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.
Согласно предназначению:
- 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.
Характеристики железнодорожных шпал 1-го типа:
- загрузка. В полувагон при габаритах 180 х 250 х 2750 может поместиться до 750 штук; норма погрузки в авто 250 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%.
Характеристики шпал 2-й категории из сосны:
- загрузка. В стандартный полувагон при габаритах 160 х 230 х 2750 помещается до 900 штук; норма погрузки в авто 300 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.
Все главные нормативы и характеристики данного материала детально описаны в документе ГОСТ Р 58615-2019 «Шпалы деревянные для дорог широкой колеи».
Основные выдержки ГОСТ Р 58615-2019:
- сырье для производства деревянных шпал – это лесоматериалы сосны, кедра, ели и пихты
- шпалы делятся на классы согласно их назначению
- перед укладкой шпалы без пропитки необходимо пропитать особыми маслянистыми защитными растворами. Для этих целее специалисты применяют креозот, каменноугольные маслянистые составы или особые антисептические растворы. Пропитку осуществляют методом погружения (он самый популярный и целесообразный), или в специальных автоклавах, если они необходимы для эксплуатации в сложных условиях
- для перевозки этого материала действует специально утвержденный ГОСТ 16369, который подробно регламентируют всю процедуру в зависимости от типа автотранспорта, на котором перевозится материал
- условия хранения шпал прописаны и детально освещены в документе ГОСТ 9014.0
- технологическая защита лесоматериалов или пропитка соответствует ГОСТ 200.22.6-93 (способ Прогрев-холодная Ванна) или ГОСТ 200.22.5-93 (пропитка в автоклаве).
| Порок древесины по ГОСТ 2140 |
Норма ограничения пороков древесины |
| 1. 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 мм |
| б) загнившие и гнилые |
В местах укладки путевых подкладок допускаются размером не более 10 мм, на остальных поверхностях - не более 60 мм |
| в) табачные |
Не допускаются |
| 2. Двойная сердцевина |
Не допускаются |
| 3. Ядровая и наружная трухлявая гнили |
Не допускаются |
| 4. Грибные ядровые пятна (полосы) |
Допускаются не более 25 % соответствующей площади торцов, пластей и боковых сторон |
| 5. Заболонная гниль: |
|
| мягкая |
Не допускается |
| твердая |
Не допускается |
| 6. Ложное ядро |
Допускается размером не более 1/2 площади торца без выхода на верхнюю пласть.
Выход ложного ядра на боковые стороны допускается размером 2/3толщины шпалы
|
| 7. Глубокая червоточина |
Допускается в количестве не более 6 шт. на 1 м длины шпалы |
| 8. Трещины: |
|
| а) метиковая |
Допускается протяженностью по торцу не более 1/3 толщины или ширины шпалы без выхода на верхнюю пласть |
| б) отлупная |
Не допускается с выходом на верхнюю пласть и боковые стороны, а также с выходом на нижнюю пласть против мест расположения путевых подкладок |
| в) морозная |
Не допускается на верхней пласти. На остальных поверхностях допускается глубиной не более 40 мм |
| г) от усушки боковая |
Допускается длиной не более 450 мм каждая |
| д) от усушки сквозная |
Допускается протяженностью по длине шпалы не более 100 мм |
| 9. Наклон волокон |
Допускается не более 10 % |
| 10. Прорость |
Не допускается в местах укладки путевых подкладок.
На остальных поверхностях допускается, мм, не более: длиной 800; шириной 50 и глубиной 20
|
| 11. Заруб и запил |
Не допускаются в местах укладки путевых подкладок
На остальных поверхностях допускаются глубиной не более 20 мм и шириной не более 40 мм
|
| 12. Покоробленность: |
|
| а) простая |
Допускается со стрелой прогиба, мм, по пластям - не более 10 и по боковым сторонам - не более 100 |
| б) крыловатость |
Допускается не более половины нормы простой покоробленности |
| 13. Кривизна: |
|
| а) простая |
Допускается по боковым сторонам не обрезных и полу обрезных шпал со стрелой прогиба не более 50 мм |
| б) сложная |
Допускается не более половины нормы простой кривизны |
| 14. Скос пропила торцов шпал по отношению к продольной оси |
Допускается 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 он 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, а также требуют наличие спецодежды при погрузочных работах и при проведении работ по укладке.
Сегодня применяются более новые пропиточные растворы, представляющие меньшую опасность для окружающей среды. Наиболее популярными на сегодняшний день можно назвать «Элемсепт», «ЖТК» и «Ултан». Они не имеют резкого аромата и отличаются высоким уровнем проникновения в лесоматериалы.
Как происходит пропитка деревянной шпалы по методу «вакуум-давление-вакуум»:
- лесоматериалы загружаются в камеру обработки, внутри которой нагнетается вакуум, чтобы извлечь воздух, влагу из пор дерева
- под действием давления камера наполняется защитными растворами, среди которых элемсепт, креозот, ултан
- защитный раствор выкачивают из камеры под действием вакуума, извлекают лишнее количество раствора из лесоматериалов
- далее шпалу сушат.
В результате этого процесса шпала приобретает долговечность и прочность. Материал отталкивает жидкость и никогда не намокает, применяется на железнодорожных путях.
