Путевое хозяйство. Шпалы.

Ш-00Доброго здоровья, дачбанисты всех колей!

Простите за столь долгое молчание – предновогодняя суета, так сказать, сбивает планы и отнимает время)))  Плюс к этому работа над аудио журналом «Чугунка» вносит свои коррективы. А сегодня, в разговоре о путевом хозяйстве, расскажу о шпалах.  Теоретические раскладки на данную тему я выкладывал весной вот в этом посте. Сегодня же я приведу полученную практику.

Но в начале, давайте вспомним, какими бывают шпалы. Первый вид это деревянные шпалы пропитанные антисептиком. Вид второй – шпала железобетонная. Третий вид – шпала железная. Есть ещё совмещенный бетонно-железный вид, при котором опорная часть состоит из бетона, а перемычка выполнена из железа. Каждый вид имеет, как свои плюсы, так и свои минусы и, в принципе, годен для использования на дачной железной дороге.

А теперь о практике.

В начале своего выбора я постарался ответить себе на вопросы, которые могут возникнуть при изготовлении и эксплуатации шпал. Например, как крепить рельс к шпале – болтами, винтами, сваркой или каким другим способом. Или вопрос веса – смогу ли я перенести двухметровое рельсовое звено с железобетонными шпалами.  Но главным вопросом при выборе шпал, в моем случае, стала доступность материала. Уж очень не хотелось потратить время и средства на эксперимент (а до нормальной эксплуатации это был все-таки эксперимент), который мог и не получиться.

Поэтому вышел я на центр участка и оглядел свои запасы, в которых обнаружились шпунтованные доски сечением 45х150мм. Конечно, новую шпунтовку на шпалы я бы не порезал)))) А эту… Уж где она только не была, пока ко мне не попала, – и на стенах, и в опалубке, и в каких-то конструкциях, о чем свидетельствовали гвозди забитые чуть ли не 20 шт на метр погонный. И если бы я её в свое время не взял вряд ли сегодня что-то напоминало о её существовании в этом мире. Короче, строительный мусор. Но в хороших руках и мусор принесет пользу.

Первым делом я рассортировал кучу досок на хорошие, похуже и дрова. В результате хороших, тех, что ещё можно было бы применить  по прямому назначению, набралось на пол двух сараев. Похуже – то же достаточное количество. Дров – штуки две. Затем я провел разметку досок типа «похуже» исходя из трех типоразмеров шпал:

Ш-01

Первый – магистральный, длиной от 700 до 750 мм. Второй – погрузочный, длиной от 600 до 650 мм. Третий – эстакадный, длиной 500мм. Как следует из названий, магистральный был выбран для пути, по которому будет основная перевозка. Погрузочный, или, можно ещё сказать, маневровый, для участков, на которых будет производиться погрузка. На них подвижной состав, как правило, стоит или движение его весьма медленно. Эстакадный путь предполагалось использовать на разгрузочной эстакаде. Причем путь и эстакада должны были быть одним целым.

К сожалению, теория несколько отличалась от практики.  Дело в том, что место под эстакаду, котлован фундамента,  затопило водой и я не смог её изготовить, как это планировал. Но эта информация  в качестве дополнения.

А что шпалы? После распиловки, которая выявила ещё некоторый процент брака (около 30%), доски были сложены на просушку, сначала у гаража общей кучей

Ш-02

А после, рассортированными и по типоразмерам, на наиболее продуваемой площадке участка

Ш-03

После этого все было пересчитано. Выявилась  некоторая недостача шпал, для устранения которой я закупил на пилораме доску сечением 50х100 мм.

Ш-04

Если Вы тоже пойдете этим путем весьма рекомендую приобрести или взять на прокат торцовочную пилу. Это позволит Вам при распиловке сэкономить много времени и нервов.

Ш-05

С одной шестиметровой доски получилось 8 шпал (по 740 мм) или почти 2,7 погонного метра пути.

Теперь об эксплуатации.

Конечно, грамотным решением было бы сделать подуклонку пути градусов так 10-ть (колесо сточено на 10 градусов по катанию). И можно было бы с помощью электрорубанка или какого другого инструмента снять фаску для подуклонки, но времени на это уже не было. Хотя на следующий сезон вопрос с подуклонкой надо будет решать.

