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

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

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