Размеры железнодорожной деревянной шпалы: длина ЖД опоры, описание, ГОСТы, ТУ

Опоры при проектировании и строительстве подъездных путей также важны, как и сами рельсы. Поэтому прямо сейчас под прицелом нашего внимания шпала: размеры этой деревянной конструкции Ж Д, ее Д/Ш/В, сколько метров в длину бывает, какие есть типы, итоговая масса и другие свойства. Также рассмотрим действующие межгосударственные стандарты, типы, варианты, допустимые отклонения, предъявляемые к ней требования и так далее, вплоть до общих моментов и особенностей обслуживания.


Содержание

1. Классификация по типам
2. Длина и другие габаритные размеры шпалы деревянной ЖД
3. Размеры ЖД шпалы деревянной по ГОСТу
4. Переводные брусья
5. Мостовые брусья
6. Технические требования, предъявляемые к непропитанным шпалам деревянным стандартного размера и веса, к мостовым и переводным брусьям
7. Технические требования, предъявляемые к шпалам деревянным пропитанным стандартного размера, к мостовым и переводным брусьям
8. Обслуживание пути при использовании деревянных шпал

Шпалы служат опорами для рельсов. Главное назначение шпал – передавать давление от рельсов на балласт, обеспечивать постоянство ширины колеи и устойчивость рельсового пути. 

Сфера их применения – укладываются для создания транспортных систем заводов, фабрик и других производителей, для которых актуален, например, подвоз сырья на вагонетках, а также при запуске и ремонте полотен с небольшой грузонапряженностью.

От их качества, долговечности, состояния напрямую зависит эффективность и безопасность эксплуатации колеи. Поэтому технические характеристики просто обязаны соответствовать критериями, определяющим их геометрические и другие свойства. Ниже, в соответствующих разделах, мы подробно рассмотрим данные особенности.

Отдельно отметим, что такие рельсовые опоры сегодня не являются приоритетным решением, но все еще достаточно активно используются на линиях со сравнительно небольшой грузонапряженностью и/или с малой скоростью движения транспорта.

Классификация по типам

Все параметры рельсовой опоры должны отвечать требованиям актуальных межгосударственных стандартов и технических условий. Исходя из этого, рассматриваемый нами элемент основания ВСП может быть описан и подразделен сразу по нескольким свойствам.

При стандартной длине и ширине деревянные шпалы даже сегодня стабильно используются на путях следующих классах:

• I-II – если они могут без деформаций выдерживать скорость движения транспортных средств, превышающую 100 км/ч и грузонапряженность более 5 000 000 т/км за год;
  
• III-IV – под ними подразумеваются интенсивно функционирующие подъездные линии, а также ветки сортировки и приема-отправки;
• Пути V класса, включая и малодеятельные, и для проведения маневрово-вывозных операций.

Здесь также важна строгая стандартизация, поэтому указанные выше варианты железных дорог сегодня проектируются и выстраиваются с активным использованием подходящих рельсовых опор. Типы и размеры ЖД деревянной шпалы подразделяют на:

• Первый тип (1) – для основных путей (I-II класса пути).
• Второй  (2) – для участков подъезда и станционных (III-IV).
• Третий (3) – для организации транспортных развязок предприятий и промышленных объектов (V).

Также есть классификация по типу сечения:

• обрезные – сечение представляет собой правильный квадрат;
• полуобрезные – в профиле отсутствует один угол;
• необрезные – сняты противоположные (по отношению друг к другу) грани, что обычно актуально для бывших в употреблении элементов ВСП.

Длина и другие габаритные размеры шпалы деревянной железнодорожной (ЖД)

Они давно стандартизированы – для обеспечения практических преимуществ рельсовых опор, в числе которых:

• отличная обрабатываемость экологически чистого материала;
• сохранение высокой упругости при сравнительно малом весе;
• серьезный запас устойчивости к перепадам температур и сезонной смене циклов нагревания/охлаждения;
• взаимодействие с балластной подушкой, не приводящее к разрушению ВСП;
• шпала из дерева является диэлектриком.

Эти достоинства позволяют использовать их не только при укладке подъездных линий, но также в строительстве. Единственной проблемой является гниение: места стыка с монтируемыми поверх металлоконструкциями рано или поздно разрушаются, даже несмотря на обработку антисептиками.

Геометрия поперечных сечений приведена для рельсовых опор, влажность лесоматериала которых не превышает 22%. Так как требования к эксплуатации не слишком жесткие, допустимы некоторые отклонения от установленных Д/Ш/В (обычно это ± 5 мм). 

