Особенности полушпал для подкрановых путей (ПШ, ПШН, КШД), железобетонных и деревянных

Обратим внимание на часто используемые опорные элементы ВСП. Взглянем на типы железобетонных и деревянных полушпал для подкрановых путей: вес, ГОСТ и другие их особенности будут рассмотрены ниже самым подробным образом.

Содержание

1. Виды полушпал
2. Деревянные полушпалы для подкрановых путей
3. Полушпала железобетонная: Ш1, ПШ-1, ПШП-310, Ш1-LVT-M и другие
4. Дополнительное применение полушпал
5. Конструкция промежуточных скреплений и прижимов
6. Рельса с деревянной основой
7. Рельса с железобетонным опорным элементом

Они широко применяются при обустройстве подкрановой колеи на маршрутах России и в процессе укладки, размещаются под каждой рельсовой нитью. Предназначены для приема нагрузок от проезжающего транспорта и равномерного их распределения по подушке, что приводит к снижению давления на грунт, а также нужны для защиты составляющих полотна от расползания, для сохранения целостности Ж/Д-линии. Переходим к специфике производства, и к тем эксплуатационным преимуществам, которыми в результате отличаются готовые и прошедшие ОТК конструкции.

Виды полушпал

Главный классификатор – материал исполнения, и это может быть:

• массив хвойной породы (ель, сосна, пихта, кедр, лиственница) или береза, или, в редких случаях, бук;
  
• ЖБ-профили, из бетона тяжелых марок.

Теперь подробнее коснемся особенностей изготовления каждого варианта.

Деревянные

Подразумевается, что они будут использоваться на открытых площадках, а значит, испытывать не только давление от проезжающих кранов, но и атмосферные воздействия.

Поэтому должны быть защищены от разрушительного влияния влаги, температурных перепадов, насекомых: с этой целью их покрывают специальными пропитками, в числе прочего предотвращающими загнивание и заражение грибком.

Железобетонные

Стали востребованы на волне популярности обычных ЖБ-шпал, активно внедряемых после войны на дорогах Советского Союза, Англии, Франции, ФРГ и ГДР. Их преимущества быстро оценили, и с 1959 года предварительно напряженные фигурные струнобетонные конструкции активно внедрялись на колеях СССР. В результате сегодня Россия лидирует по объемам их укладки.

По характеристикам ПШ, ПШН, ПШП различных серий не уступают своим полноразмерным собратьям. Они также надежны и долговечны (подробнее об их преимуществах ниже). Рассчитаны на эксплуатацию в условиях многократных и высоких нагрузок от проезжающего транспорта. Совместимы с рельсами Р65 и Р50. Согласно действующим межгосударственным стандартам, обязаны выдерживать вертикальное давление до 220 кН.

Теперь – более подробно о каждом виде.

Деревянные полушпалы для подкрановых путей

Предназначены для создания (и поддержания целостной) колеи для передвижения спецтехники, обычно башенного или козлового типа. Также могут быть проложены на малодеятельных маршрутах, на станционных и подъездных участках, при обустройстве транспортной сети заводов и крупных промышленных предприятий. В этих случаях, для сохранения ширины полотна неизменной, их соединяют металлическими стяжками, придавая тем самым колее необходимую жесткость.

Чтобы обеспечить максимальный срок службы и лучшие эксплуатационные характеристики, используемую при производстве хвойную породу необходимо правильно пропитывать и в целом подготавливать. На практике нужно выполнять следующие взаимосвязанные действия:

• брать только здоровый массив и начинать заготавливать его с зимы;
  
• выполнять предварительную просушку, защищая материал от прямого воздействия лучей;
  
• сверлить отверстия под костыли или шурупы непосредственно перед покрытием антисептиками;
  
• стягивать отдельные изделия между собой винтами, чтобы предотвратить их растрескивание;
  
• укладывать (из расчета на 1 км железной дороги) ровно столько полушпал, сколько требуется для безопасной эксплуатации при актуальной для данного маршрута скорости движения транспорта, грузонапряженности, механическом давлении на полотно;
  
• использовать только рекомендованные межгосударственными стандартами составы, например, антраценовое или каменноугольное масло;
  
• применять прокладки, защищающие поверхности соединяемых элементов ВСП от трения и преждевременного износа;
  
• придерживаться общепринятых правил бережного хранения и транспортировки (вплоть до непосредственной укладки);
  
• обустроить равномерную балластную подушку;
  
• принять все меры по предотвращению «угона» опорных элементов;
  
• содержать ЖД-линию в порядке, регулярно проводя проверки и необходимое обслуживание.
  

Обратим внимание на то, что такое полушпала - с эксплуатационной точки зрения, это важная составляющая верхнего строения пути, выполняющая те же функции, что и стандартная полноразмерная опора, и отличающаяся только соотношением ДхШхВ (которое ниже мы рассмотрим в отдельном порядке).

Раз практические свойства очень похожи, значит, идентичны и требования, предъявляемые к надежности и ресурсу использования, поэтому на первый план при изготовлении выходит пропитка, особенно важная в вопросе максимизации срока эксплуатации.

