В зависимости от положения на железнодорожном пути железнодорожные шпалы могут быть классифицированы как:
- Продольные шпалы
- Поперечные шпалы
1. Продольные шпалы
Это ранняя форма шпал, которая в настоящее время обычно не используется. Она состоит из каменных плит или кусков дерева, расположенных параллельно рельсам и под ними. Для поддержания правильной ширины пути поперечины устанавливаются через равные промежутки времени.
В настоящее время от шпал этого типа отказываются в основном по следующим причинам.
- Движение поезда при использовании этого типа шпал не является плавным.
- Создаваемый рельсами шум является значительным.
- Стоимость высока.
2. Поперечные шпалы
Поперечные шпалы появились в 1835 году и с тех пор используются повсеместно. Они устраняют недостатки продольных шпал, т.е. поперечные шпалы экономичны, бесшумны в эксплуатации, а движение поезда по этим шпалам плавное. В зависимости от материала поперечные шпалы могут быть классифицированы как:
- Древесина/деревянные шпалы
- Стальные шпалы
- Чугунные шпалы
- Бетонные шпалы
Брус или деревянные шпалы
Шпалы из древесины практически соответствуют всем требованиям, предъявляемым к идеальным шпалам, и поэтому они используются повсеместно. Используемая древесина может быть похожа на тик, сал и т.д. Или может быть хвойной, например сосной.
Основные характеристики деревянных шпал с преимуществами и недостатками.
Преимущества деревянных шпал
- Они очень полезны при работе с тяжелыми грузами и на высоких скоростях
- Они имеют длительный срок службы 10-12 лет в зависимости от климата, состояния, дождя, интенсивности, характера движения, качества древесины и т.Д
- Хорошие изоляторы и, следовательно, пригодны для железнодорожных путей с кольцевым движением
- Они способны приспосабливаться к любой колее
- Подходит для соленых регионов и прибрежных зон
- Может использоваться с любым участком рельса
- Легко обрабатываются и укладываются
- Они не сильно повреждаются в случае схода с рельсов
- Они не подвержены коррозии
- Дешевле, чем любые другие типы шпал
Недостатки деревянных шпал
- Подвержены нападению паразитов, поэтому перед использованием их необходимо надлежащим образом обработать
- Подвержены возгоранию
- Они не сопротивляются ползучести
- Они подвержены сухой и влажной гнили
- День ото дня дорожают
- Срок службы короче по сравнению с другими
Стальные шпалы
Они имеют форму перевернутого стального желоба, на котором рельсы закреплены непосредственно ключами или гайками и болтами и используются на достаточной длине путей.
Преимущества стальных шпал
- Имеют срок службы 20-25 лет.
- Не подвержены гниению и не подвергаются нападению паразитов
- Соединение между рельсом и шпалой более прочное
- Соединение между рельсом и шпалой простое
- После укладки больше внимания не требуется
- Обладающие повышенной поперечной жесткостью
- Хорошая стоимость лома
- Подходит для высоких скоростей и нагрузки
- Прост в обращении
- Хорошая устойчивость к ползучести
Недостатки стальных шпал
- Подвержены коррозии под воздействием влаги и не должны, поскольку находятся в засоленных регионах
- Хорошие изоляторы и, следовательно, не могут использоваться в районах с кольцевым движением
- Не может использоваться для всех сечений рельсов и колеи
- Не следует укладывать с любыми другими типами балласта, кроме складского
- Очень дорогостоящие
- Могут сильно повреждаться при сходе с рельсов
- Ширина пути получается, если ключи перегружены
- Рельсовая опора более слабая
- Имеющие хороший амортизатор, поскольку между подошвой рельса и балластом нет подушки
Чугунные шпалы
Они состоят из двух поддонов или пластин с ребрами жесткости, соединенных кованой железной стяжкой сечением около 2 » ½». Каждый поддон или пластина расположена под каждым рельсом. Горшок имеет овальную форму с большим диаметром 2-0 дюймов и предпочтителен меньший диаметр 1-8 дюймов. Пластинчатые шпалы состоят из прямоугольных пластин размером примерно 2-10 дюймов x 1-0 дюймов.
Ниже приведены относительные преимущества и недостатки.
Преимущества чугунных шпал
- Длительный срок службы до 50-60 лет
- Высокая износостойкость, поскольку они могут быть переформованы
- Могут быть изготовлены на месте
- Обеспечена достаточная площадь опоры
- Намного прочнее в месте крепления рельса
- Предотвращайте и контролируйте ползучесть рельса
- На них не нападают паразиты
Недостатки чугунных шпал
- Они подвержены коррозии и не могут использоваться в соленых пластах и прибрежных районах
- Не подходит для участков железных дорог с кольцевым движением
- Могут серьезно пострадать при сходе с рельсов
- Трудно поддерживать ширину колеи, поскольку два лотка независимы
- Требуется большое количество крепежных материалов
- Сложны в обращении и могут быть легко повреждены
- Отсутствие хорошего амортизатора
- Они дорогие
Бетонные шпалы
Шпалы из РКЦ и предварительно напряженного бетона, подробнее, в настоящее время заменяют все другие типы шпал, за исключением некоторых особых случаев, таких как перекрещивание мостов и т.д. Здесь используются деревянные шпалы. Впервые они были использованы во Франции примерно в 1914 году, но распространены с 1950 года. Это могут быть двухблочные шпалы, соединенные угловым железом. Это может быть одноблочный предварительно напряженный тип.
Преимущества бетонных шпал
- Долговечные, срок службы составляет 40-50 лет
- Их можно производить в больших количествах на месте, установив завод
- Тяжелее всех других типов, что обеспечивает лучшую поперечную устойчивость пути
- Хорошие изоляторы и, следовательно, пригодны для использования на линиях с кольцевой цепью
- Эффективно контролирует ползучесть
- Они не подвержены коррозии
- Не подвержены нападениям паразитов и гниению, подходят для всех типов почв
- Наиболее подходит для сварных путей
- Более эффективно предотвращают изгиб
- Первоначальная стоимость высока, но в долгосрочной перспективе оказывается экономичной
- Эффективно и прочно удерживают колею на ширине
- Легковоспламеняющиеся и огнестойкие
Недостатки бетонных шпал
- Трудно поддающиеся обработке
- Трудно изготавливать разных размеров, поэтому их нельзя использовать в мостах и переправах
- Могут быть легко повреждены при погрузке и разгрузке