Файл: Иванов, Г. С. Эксплуатационная надежность и совершенствование технологии изготовления железобетонных шпал.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 0
составляло 1,13% всех обследованных шпал, а по отдельным участкам колебалось от 0,4 до 10%- За последние годы выход типовых железобетонных шпал по сети железных дорог СССР
в среднем составил около 0,03% числа уложенных в путь.
Из табл. 9 видно, что наибольшее число дефектов в первые годы эксплуатации шпал выражается в сколах бетона (дефек
ты № 22 и 23). В |
последующие |
годы |
увеличивается |
число |
|||
шпал с дефектами в виде «рыхлости и |
разрушения |
бетона» |
|||||
(дефект № 31) и обнажением арматуры |
на |
концах |
(дефект |
||||
№32). К пятому-шестому годам |
эксплуатации |
значительную |
|||||
долю дефектов составляют трещины в торцах |
в |
(дефект № 17), |
|||||
а также поперечные |
и продольные трещины |
средней |
части |
||||
(дефекты № 13 и 35). |
|
приводят к |
быстрому |
||||
Очевидно, что не все виды дефектов |
разрушению шпалы и вызывают необходимость в немедленной ее замене. Различного рода небольшие сколы бетона в торцах шпал без обнажения арматуры не снижают несущую способ ность конструкции и не являются первопричиной прогрессиру ющих явлений, которые могли бы привести к быстрому разру шению шпалы. В то же время недостаточная толщина защитно го слоя или малая плотность и прочность бетона могут привес ти к интенсивному ржавлению напряженной арматуры и выз
вать |
быстрое разрушение такой шпалы. Регистрируемый вид |
|
дефекта под № 31 «рыхлость и |
разрушение бетона» может |
|
быть |
следствием неуплотненности |
бетона при изготовлении |
шпал или может являться признаком уже начавшегося разру шения бетона от совместного воздействия воды, мороза и эк сплуатационной нагрузки.
В большинстве случаев вначале не всегда удается устано вить возможные последствия обнаруженного дефекта по влия нию на работоспособность конструкций: относится этот дефект к числу прогрессирующих с какой-то интенсивностью или речь идет о стабилизировавшемся недостатке, с которым конструк-
I I группа
21Скол по втулкам сбоку
22Скол бетона сверху
23Скол конца шпалы
24Скол бетона у желоба
25Скол бетона в середине
I I I группа
31Рыхлость или разрушение бетона
32Обнажение арматуры в конце
33Обнажение арматуры в середине
34Продольные трещины под рельсом
35Продольные трещины в средней части
I V группа
41 Ослабление или разрыв стержня
V группа
51 Дефекты деревянных втулок
VI группа
•61 Дефекты, не указанные на рисункам
43
Т а б л и ц а 9
Число дефектных железобетонных шпал на опытных участках ЦНИИ МПС в % °т общего числа обследованных шпал
N&вина де- |
|
Продолжительность эксплуатации, годы |
|
||||
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
фектов по |
|
||||||
классифика- |
|
|
число обслздованных шпал, |
ШТ- |
|
||
ции МПС |
|
|
|
||||
|
114 200 |
118 355 |
89 |
696 |
97 521 |
75 746 |
13 461 |
•111 |
0,002 |
0,004 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,007 |
|
12 |
— |
— |
0,001 |
— |
— |
_ |
|
13 |
0,032 |
0,226 |
0,212 |
0,774 |
0,687 |
0,486 |
|
14 |
0,042 |
0,039 |
0,008 |
0,050 |
0,020 |
0i,171’ |
|
15 |
— |
— |
— |
0,003 |
0,001 |
_ |
|
16 |
0,058 |
0,166 |
0,0il,7 |
0,1:50 |
0,016 |
0,1015 |
|
17 |
0,018 |
0,124 |
0,076 |
0,317 |
0,560 |
2,,9712 |
|
21 |
0,007 |
0,006 |
0,010 |
0,010 |
0,0Ю |
.- |
|
22 |
0,266 |
0,248 |
0,119 |
0,338 |
0,4,78 |
0,087 |
|
23 |
0,822 |
0,929 |
0,533 |
4,366 |
2,367 |
4,747 |
|
31 |
0,153 |
0,4172 |
0,159 |
0,|Ш |
0,240 |
0,201 |
|
32 |
0,407 |
0,123 |
0,085 |
0,142 |
О1,547 |
0,527 |
|
33 |
0,007 |
0,043 |
0,052 |
0,273 |
0,276 |
О,104 |
|
34 |
0,003 |
— |
0,002 |
0,017 |
0,020 |
0,022 |
|
35 |
0,ОН' |
0,064 |
0,420 |
0,687 |
0,945 |
0,810 |
|
61 |
0,007 |
0,015 |
0,004 |
0,023 |
0,012 |
— |
|
Всего |
1,569 |
2,192 |
11,563 |
4,434 |
6,186 |
10,096 |
|
П р и м е ч а н и е . В двузначной |
цифре |
номера |
дефекта |
по классификации МПС |
|||
первая цифра обозначает группу дефекта (см. |
рис. 14). |
|
|
|
ция может прослужить в пути еще многие десятки лет. Не всег да на этот вопрос можно найти ответ и при сопоставлении результатов повторных наблюдений за состоянием шпал за ряд лет.
