Войти
Деревянные шпалы используются на многих традиционных железных дорогах. На заднем плане - путь с бетонными шпалами. A железнодорожная шпала, шпала (американский английский ), железнодорожная шпала (австралийская и канадский английский ) или железнодорожная шпала (британский английский ) - прямоугольная опора для рельсов на железной дороге . треков. Обычно уложенные перпендикулярно рельсам, шпалы передают нагрузки на балласт пути и земляное полотно, удерживают рельсы в вертикальном положении и удерживают их разнесенными по правильной колее.
. традиционно изготавливались из дерева, но предварительно напряженный бетон теперь также широко используется, особенно в Европе и Азии. Стальные стяжки распространены на второстепенных линиях в Великобритании; пластиковые композитные стяжки также используются, хотя и гораздо реже, чем деревянные или бетонные. По состоянию на январь 2008 года приблизительная доля рынка традиционных и деревянных шпал в Северной Америке составляла 91,5%, оставшаяся часть приходилась на бетон, сталь, азобе (красное железное дерево) и пластиковый композит.
Расстояние между шпалами магистральной железной дороги составляет приблизительно от 19 до 19,5 дюймов для деревянных шпал и 24 дюймов для бетонных шпал. Количество шпал составляет 3250 деревянных шпал на милю (2019 шпал на км, или 40 шпал на 65 футов) для деревянных шпал или 2640 шпал на милю для бетонных шпал. Рельсы в США могут крепиться к шпильке железнодорожной шпилькой ; железо / сталь опорные плиты, привинченные к стяжке и прикрепленные к направляющей с помощью запатентованной системы крепления, такой как Vossloh или Pandrol, которые обычно используются в Европе.
Каменный блок из Килмарнок и Трунская железная дорога Тип железнодорожных шпал, использовавшихся на предшественниках первой настоящей железной дороги (Ливерпульская и Манчестерская железная дорога ), состоял из пары каменных блоков, заложенных в землю, с стульями удерживая рельсы, прикрепленные к этим блокам. Одним из преимуществ этого метода строительства было то, что он позволял лошадям идти по среднему пути без риска споткнуться. Было обнаружено, что при использовании железных дорог с все более тяжелыми локомотивами трудно поддерживать правильную колею . Каменные блоки в любом случае не подходили для мягкого грунта, например, в Chat Moss, где приходилось использовать деревянные шпалы. Библочные стяжки со стяжкой в чем-то похожи.
Вариант крепления рельсов к деревянным шпалам Исторически деревянные шпалы для рельсов изготавливали рубкой топором, называемой шпильками, или распиливанием, чтобы получить как минимум два плоские стороны. В качестве шпал используются различные хвойные и лиственные пиломатериалы, дуб, jarrah и karri - популярные лиственные породы., хотя получить их становится все труднее, особенно из устойчивых источников. В некоторых строках используется мягкая древесина, включая пихта Дугласа ; хотя они имеют то преимущество, что легче воспринимают обработку, они более подвержены износу, но дешевле, легче (и, следовательно, легче в обращении) и более доступны. Хвойную древесину обрабатывают, в то время как креозот является наиболее распространенным консервантом для железнодорожных шпал, иногда также используются консерванты, такие как пентахлорфенол, хромированный арсенат меди и некоторые другие консерванты.. Иногда используются нетоксичные консерванты, такие как медь азол или микронизированная медь. Новая технология консервирования древесины на основе бора применяется на основных железных дорогах США в процессе двойной обработки, чтобы продлить срок службы деревянных шпал во влажных помещениях. Некоторые виды древесины (например, сал, мора, джаррах или азобе ) достаточно прочны, поэтому их можно использовать без обработки.
Проблемы с деревянными стяжками включают гниение, расслоение, заражение насекомыми, разрезание пластин, также известное как перетасовка стула в Великобритании (абразивное повреждение стяжки, вызванное поперечным движением стяжной пластины) и вытягивание шипом (где игла постепенно откручивается от галстука). Деревянные шпалы могут загореться; по мере старения у них появляются трещины, которые позволяют искрам останавливаться и легче разжигать огонь.
Бетонные шпалы на линии BNSF к северу от Якима, Вашингтон Бетонные шпалы дешевле и их легче получить, чем деревянные, и лучше подходят для более высоких осей -весит и выдержит более высокие скорости. Их больший вес обеспечивает улучшенное сохранение геометрии пути, особенно при установке с непрерывным сварным рельсом. Бетонные шпалы имеют более длительный срок службы и требуют меньшего обслуживания, чем деревянные, из-за их большего веса, что помогает им дольше оставаться в правильном положении. Бетонные шпалы должны быть установлены на хорошо подготовленном земляном полотне с достаточной глубиной на свободно дренирующемся балласте для хорошей работы. Бетонные шпалы усиливают шум колес, поэтому деревянные шпалы часто используются в густонаселенных районах.
На самых высоких категориях линий в Великобритании (с самыми высокими скоростями и тоннажами) предварительно напряженные бетонные шпалы - единственные, разрешенные стандартами Network Rail.
