Привет. АЭСЗшники!
Михайло Орехов — так зовут меня, это «Депо Шушары», и сегодня мы шуршим и шубуршим над вопросом — а из какого материала мы можем сделать шпалы для своей дачной железной дороги?
Начнём с того, что шпала это подпорка, если перевести это слово с голландского. То есть это та часть верхнего строения пути, которая подпирает или удерживает рельс.
Но кроме этой весьма простой функции данный элемент пути ещё и:
1. Обеспечивает постоянство ширины колеи
2. Передают динамические нагрузки от рельса на баластный слой, распределяя их на большую площадь.
Начало у шпал было весьма монументальным — их делали из камня. Раньше вообще любили всё делать из камня и на века, вон пирамиды в Египте уже сколько там стоят? Вот и тут пошли по проторенной дорожке.
Вот, к примеру чугунные рельсы уложенные в чугунные подушки лежащие, в свою очередь, на каменных стульях. Что-то типа современного столбчатого фундамента получалось.
Кстати, живьём данный пример можно увидеть в ЦМЖТ РФ, который, напомню, находится в Санкт-Петербурге по адресу ул.Садовая дом 50.
А когда строили линию Ливерпуль — Манчестер, то использовали в качестве основания для рельс каменные плиты. Согласитесь, что это весьма монументально.
Хотя мне представляется картина, как работяги кидают эти плиты в английское болото, происходит большой бултых, из недр потревоженной трясины выделяется сероводород, а мастер их подбадривает — соберитесь мэны, ещё пятьсот плит и мы продвинемся на десять метров. Видимо поэтому в дальнейшем стали применять шпалы из дерева — они просто не тонули в британских болотах)
А так как в те времена леса в Европе и Европейской части России было предостаточно, ещё всё не по вырубали, древесина на долгие годы была основным материалом для изготовления этого элемента путевого хозяйства.
Хотя это решение было, на тот момент, весьма смелым. Ведь пока не придумали креазотной пропитки жизнь деревянной шпалы исчислялось максимум десятилетием. Но главное, что они не тонули в английских топях)
Правда, кроме этого преимущества у деревянной шпалы был и ряд других, весьма весомых, плюсов. Давайте их перечислим:
1. Дерево упруго
2. Дерево легко обработать
3. Дерево обладает высокими диэлектрическими свойствами.
4. Дерево хорошо сцепляется с щебёночном балластом
5. Дерево мало чувствительно к колебаниям температуры.
Но наиболее важным свойством деревянной шпалы является возможность её применения, как в прямых, так и в кривых, особенно малого радиуса, без каких либо переделок или подгонок. При вхождении в кривую для уширения колеи не надо как-то изголяться и плясать с бубном — просто смещаем рельс на нужное расстояние и прибиваем его костылём. Всё!
Так же, при устройстве стрелочных переводов, деревянные шпалы более удобны, благодаря вышеназванному свойству. Меняется только длинна шпалы, а какую и куда поставить выбирают путейцы.
А с изобретением креазотной пропитки деревянная шпала стала лидером в применении на долгие годы. Хотя, в некоторых странах от деревянных шпал пришлось отказаться. Дело в том, что дерево материал, скажем так, вкусный, для некоторых видов насекомых. Особенно насекомых живущих на юге и привыкших к тому, что живое дерево стоит вертикально, а мёртвое лежит горизонтально и его надо поскорее съесть. А тут такой кормовой подгон)))
Плюс, в некоторых южных странах, к насекомым добавились несознательные граждане, которые просто воровали деревянные шпалы для своих костров. Так, например, делали бедуины в Саудовской Аравии.
И дабы пресечь на корню съедание и сжигание столь нужного элемента верхнего строения пути решено было применять шпалу из металла! Она представляет собой корытообразную конструкцию, можно сказать, это перевёрнутый швеллер.
Такая шпала прекрасно держит ширину колеи, достаточно лёгка, в сухом климате весьма долговечна, но… стоит дороже деревянной. Хотя применяется до сих пор, например, на металлургических производствах. Там, где высокие температуры сжигают дерево и крошат бетон.
Кстати, бетонные шпалы в последнее время всё сильнее наступают деревянным на пятки. А кое где уже и обогнали их.
Данная «подпорка» изготавливается с предварительным натяжением арматуры. Технология такова: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение, форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается.
Такой способ придаёт железобетонной шпале нужную упругость и предохраняет от раскалывания под действием нагрузок от подвижного состава.
