шпалы, произведенные из сосны, ели, пихты и других хвойных пород. Хотя они и не такие прочные, как лиственные, шпалы из хвойных пород дерева все же достаточно надежны и долговечны, а также обладают меньшей стоимостью.

Импрегнированные шпалы

Этот тип шпал проходит специальную обработку антисептиками и другими защитными составами, которые предохраняют древесину от гниения, насекомых и других вредителей. Импрегнированные шпалы могут изготавливаться как из лиственных, так и из хвойных пород дерева, что делает их более универсальными и долговечными.

Размеры деревянных шпал

Деревянные шпалы – это важные элементы инфраструктуры железнодорожного транспорта, используемые для поддержания и фиксации рельсов. Они имеют различные размеры, которые зависят от типа и стандарта железнодорожного пути.

Длина шпалы

Длина деревянной шпалы может варьироваться, но в основном она составляет от 2,5 до 2,7 метров. Этот параметр может меняться в зависимости от стандарта и типа железнодорожного пути.

Ширина верхней части шпалы

Ширина верхней части шпалы обычно составляет около 14 см. Это место, где устанавливаются рельсы, и ширина должна быть достаточной, чтобы обеспечить надежную фиксацию рельсов на шпале.

Высота шпалы

Высота деревянных шпал может колебаться, но в среднем она составляет примерно 25 см. Эта высота помогает поддерживать рельсы на определенной высоте над землей, обеспечивая стабильность и безопасность движения по железнодорожным путям.

Ширина нижней части шпалы

Ширина нижней части шпалы может варьироваться, но обычно она составляет около 18 см. Эта ширина спроектирована так, чтобы обеспечить определенную поверхность контакта с грунтом, улучшая устойчивость и распределение нагрузки.

Толщина шпалы

Толщина деревянных шпал может варьироваться, но в среднем она составляет примерно 18 см. Толщина шпалы важна для ее прочности и способности выдерживать нагрузку, особенно от движущихся поездов.

Вес шпал деревянных

Шпалы из дерева используются в железнодорожном строительстве в качестве основы для рельсов. В зависимости от типа древесины и размеров, вес деревянных шпал может варьироваться.

Хвойные породы

Деревянные шпалы из хвойных пород древесины, таких как сосна или ель, в среднем весят от 70 до 100 кг. Эти шпалы отличаются легкостью и простотой обработки, но имеют меньший срок службы по сравнению с шпалами из твердых пород.

Лиственные породы

Шпалы из лиственных пород древесины, например, из дуба или бука, весят от 90 до 120 кг. Такие шпалы более прочные и долговечные, но их стоимость выше, чем у шпал из хвойных пород.

Смешанные породы

Существуют также шпалы, изготовленные из смешанных пород древесины, их вес может колебаться в пределах от 80 до 110 кг. Эти шпалы сочетают в себе преимущества и недостатки как хвойных, так и лиственных пород.

Требования по ГОСТ

Шпалы деревянные используются в строительстве железных дорог для поддержки рельсов. Существует несколько ГОСТов, которые регулируют качество и размеры деревянных шпал.

ГОСТ 78-2004

Этот стандарт устанавливает требования к деревянным шпалам, применяемым для строительства и ремонта железнодорожного пути с колеей 1520 мм. ГОСТ регламентирует размеры шпал, допустимые отклонения по размерам, а также требования к качеству древесины, из которых они изготавливаются.

ГОСТ 20022.2-80

Этот стандарт устанавливает требования к защите деревянных шпал от биологического поражения и гниения. ГОСТ регламентирует методы и средства защиты деревянных шпал, а также требования к их хранению и транспортировке.

ГОСТ 20022.5-93

Этот стандарт определяет методы испытания деревянных шпал на стойкость к биологическому поражению и гниению. ГОСТ устанавливает требования к выборке шпал для испытаний, а также к проведению испытаний и оценке их результатов.

ГОСТ 20022.6-93

Этот стандарт определяет методы испытания деревянных шпал на стойкость к действию влаги и перепадов температур. ГОСТ устанавливает требования к выборке шпал для испытаний, к проведению испытаний и к оценке результатов испытаний.

Цена деревянных шпал

Деревянные шпалы широко используются в железнодорожном строительстве и других областях. Стоимость деревянных шпал зависит от множества факторов, таких как порода дерева, размер шпалы, обработка и прочие.