Технические условия

Разновидность	Толщина h	Высота пропиленных боковых сторон h1	Ширина			Длина
			Верхней пластины		Нижней b'
			b	b'
I	180±5	150	180	210	250±5	2750±20
II	160±5	130	150	195	230±5	2750±20
III	150±5	105	140	190	250±5	2750±20

Внимание, все эти параметры актуальны для хвойных пород (для массивов ели, пихты, сосны, лиственницы) и березы с уровнем влажности до 22%. В случае когда данный показатель превышает норму, необходимо давать припуски на усушку, согласно ГОСТам 6782.1-75 и 6782.2-75. Причем поперечные сечения рельсовых опор также подчиняются заявленным требованиям, и тут мы подходим к отдельному подвиду элементов строения пути, используемому на ненапряженных и малодеятельных линиях и в качестве подъездных колей на различных фабриках и заводах.

Толщина и высота шпалы деревянной увеличиваются с улучшением класса, что говорит о четко выстроенной градации сфер применения. При этом допуски по ширине нижней пласти остаются одинаковыми – от 5 до 20 мм, что дает возможности к унификации и выстраивании безопасных переходов на колее.

Геометрические особенности сведены в таблицу 1 выше), поэтому нам остается еще раз взглянуть на них и сделать краткие выводы:

• Подъем пропиленных боковин увеличивается с улучшением класса – если у 3-го она составляет 105 мм, то у 1-го – уже 150 мм, что помогает обеспечить должную прочность рельсовой опоры.
• Ширина и толщина также подчиняются этому закону, что несколько утяжеляет конечное изделие, но зато положительным образом сказывается на стойкости к нагрузкам.
• Длина ЖД-шпалы не меняется с повышением типа, оставаясь 2750 мм, и такая унификация существенно облегчает процесс стыковки полотен разного назначения.

Размеры ЖД шпалы деревянной по ГОСТу

Все рассматриваемые габариты регламентированы межгосударственным стандартом ГОСТ 78-2004, утвержденным для всех стран таможенного союза. В силу он вступил с 2006 года и обуславливает использование конструкций всех 3 описанных выше вариантов сечения, всех пяти классов пути – для укладки или восстановления широких и узких полотен железной дороги и, кроме того, для возведения различных зданий и сооружений.

Геометрия и состояние рельсовых опор так же должно соответствовать ГОСТам, чтобы сохранялись все эксплуатационные преимущества и вообще возможность безопасной их эксплуатации. Чтобы продлить срок службы элементов ВСП, их покрывают антисептиками.

Выполняют эту операцию в автоклавах для защиты от губительного действия влажности, грибка, плесени, жуков-короедов и подобных им насекомых-вредителей. Причем качество пропитки должно соответствовать ГОСТу 20022.5-93. Рекомендуемая глубина проникновения средства зависит от породы лесоматериала.

Механическая обработка (если она важна) проводится предварительно.

Переводные брусья

Переводные брусья – это поперечные перекладины на железнодорожном пути в местах установки стрелочных переводов. Брусья для переводов укладываются на верхний балластный слой железнодорожного полотна.




Готовые элементы ВСП такого вида должны соответствовать ГОСТу 8816-70.



Ниже представлен эскиз с поперечным сечение брусьев для стрелочных переводов и таблица с размерами

Тип	Толщина h, мм	Высота пропила, h1, мм	Размер по стороне без пропила, b2, мм	Ширина верхней пластины, b, мм			Значение нижней пласти, b1, мм
				Нормальная, мм	Широкая, мм	Уширенная, мм
1	180 ± 5	150	300	–	200-10	220-10	260-5; +20
2	160 ± 5	130	280	175-10	–	220-10	250-5; +20
3	160 ± 5	130	260	175-10	200-10	–	230-5; +20

По геометрии профиля и роли они повторяют классификацию обычных рельсовых опор из древесины, то есть могут быть обрезными и необрезными, использоваться как на главных, так и на запасных или подъездных путях, на точках приемоотправки и сортировки. Требования, предъявляемые к уровню влажности лесоматериала те же – до 22%, иначе – припуск на просушку.


Внимание, если мы рассматриваем переводной брус, важно знать ее проект так как различные проекты стрелочных переводов монтируются на соответствующий комплекту брусьев, имеющих разнообразные длины. Составляет она от 3 до 6,5 м (а не 2,75 м). Шаг – каждые 0,25 м. Поставляются такие изделия комплектами, в количестве, регламентированном проектами. 


Переводные брусья – это не менее важный элемент полотна, по отношению к которому также выдвигается целый ряд требований. Есть два ключевых фактора:

• Соответствие назначению:
  
  • от I до II класса должны использоваться на ветках с достаточно скоростным транспортом (от 100 км/ч), и высокой грузонапряженностью; 
    
  • III-IV – на подъездных, приемочных, сортировочных, станционных линиях; 
    
  • V – на малодеятельных полотнах и на базе производственных предприятий.
    
• Нормальная влажность – до все тех же 22%, уже многократно упомянутых. Да, здесь показатель тоже может быть завышен, тогда решением, опять же, становятся припуски на сушку, определяемые в зависимости от породы по ГОСТ 6782.1-75 (для березы) или по 6782.2-75 – для хвойных лесоматериалов.
  
