Свойства к древесине необходимые для производства шпал

Креозот является очень токсичной смесью, в составе которой имеются различные фенолы и ароматизированные углероды. Для производства данного антисептика используют древесный и каменноугольный деготь, который обрабатывается едкими щелочными растворами и серной кислотой.

Чем пропитывают шпалы деревянные железнодорожные кроме креозота

Согласно отчетному сборнику Федеральной службы Государственной статистики 2020 года, деревянные шпалы не только не теряют своих производственных позиций, но и увеличивают их. За три последних года количество изготовленных в России деревянных шпал составило (в миллионах кубических метров):

• 2016 — 23,8;
• 2017 — 25,1;
• 2018 — 26,2.

Открытые данные за 2020 год позволяют говорить о том, что тенденция к росту сохраняется. По сравнению с 2020 годом, выросло производство шпал:

• из хвойных пород — на 11,3%;
• из лиственных пород — на 19,9%.

Картинка (график или таблица)При этом на 5,8% сократилось производство шпал, обработанных креозотом и другими консервантами (6,8 тысяч кубических метров). Стоит отметить, что отрицательный процент в этом случае говорит о том, что классические заводские способы и материалы пропитки уступают место современным методикам и экологичным средствам, которые не только улучшают качество ВСП, но и снижают негативные последствия при утилизации деревянных шпал.

m1, m2 – количество негодных шпал в пути по данным натурного осмотра соответственно к началу и к концу периода (года, пятилетки);

Виды деревянных шпал. Почему дерево продолжает оставаться лучшим материалом для производства шпал?

Шпалы – это горизонтальные опоры, которые позволяют располагать рельсы на одинаковом расстоянии друг от другаМежду тем, сохранение означенного расстояния критически важноПриобрести шпалы деревянные по доступной цене Вы сможете на http://rails.com.ua/shpaly-derevyannye.html. В данной публикации подробно разберём положительные стороны использования деревянных шпал.

Материалы, которые используются для производства шпал

Сегодня шпалы производятся из различных материалов:

• дерево;
• металл;
• пластик и т.д.

Нужно отметить, что несмотря на значительное развитие промышленности, шпалы из дерева продолжают оставаться наиболее предпочтительными в использовании. Ведь они обладают всеми необходимыми техническими параметрами и стоит максимально доступно.Можно разделить деревянные шпалы на следующие классы: обрезные, полуобрезные, необрезные.Среди минусов использования деревянных шпал можно отметить лишь один. Они загнивают в местах сочленения с рельсами. Однако существует простой способ избежать этой проблемы – применение антисептических растворов.

Древесина, которая используется для шпал

В России подобной древесиной считается сосна. Дело в том, что это наиболее распространённая древесина, а значит максимально дешёвая. В западных странах для производства шпал могут так же использоваться кедр, клён и даже эвкалипт.Главное свойство, которым должны обладать шпалы из дерева – пластичность. При проходе поезда по рельсами, они должны удерживать последние на одинаковом расстоянии друг от друга.Однако в случае использования жёсткого металла вместо дерева, в нём будет возникать вибрация (злокачественная). Дерево же без проблем гасит вибрацию. Точнее она проходит через него, но не оказывается негативного влияния.Единственное, на что следует обращать внимание – это локальное подгнивание дерева. Если означенное произошло, настоятельно рекомендуется осуществить замену шпалы на новуюМеньше всего гниёт необрезные шпалы. Однако они значительно сложнее в монтаже. Не получится в течение десяти минут произвести их замену. Между тем, в Европе активно внедряются пластиковые шпалы. Они долговечнее деревянных, но и значительно дороже.Несмотря на это в долгосрочной перспективе (десятки лет) они оказываются более практичными.В видео будет продемонстрировано, как делаются шпалы сегодня:Вот чем обрабатывают шпалы железнодорожные, когда хотят, чтобы в процессе их эксплуатации нагревающаяся древесина не выделяла в атмосферу канцерогены. Аббревиатура расшифровывается просто – жидкость термоконденсационная. Это нефтяной продукт, похожий на масло, выпускающийся по запатентованной технологии. Данное средство напрямую поставляется заводам-производителям элементов ВСП, в открытом доступе его нет.
Преимущества:

• продление срока службы опорных конструкций до 20 лет;
• защита без образования липкого слоя на поверхности, без сгустков и уплотнений – гладкость профиля не нарушается;
• отсутствует запах, цвет дерева практически не меняется (лишь немного светлеет, что не ухудшает визуальное впечатление);
• не токсично, не выделяет в атмосферу вредных веществ, а значит не способствует появлению онкологических заболеваний.