И так, участок на прямой – магистральный, маневровый/погрузочный, эстакадный – все они были смонтированы в разных местах, уж так получилось, и все показали себя хорошо. Площадь опоры была достаточна, как для  150х750, так и для 100х500. В мокрый грунт, а я проваливался на грунте по подошву сапог, ни одна шпала не погрузилась. Так как просека была подготовлена на скорую руку, то где-то под шпалами были пустоты. К сожалению, нет фотографий именно подкладок под путь, но на одной видна подкладка под рельс.

Ш-06

Самый большой провис составлял около двух метров с одной стороны. Для его устранения примерно через шпалу, а то и две, подложили обрезки досок и веток. Так же поступали и в других местах.

Ш-07

Для крепления рельс применялись саморезы сантехнические типа «Глухарь» — 6х40 мм головка под ключ №10. Засверловки под них не делал – все закрутилось и нигде (даже на коротких 500 мм шпалах) шпалы продольно не треснули. Хотя лучше все таки засверливать перед установкой самореза.

На закруглении выяснилось (при условии комплекса выявленных проблем на данных участках, о которых будет отдельный рассказ), что двух саморезов  на подкладку мало – хорошо бы ставить по три. Особенно это касается внешнего рельса, на который идет основная нагрузка. Дело в том, что давлением колеса саморезы  сместились примерно на 5 мм, что, в свою очередь, увеличило колею до 361 мм (при норме 356).

Что касается обработки шпал от гниения – в этом году я этого не делал, не было времени. Но скажу так – для дачного участка, где рядом с Вашей дорогой могут находится грядки, плодовые кусты и деревья, цветы, обработка должна быть максимально экологичной. Такие виды покрытий, как креазот, отработка машинного масла и прочие на мой взгляд, недопустимы.

В качестве опытного образца я обработал одно рельсовое звено водяной пропиткой и результатом остался доволен. Ещё хочу попробовать покраску масляными красками или эмалью. На это натолкнула находка пролежавшей в низине лет пять покрашенной доски – покрашенные участки сохранились полностью.

Выводы.

В целом деревянная шпала из доски сечением 40-50 на 100-150 мм при длине 500-750 мм показала себя на твердую четверку. А учитывая тот факт, что, как правило, на каждом дачном участке можно найти запас разнокалиберных досок, их применение весьма целесообразно. Особенно на переносных рельсовых звеньях.

Для постоянного пути, по моему мнению, дерево лучше не ставить. Причины:

1.  Легкость – чем тяжелее и массивнее путь, тем больший вес подвижного состава он выдержит, а это запас для безопасной эксплуатации.

2.  Подверженность дерева гниению – следовательно, нужна обработка, но и она не выдержит долгое время в земле (даже если Вы сделаете песчаную насыпь)

3.  Вопрос  с подуклонкой – делать затесы в древесине не рекомендуется – это место будет гнить в первую очередь.

Но для «попробовать», кинуть «ус» или времянку – самое то. Материал доступный, легко обрабатываемый.

15 комментариев к записи “Путевое хозяйство. Шпалы.”

  • вячеслав:

    Добрый вечер! Еще раз перечитал «Путевое хозяйство. Шпалы» и «Подкладки». Полностью согласен со всеми выводами и коструктивными решениями. Хочется рассмотреть некоторые возможные дополнения и улучшения. Прежде всего в плане повышения поперечной жесткости, можно короткие подкладки превратить в затяжки либо установить винтовые шпильки (наподобии трамвайных, правда по шпилькам будет трудно передвигатся) хотя бы, через одну шпалу. Сварку затяжек необходимо вести в кондукторе
    определяюшем продольные и поперечные размеры решетки, ведь рельс уже в продольном направлении не пристукнешь. По поводу подуклонки вещь необходимая и одновременно трудновыполнимая, как наиболее технологичный вариант, пришло в голову деформация во внутрь вертикального внутренего ребра трубы в специальном трубогибе (нужны экперименты, а это траты и время с неизвестным результатом). Хотелось бы обойтись без поуклонки, на вражеских сайтах ее не замечал, правда там рельс реже полоса.
    Михаил, а что трубогиб для закрулений рельсового пути, а то Я уж серьезно присматриваюсь к их конструкции.
    Кто что думает? С уважением Вячеслав.