На последнее обстоятельство приходится обращать особое внимание в связи с возникающими вопросами о долговечности железобетонных подрельсовых оснований. Разнохарактерность видов дефектов в шпалах свидетельствует о различных причи нах их появления, а следовательно, и различных возможных последствиях влияния этих дефектов на долговечность.
В некоторых случаях в путь попадают шпалы, которые име ют явные заводские дефекты, появившиеся в результате гру бых нарушений технологии. Показательным в этом отношении1 является преждевременное разрушение шпал, изготовленных Сергелинским заводом и уложенных в 1959 г. на Среднеазиат
ской дороге. На одном из участков этой дороги начался |
мас |
совый выход шпал по прошествии лишь 6 —7 лет с начала |
их |
эксплуатации, а в 1968 г. была произведена полная замена шпал при среднем выходе 77 шт. на 1 км пути.
44
людается. Отсюда следует, что недостаточные толщины и плот ность бетона защитного слоя могут быть отнесены к скрытым технологическим дефектам шпал, значительно уменьшающим их долговечность.
Плотность бетона в шпалах существующими нормативными
документами не регламентирована ,и при приемке не контроли руется. Поэтому в путь попадают дефектные по рассмотрен ному признаку шпалы (рис. 23), которые быстро выходят из строя. В предельном случае недостаточная плотность бетона обнаруживается по раковинам, однако им пока не придается должного значения. В лучшем случае такие шпалы отбраковы вают, а иногда и пытаются лечить. Распилы таких шпал, вы полненные на Челябинском заводе, показали, что при наличии раковин на поверхности бетона они обязательно имеются и, как правило, в больших размерах внутри конструкции. Заделка ра ковин всевозможными мастиками не может ликвидировать вну тренние скрытые дефекты и изменить структуру бетона и, сле довательно, предохранить арматуру от ржавления.
Из приведенных данных можно сделать важный вывод о том, что явным технологическим дефектам в виде раковин соот ветствуют скрытые дефекты-аналоги в виде недостаточной плотности бетона. Это положение также может быть распрос транено почти на все виды дефектов в шпалах. Оценивая при чины преждевременного разрушения железобетонных шпал на Саларской дистанции пути, можно видеть, что в данном слу чае была произведена укладка в путь явно дефектных шпал,, изготовленных с грубыми нарушениями технологии. Прежде временное разрушение большого числа таких шпал по про шествии 6 —7 лет эксплуатации закономерно.
Некоторая часть дефектов порождается конструтивными недостатками шпалы: недостаточный защитный слой бетона, чрезмерное ослабление одной подрельсовой площадки четырь мя дюбелями, малая глубина заделки шайб в бетоне, несоот ветствие расчетных условий эксплуатационным и т. п.
Таким образом, анализ показывает, что все виды дефектов в шпалах могут быть подразделены по происхождению на три основные группы: технологические, укладочно-эксплуатацион ные и конструктивные. Это положение принято за основу при составлении табл. 1 0 , в которой представлены виды дефектов, причины их происхождения и характер проявления этих дефек тов при эксплуатации шпал в пути. Технологические дефекты подразделены на скрытые и явные. К первым отнесены все воз можные отклонения от норм, которые не могут быть обнаруже ны при внешнем осмотре готовых шпал при приемке на заводе.