Эти плюсы и обуславливают широту использования ЖТК.
Итак, мы выяснили, чем пропитаны шпалы ЖД-путей, а теперь давайте посмотрим, как именно (то есть в какой последовательности) их обрабатывают при выпуске.

Средний срок службы после обработки деревянных шпальных опор

Это время достигает 15-20 лет, а при отсутствии повреждений полотна пути даже превышает данный показатель, и это для всех видов опорных конструкций, которые могут быть обрезными, то есть с пропилами всех четырех сторон, полуобрезными (уже только три поверхности) и необрезными (пропилены частично или только с противоположных концов).

Вагон, загруженный пропитанными шпалами

Шпалы деревянные, пропитанные — производство и применение

Деревянными шпалами называют укладываемые на балластный ВСП пласт опоры для рельсов. Именно за счет них сохраняется взаиморасположение рельсовых нитей. На них действует давление, которому подвергаются рельсы или промежуточные крепления. Шпалы передают это давление на основание.

Шпалы железнодорожные деревянные

Шпала – это брус крупного сечения. Она является элементом железнодорожного полотна, на которое крепится колея. Также она несет ответственность за постоянство ширины колеи. Деревянные шпалы – это наиболее популярный вид шпал. При стандартной нагрузке шпалы можно эксплуатировать на протяжении 15-25 лет, а при повышенных нагрузках от 10 до 12 лет.Динамика рынка шпал медленно удаляется от деревянных шпал в направлении железобетонных. Тем не менее, и железобетонные шпалы нельзя назвать идеальным решением, потому что вследствие своей жесткости им необходима дополнительная прокладка, а это существенно увеличивает цену пути. А если не использовать прокладку, то колея придет в негодность очень быстро.Деревянные шпалы бывают:По способу распила:

• обрезные – обрезка проводится со всех 4 сторон
• полуобрезные – обрезка проводится с 3 сторон
• не обрезные – обрезка проводится только с 2 сторон.

• материал 1 типа, с пропиткой. Он используется для основных путей
• материал 2 типа, с пропиткой. Его применяют для создания подъездных и станционных путей
• материал 3 типа используется на промышленных предприятиях с малой нагрузкой.

Сырье первой категории применимо для создания основных путей. Шпалы с пропиткой можно изготовить из сосновых, еловых, кедровых, березовых или лиственничных лесоматериалов. Их применяют в качестве подкладки под рельсы во время выполнения строительных работ и ремонта железнодорожного полотна. Этот материал имеет четко установленные габариты, которые прописаны в ГОСТе. Толщина шпалы составляет 180 мм (180+5 мм), ширина верхней грани может быть больше 180 мм, а нижняя грань имеет сечение 250 мм (250+5 мм). Длина достигает 275+2 см, а уровень влажности не выше 22%.Некоторые характеристики железнодорожных шпал 1-го типа:

• загрузка. В вагон при габаритах 180 х 250 х 2750 может поместиться от 750 до 800 штук
• одна шпала содержит 0,12375 м3 лесоматериала
• из одного м3 лесоматериалов получается 8.01 штук
• масса одной шпалы из сосны первой категории – примерно 90-100 кг, все зависит от уровня влажности. Стоит отметить, что укладка шпал на прокладку в естественных условиях, существенно снижает ее массу.

