Файл: Иванов, Г. С. Эксплуатационная надежность и совершенствование технологии изготовления железобетонных шпал.pdf

Технологический процесс организован по кольцевому замк­ нутому потоку и выполняется на десяти производственных по­ зициях. Ритм потока равен 15 мин. Шпалы изготовляют в четы­ рехместных силовых металлических формах, каждая из кото­ рых вместе со шпалами имеет массу 1900 кг. Продолжитель­ ность выполнения всех операций на десяти технологических по­ зициях составляет 2,5 ч. Тепловлажностную обработку бетона производят по следующему режиму:

Таким образом один оборот формы, соответствующий про­ изводственному циклу, совершается за 16,5 ч.

Отличительными особенностями рассматриваемой техноло­ гии является применение метода непрерывного армирования шпал, термическая обработка бетона в водных ваннах непос­

лотнение бетонной смеси производят на виброплощадках с пригрузами, которыми являются указанные выше крышки, прижи­ маемые в процессе вибрации специальными ключами.

Тоннельная камера тепловой обработки шпал расположена ниже уровня пола цеха по оси технологической линии и обору­ дована вертикальными лифтами для подъема и опускания форм. Камера является непрерывно действующей и разделена на три следующие зоны: подъема температуры, изотермического про­ грева в воде, остывания шпал.

Перемещение форм в камере производят по рельсам на спе­ циальных тележках, несущих на себе по две формы, перемеща­

ная для пути с высокой грузонапряженностью. Опорная поверх­ ность подошвы шпалы составляет 6300 см2, т. е. на 15% боль­ ше, чем у ранее созданных шпал. Основные параметры железо­ бетонных шпал для польских железных дорог приведены в табл. 7.

Сообщается, что 23—85% железобетонных шпал старых ти­ пов A, Mg, PS, PS3, выпущенных в Польше в 1946—1959 гг.,

29

1517

Т а б л и ц а 7

Характеристики железобетонных шпал железных дорог Польши

имеют поперечные трещины и требуют замены. Железобетонные шпалы типа St3, которые выпускались в 1951—1961 гг., дали трещины только на участках с большой грузонапряженностью на высоких насыпях. На магистральных линиях с грузонапря­

шпалы в Англии были изготовлены и испытаны в эксплуатаци­ онных условиях в 1943 г. Первоначальный вариант шпалы типа Е был рассчитан на осевую нагрузку 20 тс и скорость движе-

зо

2590

Рис. 9 Шпала типа F английских железных дорог

ния поездов не более 96 км/ч. Армированы эти шпалы двад­ цатью проволоками диаметром 5 мм. В 1952 г., когда стала очевидной недостаточная прочность шпал типа Е, были созданы

F23 (рис. 9). Шпала имеет длину 250 см и армирована 26 вы­ сокопрочными (156—172 кгс/см2) проволоками периодического профиля диаметром 5 мм. Для электрифицированных участков железных дорог выпускаются шпалы модификации F24, длина которых увеличена до 260 см из условий установки третьего контактного рельса.

Изготовляют железобетонные шпалы на стендах длиной ЮО—180 м (фирма Дау-Мак). Натяжение проволок производят попарно и закрепляют их в анкерных плитах при помощи цан­ говых захватов. Бетонируют шпалы в металлических одиноч­ ных штампованных формах матричного типа, торцы которых после установки арматурных пакетов закрывают диафрагмами. Уплотнение бетонной смеси производят при помощи навесных вибраторов. Для ускорения твердения бетона формы накрыва­ ют специальными колпаками, под которые подается пар. Шпа­ лы изготовляют из бетона марки 500 и применяют смеси полупластичной консистенции.

К числу недостатков рассматриваемой технологии относит­ ся низкий уровень механизации производства работ, что при­ водит к применению ручного труда при выполнении множества различных операций, начиная с заправки концов проволок в отверстия диафрагм и кончая очисткой форм.

Длительность выдерживания шпал на стендовых линиях составляет 24 ч, а иногда достигает трех и более суток в зави-

31

симости от вида и расхода цемента, температуры прогрева бе­ тона и требований срочности исполнения заказа.

Английские специалисты считают, что естественное вызре­ вание бетона является предпочтительным перед его припар­ кой, так как при этом гарантируется получение бетона со свой­ ствами, заложенными при проектировании и подборе его соста­ ва. Завод с 40—50 технологическими линиями может произво­ дить от 750 до 1000 шпал в сутки. Англия располагает шестью заводами для изготовления шпал. На заводах производится тщательный подбор требуемого состава бетона, применяется исключительно кондиционный фракционированный на 5—7 сос­ тавов щебень и на 2—3 состава песок. Применяется бетонная смесь состава 1 :1,5:3; состав бетона уточняется заводской ла­ бораторией в зависимости от характеристики имеющихся за­ полнителей и цемента.

Ожидаемый срок службы предварительно напряженных же­ лезобетонных шпал не менее 50 лет против 14—18 лет для де­ ревянных шпал.

Обращают внимание результаты проведенных в Англии сравнительных исследований конструкций шпал с дополни­ тельными металлическими литыми анкерами внутри бетона и без анкеров, когда проволоки диаметром 5 мм удерживаются только силами сцепления металла с бетоном. Отмечается, что в железобетонных шпалах применение проволок сравнительно малого диаметра позволяет более равномерно распределить на­ пряжения обжатия в поперечных сечениях шпалы и обеспечи­ вает высокое сопротивление ударным нагрузкам в случае схода с рельсов подвижного состава. Сравнение показало, что при

Рис. 10. Шпала типа RS французских железных дорог

32