Предлагаемая классификация видов дефектов в шпалах с учетом причин их возникновения и последствий проявления дефектов при эксплуатации шпал в пути позволяет установить следующее:
50
|
Т а б л и ц а |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Классификация видов дефектов железобетонных шпал |
|||||||||||||
№ по |
Вид дефектов |
|
Причина появления |
|
Проявление де- |
№ дефек- |
||||||||
|
|
|
|
|
фонтов при |
тов по |
||||||||
пор. |
Явные |
|
Скрытые |
дефектов |
|
эксплуатации |
классиф и- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
шпа л |
|
кации |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПС |
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
|
Т е х н о л о г и ч е с к и е д е ф е к т ы |
|
|
|
||||||||
1 |
Раковины на Пористость |
Низкое |
|
качество Ржавление |
ар- |
31, 34, |
||||||||
|
лицевой |
защитного |
сырья, |
|
песта- |
матуры и по- |
36 |
|||||||
|
поверхно- |
слоя |
бето- |
бильный |
состав |
явление |
про- |
|
||||||
|
сти |
|
на, |
рако- |
бетона, |
непра- |
дольных |
тре- |
|
|||||
|
|
|
вины |
виу- |
вильная укладка |
щин в бетоне |
|
|||||||
|
|
|
три |
шпа- |
смеси, |
|
недоста- |
|
|
|
|
|||
|
|
|
лы |
|
точное |
|
ее уплот |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
нение, |
|
раннее |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
наложение |
при- |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
груза, |
|
дефекты |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
форм |
|
|
|
|
То же, |
кроме 31, 34, |
|||
а |
Раковины |
в Раковины |
То же, кроме того, |
|||||||||||
|
торцах |
|
внутри |
отсутствие фик- |
того |
отколы |
23 |
|||||||
|
|
|
шпалы ме- |
сации |
|
арматуры |
бетона в под- |
|
||||||
|
|
|
жду |
сбли- |
по |
|
вертикали, |
рельсовых |
|
|||||
|
|
|
женными |
вытекание ра- |
|
частях и |
по- |
|
||||||
|
|
|
рядами |
створа через ди- |
тери |
напря- |
|
|||||||
|
|
|
арматуры |
афрагмы |
|
|
жения |
|
|
|||||
3 |
Арматура в |
Пониженная |
Недонапряжение и То же, |
кроме М, 13, |
||||||||||
|
торцах |
|
трещино- |
плохое |
заанке- |
того попереч23, 32 |
||||||||
|
смещена |
стойкость |
ривание армату- |
/ные |
трещи- |
|
||||||||
|
или соб- |
шпалы, |
ры, |
|
отсутствие |
ны в средней |
|
|||||||
|
рапа в пу- |
уменьше- |
фиксации арма- |
|
и подрельсо- |
|
||||||||
|
чки и лен- |
ние |
тол- |
туры |
|
по |
верти- |
вых частях |
|
|||||
|
ты |
|
щины за- |
кали, |
неточности |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
щитного |
изготовления |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
слоя |
бе |
форм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Расколы |
бе- |
тона |
|
Неплавный |
спуск Продольные |
17, 23 |
|||||||
Микрораз- |
||||||||||||||
|
тона |
в |
рывы |
в |
натяжения |
ар- |
|
трещины, |
|
|
||||
|
торцах |
|
бетоне |
матуры, |
малая |
ржавление |
|
|||||||
|
|
|
|
|
прочность бето- |
|
арматуры, |
|
||||||
|
|
|
|
|
на, |
раскачива- |
разморажи- |
|
||||||
|
|
|
|
|
ние |
диафрагм |
и |
ванне |
бетона |
|
||||
|
|
|
|
|
пустообразова- |
|
в торцах |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
телей при дх из |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
влечении из бе- |
|
|
|
|
|
||||
5 |
— |
|
Пониженная |
тона |
|
что |
и |
в Разрушение бе31, 32 |
||||||
|
То же, |
|||||||||||||
|
|
|
морозо |
п. 1, кроме того, |
тона |
от |
тор- |
|
||||||
|
|
|
стойкость |
малая |
|
прочность |
цов |
к |
под- |
|
||||
|
|
|
бетона |
бетона |
к момен- |
рельсовым |
|
|||||||
|
|
|
|
|
ту обжатия, не- |
площадкам |
|
|||||||
|
|
|
|
|
правильный ре- |
шпалы от мо- |
|
|||||||
|
|
|
|
|
жим |
|
|
тепловой |
роза |
и уста- |
|
|||
|
|
|
|
|
обработки |
|
|
лости |
|
|
|
51