И хотя у шпал из предварительно напряжённого бетона срок службы практически не ограничен, если только она не утонет в английском болоте, как её прародительница каменная плита, есть у неё и недостатки.
К ним относят недостаточную жёсткость, большую стоимость и вес, а также возможность усталостного разрушения бетона. К тому же у бетона большая электропроводимость, нежели чем у деревянной шпалы. Поэтому приходится устанавливать между шпалой и рельсом специальные изоляционные прокладки.
Ну и напоследок пара слов о самом современном материале, из которого изготавливают шпалы — пластмассе. Да-да, друзья мои, «пластмассовый мир» стремительно наступает на наши любимые железные дороги.
Но нет худа без добра. И к положительным свойствам данного материала можно отнести:
1. Долговечность (до 50-ти лет)
2. Простота установки (подходят инструменты и материалы, как на деревянной шпале)
3. Экологичность (не гниют, не токсичны, легко утилизируются или перерабатываются в новые шпалы)
При этом они в полтора раза прочнее деревянных и в два раза легче бетонных шпал. А ещё для изготовления пластиковых шпал можно применять вторсырье — от пластиковых бутылок до отслуживших ковровых покрытий. Прогресс, однако)
Но это всё было историко-лирическое отступление, а теперь пришла пора вернуться на наши дачные участки и осмотревшись вокруг найти подходящий материал для наших дачных шпал.
И конечно на первом месте будет дерево! Оно, в виде доски/бруска/бревна есть практически в каждом дачном хозяйстве. На худой конец его можно купить на любой пилораме или строительном магазине. Причём, на пилораме оно будет стоить дешевле.
У себя, на дачной Осьми вершковой железной дороге, я применяю три вида деревянных шпал. Размер первых — 740х100х45-52 мм. Они применяются на магистральном всесезонном участке пути. Для защиты материала от погодных условий я их строгаю, затем пропитываю одним слоем невымывайки для суровых условий (цвет зелёный). После того, как слой высохнет я наношу ещё два слоя декоративной пропитки на основе уайт-спирита.
Второй размер шпал — 600х100х40 мм используется на лёгком пути, применяемом для укладки в усы и на подхват. Обработка аналогична первым.
Третий размер — 600х100х25 мм используется для супер лёгкого пути. Обработка та же, применяемость рельсо-шпальных решёток — отстой ПС, загрузка и выгрузка из автомобиля, перестановка ПС с магистрали на временный ус.
Плюс к деревянным шпалам на одном из участков магистрального пути я использую бетонные шпалы. Их размер 600х100х90. Когда-то они работали в лифтовом хозяйстве в качестве противовесов и достались мне чисто случайно)
Но! По мере эксплуатации своего путевого хозяйства я прихожу к мысли в дальнейшем полностью перейти на бетонные шпалы. Это связано с их:
1. Долговечностью. Хороший бетон, прошедший вибрацию, даст фору любому дереву.
2. Прочностью получаемого на них пути. А как известно, чем тяжелее и массивнее путь, тем большую нагрузку и скорость он может выдержать.
3. Минимизацией эксплуатационных трудозатрат. Отпадает необходимость в периодической покраске и антисептической пропитке.
Шпалы из металла я не применял из-за высокой стоимости металла. Хотя мне известен положительный опыт использования шпал из металлического швеллера коллегой из Дрездена.
Плюс, если путь делается для временной эксплуатации и будет укладываться на твёрдое основание, например, мощённую плиткой дорожку, а рельс изготавливается из профильной трубы, допустим сечением 20х40мм, то и шпалу можно сделать из этой же трубы.
Что касается пластиковых шпал, то сейчас промышленность хоть и выпускает полнотелую доску нужного нам сечения, но найти её в продаже довольно не просто. Дело в том, что данные изделия предпочитают делать пустотелыми. При этом экономится материал, уменьшается вес и стоимость. Но вот как покажет себя данное изделие в виде шпалы большой вопрос.
Хотя неоспоримые преимущества у пластика есть:
1. Не подвержен гниению
2. Не надо проводить периодическую подкраску и пропитку антисептиком
3. Экологичность
4. Упругость
Да много плюсов, на самом деле. И скорее всего со временем пластик станет основным материалом для производства и дачных шпал, но пока это далёкая перспектива.
А пока вы обдумываете услышанное и увиденное в сегодняшнем видео я пойду готовить ответ на следующий вопрос — а как соединить рельс и шпалу в единое целое.
Заходите в депо Шушары, пошуршим и пошубуршим.
Пока)
Видеоверсию поста можно посмотреть ниже или зайти на канал в Ютубе.