Шпалы пропитанные второго типа используют для создания подъездных и станционных путей. Сорта лесоматериалов такие же, как и для шпал первой категории. Габариты устанавливаются ГОСТом: толщина составляет 160 мм (160+5 мм), ширина верхней грани – 150 мм, а нижняя грань имеет ширину 230 мм (230+5 мм). Такой материал имеет длину 275+2 см. Уровень влажности также не выше 22%.Основные характеристики шпал 2-й категории из сосны:

• загрузка. В стандартный вагон при габаритах 160 х 230 х 2750 помещается от 900 до 1000 штук
• одна шпала содержит 0,1012 м3 лесоматериалов
• из одного м3 лесоматериалов получается 9.88 штук
• масса шпал из сосны составляет примерно 70-80 кг, все зависит от уровня влажности.

В специализированных магазинах можно приобрести шпалы пропитанные и непропитанные. У них очень много достоинств — высокие диэлектрические качества, прекрасное сцепление со щебёночной подушкой, простота обработки, упругость и низкая чувствительность к перепадам температур. Стоит отметить, что при помощи этого материала, как пропитанного, так и не пропитанного, можно расширить рельсовую колею в кривых с радиусом мене 350 м.Все главные нормативы и характеристики данного материала детально описаны в документе ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для дорог широкой колеи». Основные выдержки ГОСТа 78-2004:Норма ограничения пороков древесины1. Сучки сросшиеся, частично сросшиеся и несросшиеся:а) здоровые (светлые, темные, с трещинами)В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 60 мм, на остальных поверхностях — не более 110 ммб) загнившие и гнилыеВ местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 10 мм, на остальных поверхностях — не более 60 мм2. Двойная сердцевина3. Ядровая и наружная трухлявая гнили4. Грибные ядровые пятна (полосы)Допускаются не более 25 % соответствующей площади торцов, пластей и боковых сторон5. Заболонная гниль:Допускается размером не более 1 /₂ площади торца без выхода на верхнюю пласть.Выход ложного ядра на боковые стороны допускается размером 2 /₃ толщины шпалы7. Глубокая червоточинаДопускается в количестве не более 6 шт. на 1 м длины шпалыДопускается протяженностью по торцу не более 1 /₃ толщины или ширины шпалы без выхода на верхнюю пластьНе допускается с выходом на верхнюю пласть и боковые стороны, а также с выходом на нижнюю пласть против мест расположения путевых подкладокНе допускается на верхней пласти. На остальных поверхностях допускается глубиной не более 40 ммг) от усушки боковаяДопускается длиной не более 450 мм каждаяд) от усушки сквознаяДопускается протяженностью по длине шпалы не более 100 мм9. Наклон волоконДопускается не более 10 %Не допускается в местах укладки путевых подкладок.На остальных поверхностях допускается, мм, не более:11. Заруб и запилНе допускаются в местах укладки путевых подкладок.На остальных поверхностях допускаются глубиной не более 20 мм и шириной не более 40 ммДопускается со стрелой прогиба, мм, по пластям — не более 10 и по боковым сторонам — не более 100Допускается не более половины нормы простой покоробленностиДопускается по боковым сторонам необрезных и полуобрезных шпал со стрелой прогиба не более 50 ммДопускается не более половины нормы простой кривизны14. Скос пропила торцов шпал по отношению к продольной осиДопускается не более 20 мм по толщине и ширине шпалы

Производство шпал деревянных

Наиболее востребованным и самым доступным для изготовления шпал на сегодняшний день являются лесоматериалы.Чаще всего шпалы пропитанные обрабатываются, двумя главными типами антисептических препаратов – водорастворимыми и на основе масла. Первый вид – это зачастую твердое соединение, которое нужно до определенной консистенции развести жидкостью. Антисептики на основе масла являются ни чем и иным, как продуктом сухой перегонки лесоматериалов и каменного угля. Они применяются в естественном виде, а также могут разбавляться другими маслянистыми жидкостями.Перед покупкой этого материала нужно тщательно изучить сертификаты на предприятии, потому что от качества напрямую зависит длительность периода эксплуатации конечных изделий и эффективность реализации возложенных на них функций.Составы, которые применяют для пропитки сырья.Нормативы, регламентирующие железнодорожное строительство, предписывают применять для укладки путей шпалы деревянные, которые обязательно должны быть пропитаны антисептическими растворами. После осуществления пропитки шпалы ее стоимость увеличивается не существенно, а такие показатели, как долговечность и надёжность возрастают в разы. Сегодня на производствах чаще всего применяют автоклавный способ пропитки, потому что именно гарантирует проникновение раствора на необходимую глубину.На протяжении длительного времени специалисты пользовались таким веществом, как креозот. Такое название носит каменноугольный масляный раствор. Креозот имеет в своем составе частицы фенола, которые ликвидируют микроорганизмы, губительно действующие на лесоматериалы. В то же время использование этого раствора повышает уровень горючести лесоматериалов. Такие шпалы имеют неприятный аромат, покраска такого сырья невозможна.