    • Михайло Орехов:

      Доброго здоровья, Вячеслав.
      Отвечу по пунктам: 1. Винтовые шпильки действительно затруднят проход внутри пути и ой как затруднят! По шпалам то и то не всегда попадаешь если на скорости))) А тут ещё палка поперек))) Плюс, если делать светофорную сигнализацию, а у меня это все больше и больше просматривается в перспективе, то данная стяжка будет закорачивать систему.
      2. Подуклонка — была у меня мысль кондуктор сварганить для эл.рубанка и им с достаточной точностью снимать на шпале подуклонку. Но… времени не хватило на эксперимент)))
      3. На западе, где лежат рельсы Виньоля или полосы гораздо проще — их, как проф. трубу, не согнешь)))
      4. По трубогибу — статья в работе, но пока не хватает времени её дописать — запускаю «Чугунку». Первый выпуск уже в «эфире» http://chugunka.irontrack.ru/

      • вячеслав:

        Добрый вечер Михаил!
        Попробую также по пунктам:
        1.Плоские затяжки из полосы имеют ряд неоспоримых преимуществ: не мешают ходьбе, стягивают рельсы особенно на закруглениях, не дают расходится рельсам при подгнивании шпал и разбалтывании мест соединения шпал и рельс, увеличение точек крепления к шпалам, недостатки-повышение стоимости изделия и его веса. Сигнализацию можно бало бы изготовить на основе нажимных педалей(есть примеры на западе) и электроники.
        2.3.Изучая разные конструкции трубогибов http://www.chipmaker.ru, http://www.mastercity.ru сделал вывод, что подуклонку необходимо получать прокатыва прямоугольную трубу особенно на закруглениях. Дело в том, что при изгибе прямоугольной трубы она в сечении становится тапецией, причем на внутреннем рельсе с правильным профилем (в смысле подуклонки), а вот наружный с противоположным уклоном. Необходим специальнай трубогиб с пожатием и деформацией граней. Нужно думать на конструкцией.
        Посмотрел цены на полосу-цена заоблачная и под заказ. Огорчило.
        С уважением Вячеслав!

  • Кирилл:

    А вот бетонные шпалы… Какие технологии применять? Армирование, закладки под крепление «рельс», формы для отливки.

    • Александр Степанов:

      Я недавно сам про бетонные шпалы раздумывал. Однозначно шпала должна быть трапециевидного сечения, чтоб из формы легко вытряхивалась. В настоящей щирококолейной шпале арматура весьма тонкая, практически это толстая проволока а не арматура в привычном виде, в дачжелдоре видимо можно кладочной сеткой воспользоваться в два ряда(так как от одного слоя по середине толку нет). И в самой форме можно снизу через специальные отверстия стальные штифты вставлять по месту крепёжных отверстий. И вынимать их через пару часов, когда цемент ещё прочность не набрал, но уже не течёт. А то потом крепко засесть могут. Потом в отверстия дюбели и шурупы. Шпалы получаются многоразовые. Чтоб шурупы не ржавели можно перед забиванием дюбелей в отверстия битумный лак добавлять. Есть такой приём оторжавевший и отгнивший снаружи шуруп достать и отверстие в бетоне не расколбасить — тот кусочек, что наружу торчать остался нагреть горелкой. Не торопясь, чтоб на всю длину прогрелся. Дюбель расплавляется и шуруп легко вытягивается пассатижами (актуально если надо унитаз снять а потом обратно его поставить). Формы можно из досок делать. А чтоб к доскам цемент не приставал каждую доску перед сборкой обтянуть толстой полиэтиленовой плёнкой и степлером её зафиксировать. И конечно форм надо много. Одна шпала в сутки — плохая производительность. Если рельсошпальные накладки сверлить и приваривать в кондукторе то за размером колеи вообще можно не следить. Тут ещё другая мысль возникла — если современные пластиковые шпалы на пилораме распустить на мелкие «досочки». За границей пластиковые шпалы на микроколею промышленного изготовления https://www.youtube.com/watch?v=FMq_Wle0S4E

      • 983:

        » Если рельсошпальные накладки сверлить и приваривать в кондукторе то за размером колеи вообще можно не следить.»
        — тут нужно учитывать, что в кривых и в переходных расстояние между рельсами нужно делать больше.
        Значит кондуктор надо делать переставляемым.