Хвойные породы

Деревянные шпалы из хвойных пород деревьев, таких как сосна или ель, обычно являются более доступными по сравнению с шпалами из лиственных пород. Стоимость таких шпал может варьироваться от 700 до 1500 рублей за штуку в зависимости от размеров и обработки.

Лиственные породы

Шпалы из лиственных пород деревьев, например, из дуба или ясеня, обычно стоят дороже. Их стоимость может варьироваться в диапазоне от 1500 до 3000 рублей за штуку. Лиственные шпалы отличаются большей прочностью и долговечностью по сравнению с хвойными.

Обработка и пропитка

Обработка и пропитка деревянных шпал также влияет на их стоимость. Пропитанные антисептиками и другими защитными средствами шпалы стоят дороже, но они обеспечивают большую долговечность и защиту от вредителей и гниения. Стоимость обработанных шпал может варьироваться от 1000 до 3500 рублей за штуку.

Пропитка деревянных шпал выполняется для защиты дерева от гниения, вредителей и других воздействий, что увеличивает срок службы шпал.

Вариант пропитки	Описание	Характеристика	Эффект
Креозотовая пропитка	Пропитка креозотом — маслянистой жидкостью, получаемой при перегонке каменноугольной смолы.	Темный цвет, специфический запах.	Защита от гниения, вредителей, увеличивает срок службы.
Таналитовая пропитка	Пропитка с использованием таналита — водорастворимого препарата, содержащего медь и другие элементы.	Зеленоватый оттенок, нет запаха.	Защита от грибка, вредителей, повышает долговечность.
Пропитка солевыми растворами	Пропитка водорастворимыми солями, обеспечивающими антисептический эффект.	Зависит от состава раствора, может быть бесцветной или иметь оттенок.	Защита от грибков, насекомых.

Сфера применения

Деревянные шпалы – это поперечные бруски, используемые для закрепления рельсов на железнодорожных путях. Однако их применение не ограничивается только железнодорожными стройками.

Железнодорожное строительство

Это основное направление использования деревянных шпал. Они служат опорой для рельс, равномерно распределяя нагрузку от поезда на плотный балласт и земляное полотно. Деревянные шпалы предпочитают из-за их упругости, прочности и легкости монтажа.

Ландшафтный дизайн

Деревянные шпалы также нашли свое применение в ландшафтном дизайне. Из них делают декоративные элементы, ограды, а также используют для создания подпорных стенок и обустройства дорожек в садах и парках.

Строительство

Деревянные шпалы можно использовать в строительстве зданий и сооружений в качестве брусьев, подпорок и других элементов конструкции. Такой материал отличается экологичностью и придает особую эстетику.

Промышленность

В промышленности деревянные шпалы применяются в качестве поддонов и опор для тяжелого оборудования. Это обеспечивает удобство транспортировки и безопасность при хранении и эксплуатации машин и аппаратуры.

Пропитка деревянных шпал креозотом

Пропитка деревянных шпал креозотом — это процесс обработки деревянных железнодорожных шпал специальным составом, называемым креозотом, для защиты их от влаги, гниения и насекомых. Креозот — это маслянистое вещество, получаемое из смолы угольной и битуминозной.

Важно отметить, что пропитка креозотом является процессом, который может быть опасным для здоровья человека и окружающей среды, так как креозот содержит токсичные вещества.

Процесс пропитки шпал креозотом включает в себя следующие этапы:

Подготовка креозота: Креозот может поставляться в виде жидкости или пасты. Он должен быть нагрет до определенной температуры для обеспечения хорошей текучести.
Погружение шпал: Деревянные шпалы погружаются в нагретый креозот так, чтобы весь материал полностью пропитался составом. Продолжительность погружения и температура креозота могут варьироваться в зависимости от конкретных требований и стандартов.
Дренаж: После погружения излишки креозота должны быть удалены из шпал, чтобы избежать его дренажа в окружающую среду. Это может включать в себя дренирование и осушение шпал.
Высыхание: Пропитанные шпалы затем оставляются на воздухе для высыхания. В этот момент креозот начинает застывать и укрепляться внутри дерева.
Проверка качества: После процесса пропитки шпалы могут подвергаться контролю качества, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям и стандартам безопасности.

Пропитка креозотом обеспечивает деревянным шпалам долгий срок службы и защиту от внешних воздействий, но при этом она должна выполняться с соблюдением всех необходимых мер безопасности и с учетом экологических норм и правил.