На большинстве европейских железных дорог в настоящее время также используются бетонные опоры в стрелках и перекрестках из-за более длительного срока службы и более низкой стоимости бетонных опор по сравнению с древесиной, которую становится все труднее и дороже получать в достаточных количествах и высокого качества.
Стальные стяжки Стальные стяжки изготавливаются из штампованной стали и имеют желобообразное сечение. Концы стяжки имеют форму «лопатки», которая увеличивает поперечное сопротивление стяжки. К верхней поверхности стяжки приваривают кожухи для размещения системы крепления. Стальные шпильки в настоящее время широко используются на вспомогательных или низкоскоростных линиях в Великобритании, где их установка оказалась экономичной из-за их возможности установки на существующий балластный слой. Стальные шпалы легче бетона и могут укладываться в компактные связки, в отличие от древесины. Стальные шпильки могут быть установлены на существующий балласт, в отличие от бетонных шпал, которые требуют полной глубины нового балласта. Стальные шпалы на 100% пригодны для вторичной переработки и требуют на 60% меньше балласта, чем бетонные, и на 45% меньше, чем деревянные.
Исторически стальные стяжки страдали от плохой конструкции и повышенной транспортной нагрузки в течение их обычно длительного срока службы. Эти устаревшие и часто устаревшие конструкции ограничивают допустимую нагрузку и скорость, но их все еще можно найти во многих местах по всему миру и они работают адекватно, несмотря на десятилетия эксплуатации. Существует большое количество стальных шпал со сроком службы более 50 лет, и в некоторых случаях они могут быть восстановлены и продолжают работать хорошо. Стальные шпалы также использовались в особых случаях, таких как Хиджазская железная дорога на Аравийском полуострове, где постоянно возникали проблемы с бедуинами, которые крали деревянные шпалы для костры.
Современные стальные шпалы выдерживают большие нагрузки, доказали свою эффективность на сигнальных путях и в неблагоприятных условиях. Для железнодорожных компаний большое значение имеет тот факт, что стальные шпалы более экономичны в установке в новом строительстве, чем деревянные шпалы, обработанные креозотом, и бетонные шпалы. Стальные шпалы используются почти во всех секторах мировых железнодорожных систем, включая тяжелые перевозки, класс 1, региональные, короткие линии, горнодобывающую промышленность, электрифицированные пассажирские линии (OHLE) и во всех отраслях промышленности. Примечательно, что стальные шпалы (опоры) за последние несколько десятилетий зарекомендовали себя как полезные стрелочные переводы (стрелочные переводы / стрелочные переводы) и обеспечивают решение постоянно растущей проблемы использования длинных деревянных шпал для такого использования.
Когда они изолированы для предотвращения проводимости через стяжки, стальные стяжки могут использоваться с системами обнаружения поездов и целостности пути на основе рельсовой цепи. Без изоляции стальные шпильки можно использовать только на линиях без блокирующей сигнализации и железнодорожных переездов или на линиях, которые используют другие формы обнаружения поездов, такие как счетчики осей.
KLP Hybrid Plastic Железнодорожные шпалы 
Укладчик шпал в Хайаннис, Массачусетс В последнее время ряд компаний продают композитные железнодорожные шпалы, изготовленные из переработанного пластика смол и переработанного резинка. Производители заявляют, что их срок службы больше, чем у деревянных шпал с ожидаемым сроком службы в диапазоне 30–80 лет, что шпалы устойчивы к гниению и атакам насекомых и что их можно модифицировать специальным рельефом на дно для дополнительной поперечной устойчивости. В некоторых случаях применения на основных путях гибридная пластиковая стяжка имеет утопленную конструкцию, которая полностью окружает балласт.
Помимо экологических преимуществ использования переработанного материала, пластиковые стяжки обычно заменяют деревянные стяжки, пропитанные креозотом, который является токсичным химическим веществом, и сами по себе подлежат переработке. Гибридные пластиковые железнодорожные шпалы и композитные шпалы используются в других железнодорожных приложениях, таких как подземные горные работы, промышленные зоны, влажная среда и густонаселенные районы. Гибридные железнодорожные шпалы также используются для частичной замены гнилых деревянных шпал, что приводит к постоянной жесткости пути. Гибридные пластиковые стяжки и композитные стяжки также дают преимущества на мостах и виадуках, поскольку они приводят к лучшему распределению сил и снижению вибраций соответственно на балки моста или балласт. Это связано с лучшими демпфирующими свойствами гибридных пластиковых стяжек и композитных стяжек, что снижает интенсивность вибраций, а также звукопоглощение. В 2009 году Network Rail объявила, что начнет замену деревянных шпал на переработанный пластик. но I-Plas стала неплатежеспособной в октябре 2012 года.
В 2012 году Новая Зеландия заказала у Axion пробную партию переработанных композитных галстуков марки EcoTrax для использования на стрелочных переводах и мостах, а также следующий трехлетний приказ в 2015 году, но затем Axion объявила о банкротстве в декабре 2015 года, хотя продолжает торговать. Эти галстуки разработаны доктором Носкером из Университета Рутгерса.
Галстуки также могут быть сделаны из стекловолокна.