Покрывать заготовки необходимо качественными антисептиками, уже зарекомендовавшими себя, дающими комплексную защиту (от влаги, грибков, плесени, вредных микроорганизмов, насекомых-короедов, ультрафиолета), а также не повышающими электропроводность, химически инертными по отношению к рельсам и другим металлическим элементам ВСП. Обработку нужно проводить в автоклавах, по методу «давление-давление-вакуум».

Теперь о том, какими габаритами обладает полушпала деревянная, размеры ее, в зависимости от вида, сведены в следующую мини-таблицу:

Тип	Длина	Ширина по пласти			Высота по пропилу	Толщина
		Верхняя		Нижняя
	l	b	b’	b1	h1	h
	мм
I	1375	180	210	250	150	180
II		150	195	230	130	160

Как видите, геометрия почти такая же, что и у целых – отличие в том, что они «укорочены» в 2 раза, что идет Ж/Д-линии только на пользу.

Преимущества

В списке практических достоинств данных опорных элементов ВСП следующие, проверенные в течение лет, плюсы.

• Более экономный расход, если сравнивать с полноразмерными конструкциями. Каждая из них занимает также одно установочное место, а материала на изготовление полушпалы уходит вдвое меньше.
  
• Дерево отличается своей упругостью, а значит, в разы лучше фиксирует костыль, не давая ему разбалтываться со временем. Это, в свою очередь, позволяет защитить все верхнее строение пути от постепенного расползания под действием нагрузок.
  
• Дешевизна – стоят в 2-3 раза меньше бетонных. Разница в цене оказывается особенно удобной в краткосрочной перспективе, то есть когда вы строите железную дорогу, но не планируете долго ее использовать.
• Впечатляющая степень ремонтопригодности – можно оперативно демонтировать опору с незначительными повреждениями, просверлить в ней новые посадочные отверстия под болты, повторно покрыть потертости антисептиком или выполнить другую технологическую операцию, и снова уложить на прежнее место.
• Стойкость к температурным колебаниям – полушпала деревянная пропитанная типа 2 может эксплуатироваться по всей средней полосе России, а также на территории стран Европы и Азии. Исключение составляют только регионы с экстремально холодным климатом, сверхвысокой влажностью или зоны проживания особенно агрессивных насекомых-короедов.
• Уменьшают износ колес проезжающего транспорта, так как выполнены из упругого материала, эффективно компенсирующего трение и не дающего контакту быть чересчур жестким.
• Проще и дешевле в вопросах перевозки и монтажа – весят меньше ЖБ-конструкций, а значит, в транспорт можно погрузить большее их количество, без опаски уложив друг на друга.
• Их масса и габариты дают возможность обустраивать подушку и строить ВСП без привлечения дорогостоящей спецтехники. Это особенно удобно для промышленных предприятий, создающих внутреннюю сеть по перевозке сырья/продукции между цехами.
  

Полушпала железобетонная: Ш1, ПШ-1, ПШП-310, Ш1-LVT-M и другие

В наших широтах стала активно применяться с начала 70-х годов ХХ века, когда проектировщики и строители вплотную занялись вопросом поиска более долговечных опор для верхнего строения пути. Срок службы конструкций из самой прочной хвойной породы все-таки составлял 15-20 лет, даже после покрытия максимально эффективными антисептиками и при регулярном уходе. Значит, требовалось основание, которое сможет гораздо дольше сохранять заводские эксплуатационные характеристики.


Поэтому были разработаны балки с переменным сечением, площадками для размещения рельсов и установочными местами для болтового, шурупного или костыльного скрепления. Сегодня их выпускают следующим образом: струны предварительно напряженной железной арматуры заливают бетоном тяжелой марки, уплотняют вибрацией, выдерживают, пропаривают для затвердевания, кантуют.

Размер полушпал ПШ (ПШ1, ПШ2, ПШН, ПШН1-13-325-1, ПШН-310, ПШП-310, КШД-23) регламентируют ГОСТы и ТУ, которые могут несколько отличаться в зависимости от серии исполнения. Строгая стандартизация просто необходима – для обеспечения одинаковой ширины колеи, а также для унификации других показателей.
Все они предназначены для организации подкрановых путей, но выбор конкретного вида или линейки делается с оглядкой на специфику использования. Так, например, модели ПШП-310 ориентированы на линии с грузонапряженностью до 175 кН (18 тс) и соединяются между собой нераздельными скреплениями с закладными болтами. А уже ПШ-10 рассчитаны на вертикальные и многократно повторные нагрузки от 90 до 220 кН и с этой целью выполнены из тяжелой смеси класса B30. И если первые совместимы с Р-75, то вторые нет.