Деревянные шпалы с пропиткой 78-2004

Деревянные шпалы, пропитанные согласно стандарту 78-2004, представляют собой основу для железнодорожного полотна. Они обеспечивают надежное и долговечное основание для рельсов, что важно для безопасности движения поездов.

Подготовка древесины

Прежде чем приступить к пропитке, необходимо правильно подготовить древесину. Это включает в себя её очистку, высушивание и обработку от гнили и вредителей.

Пропитка

На этом этапе шпалы обрабатывают специальным составом, который предохраняет древесину от гниения, воздействия влаги и насекомых-вредителей. Пропитка производится под давлением в специальных автоклавах.

Контроль качества

После пропитки шпалы подвергаются тщательной проверке. Это включает в себя контроль глубины проникновения защитного состава в древесину и его равномерность.

Хранение и транспортировка

Пропитанные шпалы должны храниться в специально отведенных для этого местах, защищенных от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

При транспортировке также следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить защитный слой на поверхности шпал.

Негодные деревянные шпалы: как определить?

Для обеспечения безопасности и надежности железнодорожного пути важно своевременно выявлять и заменять негодные деревянные шпалы. Существует несколько методов для определения их состояния.

Визуальный осмотр

При визуальном осмотре шпалы проверяются на наличие видимых повреждений и дефектов, таких как трещины, гниение, образование грибка, изменение цвета древесины и другие признаки разрушения материала.

Использование звукового метода

Звуковой метод заключается в стуке по шпале и анализе получаемого звука. Звонкий и чистый звук обычно указывает на хорошее состояние дерева, в то время как глухой и приглушенный звук может быть признаком гниения или других дефектов.

Применение инструментальных методов

Для более точной оценки состояния шпал могут использоваться различные инструменты и устройства. Например, существуют специализированные приборы для измерения степени гниения древесины или её плотности. Эти методы позволяют получить более объективные данные о состоянии шпалы.

Применение химического анализа

Химический анализ древесины может выявить наличие вредных веществ или ингибиторов, которые могут разрушать материал. Это может быть актуально, например, в случае применения антисептических пропиток для защиты дерева от гниения и вредителей.

Пошаговая инструкция по смене шпал

Смена шпал — это процесс замены старых деревянных или бетонных шпал на новые для железнодорожного пути. Этот процесс требует специального оборудования и опыта.

Подготовка оборудования и материалов:

Обеспечьте необходимое оборудование, такое как специализированные машины для поднятия и перемещения шпал, инструменты и защитное снаряжение.
Закупите новые шпалы и другие материалы, такие как крепежные элементы и шпалодержатели.

Безопасность:

Проведите обязательную инструктаж по безопасности для всех работников, участвующих в процессе смены шпал.
Обеспечьте наличие средств индивидуальной защиты, таких как шлемы, очки, наушники и перчатки.

Подготовка участка:

Вскопайте землю вокруг старых шпал, чтобы обеспечить доступ к ним.
Уберите верхний слой грунта, который может мешать доступу к старым шпалам.

Поднятие старых шпал:

Используйте специализированное оборудование, такое как шпалоподъемник или кран, для поднятия старых шпал с рельсового пути.
Будьте осторожны при перемещении старых шпал, чтобы избежать травм и повреждения оборудования.

Установка новых шпал:

Разместите новые шпалы на подготовленном участке.
Перенесите рельсы на новые шпалы и прикрепите их с помощью крепежных элементов.

Закрепление рельсов:

Используйте специализированные инструменты для закрепления рельсов на новых шпалах.
Проведите необходимые измерения и выставьте рельсы в правильное положение.

Замаскировка шпал:

Верните верхний слой грунта на место и убедитесь, что новые шпалы установлены устойчиво и правильно выровнены.
После завершения установки новых шпал проведите инспекцию и тестирование железнодорожного пути, чтобы убедиться в его безопасности и проходимости.

Деревянные шпалы остаются важным элементом железнодорожного строительства. Несмотря на появление альтернативных материалов, таких как бетон и сталь, деревянные шпалы продолжают использоваться благодаря своим преимуществам, включая экологичность, легкость и стоимость.

Однако для обеспечения долговечности и надежности деревянных шпал необходимо тщательно подходить к выбору породы дерева, а также правильно проводить их обработку и хранение. Таким образом, деревянные шпалы останутся важной частью железнодорожной инфраструктуры на многие годы вперед.