Шпала – это прямоугольная балка, используемая для поддержки и стабилизации железнодорожных путей. Она играет ключевую роль в строительстве, связывая рельсы и обеспечивая их устойчивость. Концы шпал углубляются в балласт, что позволяет равномерно распределять нагрузку от проходящих поездов. Это также предотвращает смещение рельсовых плетей, что критически важно для безопасности движения.

Характеристики древесины для шпал

Шпалы могут быть изготовлены из различных пород древесины, таких как красный клён или эвкалипт. В зависимости от региона, предпочтения могут варьироваться. В некоторых странах выбирают дуб, тогда как в других из экономических соображений используют хвойные породы, такие как сосна. Однако древесина хвойных пород более подвержена износу. Чтобы защитить шпалы от гниения, их обычно пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.

Преимущества деревянных шпал

Деревянные шпалы обладают рядом положительных качеств.

  1. Упругость и легкость обработки. Древесина легко поддается механической обработке, что упрощает установку.
  2. Высокие диэлектрические свойства. Это делает шпалы безопасными в использовании на железнодорожных путях.
  3. Хорошее сцепление с балластом. Это обеспечивает стабильность конструкции.
  4. Низкая чувствительность к температурным колебаниям. Дерево сохраняет свои свойства при изменении температуры.

Срок службы деревянных шпал варьируется от 7 до 40 лет в зависимости от типа древесины, условий эксплуатации и внешних факторов. В России наиболее распространены шпалы из сосны, но также используются ели, пихты и кедр. Ранее проводились эксперименты с дубом и лиственницей. Однако деревянные шпалы имеют тенденцию к гниению в местах крепления рельсов, что создает проблемы с их дальнейшей утилизацией.

Классификация шпал

Классификация железнодорожных путей часто основывается на типах шпал, используемых при их строительстве. Например.

  • Для путей с т-образным сечением применяются деревянные шпалы.
  • Для путей с i-образным сечением используются стальные или пластиковые шпалы.

Кроме того, шпалы классифицируются по назначению. Они могут быть предназначены для грузовых или пассажирских перевозок и использоваться на одной или нескольких линиях. Эти параметры играют важную роль в выборе подходящего типа шпал для конкретного проекта.

Виды деревянных шпал

Деревянные шпалы можно разделить на два основных типа.

  • Тип 1. Изготавливаются из мягких пород дерева (например, сосна или ель). Они имеют гладкую поверхность и легко обрабатываются, но быстрее подвержены гниению. Эти шпалы чаще всего используются на легких железных дорогах, таких как трамвайные линии.
  • Тип 2. Изготавливаются из твердых пород дерева (например, дуба или тика), что делает их более прочными и долговечными. Они имеют более шероховатую текстуру поверхности, что улучшает сцепление и предотвращает скольжение. Эти шпалы применяются на тяжелых железных дорогах и высокоскоростных линиях.

Стандарты и ГОСТы

Изготовление деревянных шпал регулируется стандартами ГОСТ 78-2004. Существует несколько типов деревянных шпал.

  • Пропитанные шпалы 1-го типа – используются для главных путей.
  • Пропитанные шпалы 2-го типа – применяются для подъездных и станционных путей.

Деревянные шпалы подразделяются на три вида

  1. Обрезные. Обработанные со всех четырех сторон.
  2. Полуобрезные. Обработанные только с трех сторон.
  3. Необрезные. Обработанные только сверху и снизу.

Пропитка деревянных шпал

Пропитка деревянных шпал осуществляется с использованием каменноугольных масел, креозота или антисептиков ЖТК. В России применяется метод «вакуум-давление-вакуум», который обеспечивает глубокое проникновение защитного средства в древесину. Этот метод нормирован ГОСТом и используется для защиты древесины, эксплуатируемой в тяжелых условиях – например, для шпал, опор ЛЭП и мостов.

Процесс пропитки включает использование специализированного оборудования, такого как автоклавы и сушильные камеры. Древесина должна быть сухой или предварительно подсушенной перед началом пропитки для достижения максимальной эффективности защиты.

Шпалы являются незаменимым элементом железнодорожной инфраструктуры, обеспечивая безопасность и надежность транспортировки грузов и пассажиров. Правильный выбор материала и технологии обработки играет ключевую роль в долговечности и функциональности этих конструкций.