Y гусеница рядом с обычным рельсом Необычной формой стяжки является стяжка Y-образной формы, впервые разработанная в 1983 году. По сравнению с обычными стяжками объем необходимого балласта уменьшен благодаря характеристикам распределения нагрузки Y-образной стяжки. Уровень шума высокий, но сопротивление движению очень хорошее. Для кривых трехточечный контакт стальной Y-образной стяжки означает, что точная геометрическая посадка не может быть соблюдена с фиксированной точкой крепления.
Поперечное сечение шпал представляет собой двутавровую балку.
По состоянию на 2006 год было построено менее 1000 км (621 миль) пути Y-образной связи, из которых примерно 90 процентов находятся в Германия.
Двойные анкеры ZSX производятся Leonhard Moll Betonwerke GmbH Co KG и представляют собой пару двух предварительно напряженных бетонных анкеров, соединенных в продольном направлении четырьмя стальными стержнями. Эта конструкция считается подходящей для путей с крутыми поворотами, путей, подверженных температурным нагрузкам, например, для поездов с вихревыми тормозами и мостов, а также в качестве переходных путей между традиционными путями и плитами или мостами.
Бетонные моноблочные шпалы также производятся в более широкой форме (например, 57 см или 22 ⁄ 2 дюйма), чтобы между шпалами не было балласта. ; эта широкая стяжка увеличивает поперечное сопротивление и снижает давление в балласте. Система использовалась в Германии, где широкие шпалы также использовались в сочетании с безбалластными путевыми системами GETRAC A3.
Двухблочные шпалы Двухблочные (или сдвоенные) шпалы состоят из двух бетонных рельсовых опор, соединенных стальным стержнем. Преимущества включают повышенное поперечное сопротивление и меньший вес, чем у моноблочных бетонных шпал, а также исключение повреждений от скручивающих сил в центре шпал за счет более гибких стальных соединений. Этот тип связи широко используется во Франции и используется на высокоскоростных линиях TGV. Биоблочные связи также используются в безбалластных путевых системах. Преобразование манометра за счет резки и приваривания дополнительной планки в соответствии с новым калибром.
.
Рамочные связи (нем. Rahmenschwelle) включают в себя как боковые, так и продольные элементы в единой монолитной бетонной отливке. Эта система используется в Австрии ; в австрийской системе гусеница крепится к четырем углам рамы, а также поддерживается посередине рамы. Смежные стяжки рамы стыкуются вплотную друг к другу. Преимущества данной системы перед обычной поперечиной - повышенная поддержка пути. Кроме того, методы строительства, используемые для этого типа пути, аналогичны тем, которые используются для обычного пути.
В лестничном пути шпалы укладываются параллельно рельсам и составляют несколько метров в длину. Структура похожа на брусчатку Брунеля ; эти продольные связи могут использоваться с балластом или с опорами из эластомера на твердой опоре без балласта.
Существуют различные методы крепления рельса к шпалам. Исторически шипы уступили место чугунным стульям, прикрепленным к стяжке, в последнее время пружины (такие как зажимы Pandrol ) используются для крепления поручня к стулу с анкером..
Деревянные шпалы, переработанные в скульптуры на железнодорожной станции Нортфилд 
Каменный блок с ширины колеи Ардроссанской железной дороги используется для строительства погрузочного дока В последние годы деревянные шпалы также стали популярными для садоводства и озеленения, как для создания подпорных стен и сады с приподнятыми грядками, а иногда и для строительства ступеней. Традиционно шпалы, продаваемые для этой цели, представляют собой списанные шпалы, снятые с железнодорожных линий при замене новыми шпалами, и их срок службы часто ограничен из-за гниения. Некоторые предприниматели продают новые галстуки. Из-за присутствия в древесине консервантов, таких как каменноугольный деготь, креозот или соли тяжелых металлов, железная дорога Связи привносят в сады дополнительный элемент почвы загрязнения, и многие владельцы избегают этого. В Великобритании специально для садового строительства теперь доступны новые дубовые или сосновые балки той же длины (2,4 м), что и стандартные железнодорожные шпалы, но не обработанные опасными химикатами. Они примерно вдвое дороже переработанного продукта. В некоторых местах железнодорожные шпалы использовались при строительстве домов, особенно среди малообеспеченных, особенно вблизи железнодорожных путей, в том числе служащих железной дороги. Они также используются в качестве опор для доков и лодочных домов.
Испанский художник Агустин Ибаррола использовал переработанные галстуки из Renfe в нескольких проектах.
В Германии использование деревянных шпал в качестве строительного материала (а именно в садах, домах и во всех местах, где возможен регулярный контакт с кожей человека, во всех местах, часто посещаемых детьми, и во всех областях, связанных с производство или обращение с пищевыми продуктами любым способом) было запрещено законом с 1991 года, поскольку они представляют значительный риск для здоровья и окружающей среды. С 1991 по 2002 год это регулировалось Teerölverordnung (Carbolineum Постановление), а с 2002 года регулировалось Chemikalien-Verbotsverordnung (Постановление о запрещении химикатов), § 1 и Приложение, части 10 и 17.
 | На Викискладе есть материалы, относящиеся к Рельсовые шпалы. |