Шпалы деревянные пропитанные

Сегодня компании, которые занимаются производством и продажей шпал применяют более новые пропиточные растворы, представляющие меньшую опасность для окружающей среды. Наиболее популярными на сегодняшний день можно назвать «Элемсепт», «ЖТК» и «Уптан». Они не имеют резкого аромата и отличаются высоким уровнем проникновения в лесоматериалы.Как происходит пропитка деревянной шпалы по методу «давление-давление-вакуум»:лесоматериалы загружаются в камеру обработки, внутри которой нагнетается вакуум, чтобы извлечь воздух из пор деревапод действием вакуума камера наполняется маслянистыми защитными растворами, среди которых каменноугольное масло, креозот, Ултанлесоматериалы обрабатывают при помощи накалывания для тог, чтобы увеличить глубину пропитки, после чего повышается уровень защиты лесоматериалов, возрастает период эксплуатации и снижается срок старениязащитный раствор выкачивают из вакуума и под давлением, созданном в вакууме, извлекают лишнее количество растворадалее шпалу сушат.В результате этого процесса шпала приобретает долговечность и прочность. Материал отталкивает жидкость и никогда не намокает, применяется на железнодорожных путях заводов.Именно шпалы из дерева в больше степени удовлетворяют технико-экономическим нормативам, которые предъявляются к рельсовым опорам, и по этой причине они распространены на железных дорогах во всем мире.К основным достоинствам деревянных пропитанных шпал можно отнести:

• упругость
• простоту обработки
• простоту монтажа рельсов. С таким материалом можно плавно изменять и отводить уширения рельсовой колеи в кривых малых радиусов (до 300 м)
• отличный показатель сцепления со щебнем
• низкий уровень чувствительности к механическим повреждениям и перепадам температуры
• относительно малый вес (70 — 80 кг)
• присутствие диэлектрических качеств.

Главное достоинство деревянных шпал заключается в технологичности во время эксплуатации, в особенности в процессе замены шпал и реконструкции пути, потому что лесоматериалы очень упруги и отлично принимают нагрузку от подвижного состава, уменьшая создание просадок пути в местах стыковки. Также к плюсам этого материала относится реализация реконструкционных работ по регулировке пути по стандарту, на лесоматериалах не нужны дополнительные материалы для реконструкции. Крепление включает несколько составляющих – две подкладки и десять костылей.

В некоторых случаях взамен шпал применяются сплошные блочные основания в виде плит или рам, выполненные из железобетона или металла.

Шпалы в метрополитене

В Московском метрополитене на закрытых участках пути применяются брусковые шпалы из соснового дерева I и II типов, пропитанные креозотом. На открытых участках линий применяются железобетонные шпалы. Длина шпал 270 см, поперечное сечение — 16х25 сантиметров. На стрелочных переводах метро, применяются брусья длиной от 270 до 675 см. На станциях применяются так называемые «шпальные коротыши» длиной 90—100 см, для создания жёлоба безопасности.В первой очереди метро на прямом участке пути укладывалось 1600 шпал, на кривом 1760, со второй по пятую очередь было увеличено количество шпал, составившее соответственно 1680 и 1840. При строительстве наземной части Филёвской линии число шпал было ещё увеличено и составило соответственно 1840 и 2000.