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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вой арматурой. Однако опыт эксплуатации двухблочных шпал показывает, что они не отвечают жестким требованиям по под­ держанию ширины колеи, несмотря на большой расход арма­ туры по сравнению с брусковыми шпалами.

Четырех-, шести-и восьмистержневые шпалы ГДР и ФРГ имеют иные характеристики, чем двухстержневые.

Заслуживает внимания применение в восьмистержневых шпалах специальной высокопрочной арматуры периодического профиля с овальным поперечным сечением. Такая арматура хо­ рошо заанкеривается в бетоне, поэтому не требует применения дополнительных металлических анкеров. Однако указывается, что овальное сечение неблагоприятно с точки зрения образова­ ния трещин в бетоне. Опасность образования трещин в направ­ лении большой оси овала в шесть раз больше, чем в направле­ нии малой оси. Поэтому круглая напрягаемая арматура пред­ почтительнее.

Шпалы с семипроволочными прядями, как об этом свиде­ тельствует опыт США, а также результаты экспериментальных

исследований, проведенных

автором

совместно с В.

В. Сереб­

ренниковым, оказались

недостаточно

трещиностойкими

из-за

плохой анкеровки прядей в бетоне. С этой точки

зрения

сом­

нения вызывает конструкция шпалы с

восемью

прядями

INBK-7, разработанная в Польше.

 

 

 

 

 

Положительный результат получен в СССР при замене

се­

мипроволочных прядей

специальными

канатами

классов

КЗХЗ(З) и К7ХЗ (1,5),

изготовленными Белорецким металли­

ческим комбинатом. Эти канаты, как

показали

исследования

[15], позволяют сократить длину зоны анкеровки

в

бетоне в

3 — 4 раза по сравнению

со

стандартными

семипроволочными

прядями.

 

 

 

 

 

 

 

Мнения большинства специалистов сходятся при оценке пре­ имуществ железобетонных целыюбрусковых шпал с проволоч­ ной арматурой, хотя технология их изготовления более трудо­

емка, чем шпал со стержневой арматурой [16].

 

 

 

В некоторых странах, как видно из табл.

6 , для изготовле­

ния шпал применяют высокопрочный бетон

марки

более

500,

что требует дополнительного изучения и

технико-экономичес­

кого обоснования.

 

ускорения

тверде­

Почти во всех странах применяется для

ния бетона тепловлажностная обработка шпал,

причем,

как

видно из табл. 6 , длительность выдерживания шпал в

формах

(оборачиваемость форм) и прочность бетона к моменту

его об­

жатия различны.

бетона не регламентированы

Режимы тепловой обработки

почти ни одними существующими

зарубежными

техническими

условиями на изготовление шпал. Это в какой-то степени может характеризовать различный подход к решению данного вопроса,

39

а в некоторых случаях и недооценку влияния режима тепловой обработки на качество и в первую очередь на морозостойкость

бетона.

 

 

организации

производ­

Различны и технологические схемы

ства шпал. В Англии, Японии, Индии изготовление

железобе­

тонных шпал организовано

на стендах, в Венгрии — по

поточ­

но-конвейерной схеме в силовых формах и т. д.

 

схема

Следует

признать, что

стендовая

технологическая

требует при

организации производства

меньших капитальных

затрат и меньших амортизационных и прочих расходов при эк­

сплуатации. Однако при стендовой схеме низки

съемы про­

дукции с 1 м2 производственной площади; эта схема

выгодна

при отсутствии надобности в закрытых помещениях.

и

поточно­

Наиболее производительны поточно-агрегатная

конвейерная технологические схемы. Однако и при этом сохра­ няется большое количество операций, выполняемых вручную, что свидетельствует об отсутствии комплексной механизации работ. С этой точки зрения заслуживают внимание разработ­ ки, проведенные в США, по автоматизации производства шпал, армированных семипроволочными прядями, хотя сама конст­ рукция этих шпал не может быть одобрена.