Размеры наиболее популярных бетонные полушпал (ЖБ), по ТУ и актуальным ГОСТам, следующие:

Тип	Длина	Ширина	Высота
	мм
ПП	1340	238	230
ПШН 1-11-325-1	1140	300	230
ПШ 10-160	1030	320	240
ПШ 10-220
ПШП-310	1310	300	200

Как видите, габариты сходны, но следует учитывать, что одни модели отличаются между собой лишь несущей способностью (160 кН против 220), другие – еще и весом, классом морозостойкости и даже профилем. Сотрудники компании «ПромПутьСнабжение» предоставят развернутую консультацию при заказе, чтобы вы могли купить именно те опорные конструкции, которые необходимы вашему железнодорожному объекту.

Преимущества

• Отличаются максимальной надежностью (в разы превышающей брусья из хвойных пород), не подвержены негативному воздействию атмосферных факторов. Они не боятся плесени, грибков и прочих микроорганизмов, их не проедают термиты и жуки-короеды, им нипочем дождь и снег – они сохраняют начальные свойства в течение всего периода эксплуатации, что особенно удобно при прокладке колеи на открытой площадке.
• Со временем их прочность лишь увеличивается, а не уменьшается за счет разрушения в местах скрепления, как это происходит даже с покрытыми лучшими антисептиками элементами. За счет данного фактора (в том числе) они и могут похвастать сроком службы в 40 лет и более.
• Профили полушпалы ПШ-1, ПШ-10-220, ПП, ПШП-310 и других популярных моделей в полной мере отвечают требованиям пожарной безопасности. Они не подвержены возгоранию – на одну проблему при обустройстве подкранового полотна уже меньше.
• По эксплуатационным свойствам опорные ЖБ-конструкции вполне сопоставимы со стальными. Они не менее надежны, удобны и практичны, но при этом значительно дешевле в изготовлении.

Вопрос стоимости в их случае вообще неоднозначен. Да, в производстве они обходятся дороже еловых и сосновых, да, их монтаж связан с более серьезными трудозатратами и сопровождается привлечением спецтехники, но все расходы неоднократно окупаются в долгосрочной перспективе, при многолетнем использовании.

Дополнительное применение полушпал

Используются в тех же случаях, что и полноразмерные опорные системы, но с одной важной оговоркой: везде, кроме магистральных полотен. Их укладка на главных линиях нецелесообразна, так как потребуется значительное время для стабилизации рельсовых нитей, а его в современных условиях обычно просто нет.

Зато они вполне востребованы в следующих ситуациях.

Для подъездных путей предприятий

По своей грузонапряженности внутренняя транспортная сеть даже самого крупного завода все равно несравнима со стандартным ЖД-маршрутом, а поэтому совершенно справедливо считается малодеятельным направлением. Значит, для ее укладки вполне подойдут железобетонные или деревянные полушпалы типа 1 и 2 (размеры которых мы привели выше). Более того, они будут даже приоритетным по своей практичности решением, так как предусматривают меньший расход материала, оборачивающийся минимизацией затрат на строительство.

Для станционных ЖД-путей

Свое применение они находят и на этих участках, характеризующихся сравнительно малой скоростью движения транспорта. Хотя здесь важный нюанс: укороченные при укладке следует чередовать с целыми, а для стабилизации ширины полотна применять еще и металлические стяжки. Это же правило актуально и для подъездных линий. Регулярное проведение испытаний и статистика подтверждают, что описанных мер достаточно для обеспечения должной безопасности эксплуатации полотна.

Конструкция промежуточных скреплений и прижимов

Данные элементы предназначены для надежного соединения деталей ВСП между собой и для предотвращения их расползания под воздействием нагрузок.

Важный момент, который нужно учитывать, выбирая для своего проекта полушпалы: крановый путь может быть построен как с железобетонными опорами, так и с использованием брусьев, выполненных из массива хвойной породы, но материал непосредственно влияет на конечный набор комплектующих для крепежа в месте стыка.

Рассмотрим два качественных в своей простоте варианта.

Рельса с деревянной основой

Сборка выглядит таким образом:

• двутавровая балка определенного профиля (Р-50, Р-65);
• подкладка соответствующих размеров;
• прижим, облегченный или нормальный;
• шуруп путевой – как соединитель, обеспечивающий минимальные деформации;
• сама полушпала.

Конструкция выбрана в расчете на природную упругость материала.

Рельса с железобетонным опорным элементом

В данном случае комплектация следующая:

• прокатное изделие выбранной толщины;
• прижим, нормального или облегченного характера;
• закладной болт как элемент с максимальной силой фиксации;
• гайка;
• шайба пружинная – для надежного затягивания без деформации;
• ЖБ-балка сложного профиля.

При такой конфигурации место стыка будет способно выдерживать даже высокие нагрузки.

Заключение

Мы постарались рассмотреть вопрос максимально подробно, но, если нужно, предоставим еще больше информации. В процессе заказа и консультации в «ПромПутьСнабжение» вы сможете узнать все интересующие подробности, вплоть до того, каким межгосударственным стандартам или техническим условиям соответствует та или иная полушпала: ТУ 5864-003-01079469-95, ГОСТ 78-89 – у нас есть все данные, и мы с удовольствием поделимся ими с вами.