  

Мостовые брусья

Эти составные части колеи также подчиняются строгим требованиям ГОСТов. И ключевая норма, которой они должны соответствовать, – это исключительно прямоугольная форма сечения, причем одного из двух:

• 220 х 240 мм;
  
• или 220 х 260 мм.
  

Также возможны варианты 220 х 280 и 240 х 300 мм, но они уже изготавливаются в индивидуальном порядке и только с согласия заказчика.



Предельные отклонения меняются в зависимости от исполнения: в первом случае они есть по толщине (до -2 мм), во втором их вообще нет, зато есть по ширине (до -3 мм). Максимально возможный уровень влажности без усушки составляет уже 20%, припуски уже свои – выбирать их нужно по ГОСТ 6782.1-75.
Длина мостовых брусьев обычного сечения – 3,25 м. Чем больше расстояние между осями продольных балок или ферм моста (до 2,5 м), тем большим должно быть поперечное сечение мостовых брусьев (до 24х30 см) и их длина (до 4,20 м).

Технические требования, предъявляемые к непропитанным шпалам деревянным стандартного размера и веса, к мостовым и переводным брусьям

• выпуск из хвойных пород (массива ели, пихты, лиственницы или сосны), также из березы;
  
• нормы допустимых отклонений от нормы регламентированы ГОСТами 2140-81 и 78-2004, а также 8816-70 и 28450-90; 
  
• необходимо выполнять глубокую наколку согласно ТУ 13-06-23-1-87, хотя ее можно вообще не осуществлять при предварительном одобрении покупателя;
  
• на один из торцов готового изделия в обязательном порядке наносится маркировка – стойкой краской, представляющая собой клеймо завода-производителя.

Технические требования, предъявляемые к шпалам деревянным пропитанным стандартного размера, к мостовым и переводным брусьям

• покрывать их защитными средствами обязан изготовитель – в соответствии с ГОСТ 20022.5-93; 
  
• укладка без предварительной обработки в данном случае недопустима;
  
• при сверлении отверстий в уже защищенном антисептиком лесоматериале места под шурупы и костыли тоже нужно смазать теми же составами;
  
• другие механические операции с рельсовой опорой необходимо осуществлять до пропитки.
  
• Для мостовых брусьев глубина пропитки должна отвечать нормам ГОСТа 20022-5.93 и зависит от породы: 
  
  • для сосны и кедра она обязана превышать 85% от ширины железнодорожной шпалы стандартного размера; 
    
  • для лиственницы, пихты, сосны – до 5 мм по заболони и от 2 мм – по обнаженному ядровому слою; 
    
  • для наколотых – от 50-60 мм.
    
    

При этом глубину проникновения состава в лесоматериал проверяют с помощью пустотелого бура, сверля им в месте без трещин, сучков и подобных им неоднородностей структуры. Также проводятся пробы на расстояние – в 0,8 – 0,9 м от торца и еще в 60 мм от нижней пласти.

Дополнительные характеристики, экономическое обоснование, транспортировка

Схожесть в одинаковых задачах, выполняемых данными элементами ВСП. Разница же – еще в нескольких показателях (помимо Д/Ш/В), а именно:

• масса – опоры из хвойной породы весят 80-85 кг, ЖБИ – в среднем 270 кг;
  
• стоимость – первые обходятся в разы дешевле вторых;
  
• срок службы – до 20 лет.
  
  

При транспортировке все опорные элементы ВСП должны быть рассортированы: сосновые или кедровые обязаны быть в одной группе, еловые с пихтовыми – в другой, березовые и лиственные – поставляться в отдельном порядке.

Обслуживание пути при использовании деревянных шпал

Даже обработанные антисептиками шпальные основания выходят из строя, и понять, что их нужно восстанавливать, можно по следующим признакам:

• под подкладкой начала образовываться гниль или появились выколы;
  
• зазоры в костыльных отверстиях стали больше 3 мм;
  
• начали гнить торцы;
  
• замечены поперечные изломы.
  

В любом из этих случаев необходимо демонтировать поврежденные элементы, сдать их организации, ответственной за утилизацию, а перед приемкой новых шпальных конструкций проверить результат их установки, то есть убедиться в том, что:

• отсутствует плесень;
  
• растрескавшиеся концы укреплены винтами или скобами;
  
• технологические отверстия правильно подготовлены (просверленные под костыли, шурупы)
  
• трещины гидроизолированы, обработаны защитными составами, их величины менее предельно допустимых.
  

Обращайтесь в «ПромПутьСнабжение», если хотите купить объем деревянных пропитанных шпал – поставим их партией нужного размера, а также предложим другие опорные и рельсовые элементы различных габаритов для строительства железных дорог. Здесь вы можете найти информацию по всем видам конструкций. 

Также смотрите видео о размерных характеристиках


О железобетонных типах вы можете почитать на нашем сайте. Также у нас есть статьи о видах рельсов, их крепеже.