Характерной чертой зарубежных разработок является по­ пытка комплексного решения конструкции самих шпал и кон­ струкции рельсовых скреплений с ними, причем последним уде­ ляется очень большое внимание, например, в проекте Техни­ ческих условий США на шпалы. В то же время следует отме­ тить, что технологические вопросы изготовления шпал освеща­ ются в зарубежной литературе недостаточно.

Показатели жесткости бетонной смеси в зарубежной прак­ тике не приводятся. Отсутствуют какие-либо ссылки на связь долговечности бетона с жесткостью смеси.

Г л а в а 2

ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ НАДЕЖНОСТЬ ШПАЛ

1. Классификация дефектов и причины преждевременного разрушения шпал

Фактический срок службы железобетонных шпал еще не установлен, так как длительность их массовой эксплуатации на сети железных дорог СССР пока не превышает 10—15 лет. Речь идет о железобетонных шпалах с проволочной арматурой

(см. рис. 1 ), которые признаны наиболее

совершенными по

конструкции и приняты для повсеместной

укладки. Опыт эк­

сплуатации других видов железобетонных

шпал, в частности,

за рубежом более продолжителен, но не является показатель­

ным для наших дорог в силу иных условий

службы и приня­

тых конструктивных решений шпал.

 

 

 

 

 

К началу 1972 г. на магистральных железных дорогах СССР

уложено

около 42

млн. железобетонных шпал

(в основном

с

проволочной арматурой) на

протяжении

более 21

тыс.

км

пути.

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономическая

эффективность применения

железобетонных

шпал в первую очередь зависит от срока их

 

службы.

Интен­

сивные

испытания

шпал

типа С-56

на

опытном

кольце

ЦНИИ МПС [9] показали, что после пропуска по ним тонна­ жа в 1 млрд, т брутто статическая прочность шпал не умень­ шилась, а трещиностойкость в среднем снизилась на 10%. По

выносливости такие шпалы могли еще

выдержать

не

менее

50 млн. нагружений, что

равнозначно

дополнительному

про­

пуску 1 млрд, т брутто.

 

 

 

 

Из этого опыта сделан вывод о том, что срок службы 50 лег

для шпал с проволочной

арматурой реален на всех

линиях с

грузонапряженностью до 40 млн. т брутто в год.

За рубежом иногда высказывают мнения, что срок службы железобетонных шпал практически не ограничен и их мораль­ ный износ может наступить раньше физического.

В СССР за состоянием железобетонных шпал в пути уста­ новлены наблюдения, все виды обнаруживаемых дефектов шпал (табл. 9) учитывают и классифицируют по специальной системе, которую в путейской практике принято называть ри­ сунками дефектов (рис. 14).

По материалам ЦНИИ МПС, относящимся к концу 1967 г., среднее число дефектных шпал на сети железных дорог СССР

41

 

 

I группа

 

 

 

 

11 П м Т

12

L ” J " : = 3

13

I_______ X

,-- ’

 

 

J L

 

 

 

 

1k

15

 

16

!-------

TP

 

---af

 

Д 8 Г Т 1

 

'I?

C

 

17

18

|—r^TT

19

 

 

 

 

 

 

 

■ тГ '4

~ Г —

г !

 

 

 

 

--ц__

 

 

21

□

tk r ^ T

Z M

31

3

П

групп а

22

 

i

п

*■4

Uо

_

25

 

a

 

 

Г i ы

d '

Ш группа

3?

23 ^

l° °l

S

33 Z

я

 

1

^ [T J

35

 

 

 

C

 

 

Л группа

7

группа

Ш группа

k i

51

-------

61 Г" '" 1г~ т^ 1

■OfiH^4§r JEZ--

Рис. '14. Дефекты железобетонных шпал по классификации МПС:

Хв дефекта

Описание дефекта

 

I группа

11

Поперечные трещины под рельсом снизу

12

Косые трещины под рельсом

13

Поперечные трещины в середине сверху

И

Продольные трещины по втулкам

15Трещины от желоба

16Поперечные трещины сверху скрепления

17Торцевые трещины

18Поперечные трещины в концевой части шпалы

19Поперечные трещины в середине снизу

42

Смотрите также файлы