Особенности полушпал для подкрановых путей (ПШ, ПШН, КШД), железобетонных и деревянных
- 21.10.2019
Полезные статьи / Крановые пути
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
- Виды полушпал
- Деревянные полушпалы для подкрановых путей
- Полушпала железобетонная: Ш1, ПШ-1, ПШП-310, Ш1-LVT-M и другие
- Дополнительное применение полушпал
- Конструкция промежуточных скреплений и прижимов
- Рельса с деревянной основой
- 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.
Похожие новости
{related-news}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 вопросам 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.
_______________________
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.
На нашем сайте есть также тексты про крановые рельсы. Также читайте статьи о стандартных деревянных и железобетонных железнодорожных шпалах, а также – о видах скреплений.