        • Александр Степанов:

          Не раз уже тут звучала мысль, что нельзя копировать всё с большой ЖД. В данном случае и регулируемый кондуктор не нужен. Как не нужно и уширение. Оно актуально только при больших колёсах и маленьком люфте колёсной пары в колее. На настоящей ЖД максимальная ширина колёсной пары составляет 1511мм ( https://studopedia.ru/3_6020_lektsiya—obshchie-svedeniya-ob-ustroystve-relsovoy-kolei-i-hodovih-chastey-podvizhnogo-sostava.html )что даёт зазор в нерасколбашеной прямой всего 9мм (или 0,59 процента от ширины колеи). С учётом того, что диаметр колеса составляет примерно 2/3 колеи то даже небольшой перекос вызовет трение бандажей о головки рельсов(заклиненное вписывание). Если взять 10 мм от колеи 14″ то это будет уже 2,8 процента. Если мы построим не самый маленький вагон, допустим для перевозки фундаментных блоков, с базой 900мм то в кривой R=5м перекос колёсных пар составит примерно 5 градусов. Что уже даст смещение пятен контакта на 1,5мм в сторону увеличения, как если бы вагон катился по колее 357,5мм. А так как до реборды в прямой было 10 мм то ни о каком заклиненом вписывании не может быть и речи. Если и дальше пытаться развернуть колёсную пару она просто провалится внутрь колеи не успев распереться бандажами. Короче — люфт в колее с запасом(но в разумных пределах), ширина колёс с запасом и про уширение на ДачЖелДоре можно не думать. Почему такой узкий диапазон в настоящей ЖД? Высокие скорости. Чтоб не было поперечной болтанки. На микроколее и её скоростях об этом явлении говорить не серьёзно. И исходя из этих соображений можно сильно упростить и ускорить сборку рельсовых звеньев. Так же я решительно против затёски шпал или подкладывания карточек для создания подуклонки. При том, что за саму подуклонку я решительно ЗА. Принципиальное отличие в использовании профильной трубы вместо рельса — не подвижное и не разъёмное соединение её с рельсошпальными накладками. А раз так, то их взаимное расположение можно изначально задать любым. Сварка наше всё!! При трубе 50х25 зазор по наружной стороне накладки составит 1,25мм при трубе 40х20 — 1,0мм. Это что проблема для сварки заполнить такой зазор? Сварка допускает любые перекосы, главное чтоб у сварщика руки прямые были. Варить полным швом а не по одному короткому тычку на сторону и ни куда оно не денется, тем более при работе на сжатие. Тут в тисках и кувалдой можно только с куском трубы выдрать.
          Мы тут как-то с Михайло на эту тему общались но в итоге каждый остался при своём мнении.

          • admin:

            Отвечу, как практик:
            1. Уширение в повороте должно быть обязательно!
            2. База в 900 мм в повороте радиусом 5 м спокойно поедет только пустой. Если её чем-то нагрузить, то всё встанет (Говорю по опыту использования вагонетки с базой в 800 мм и двух поворотов — с уширением и без)
            3. Подуклонка придумана давно и не с проста. Можно и без неё, можно и волоком, но для нормальной железной дороги она нужна.
            4. Если варить полным швом, то рельс будет иметь форму бумеранга. Это уже не только я прошёл, но и Александр Васильев. Лучше, если варить в спец. приспособе с обратным выгибом заготовки.
            5. Чтобы колесо не проваливалось внутрь нужно, чтобы оно было, во-первых, достаточно широкое, а, во-вторых, иметь правильную подуклонку.

            И правильно замечено — брать расчёты с большой дороги и применять их к ДачЖелДору не стоит)))

            Да, и в повороте обязательно надо следить, чтобы внутренний рельс был ниже внешнего. И лучше, чтобы переходная прямая имела не только вставку уширения со стороны внутреннего рельса, но и подъёма внешнего рельса. Тоже из практики)))

            • Александр Степанов:

              Моё видение ситуации:
              1 При достаточной ширине колёс размер колеи в кривой можно распространить и на прямые участки. Или по другому — при выбранной колее опытным путём определить ширину колёсной пары. Ведь даже такие варианты как 750мм и 30″(разница 12мм) и 600мм и 24″(разница 10мм) считают условно совместимыми.
              2 Возразить ни чего не могу ибо опыта, к сожалению, нет совсем. Есть предположение, что на плоской головке рельса усилие больше, а на закруглённой будет лучше катится, т.к. уменьшится пятно контакта.
              3 Я за подуклонку, двумя руками за, только у нас разные взгляды на её реализацию.
              4 Сколько всякого разного переварил такого не было. Если красный шов полить водой тогда да, поведёт и сильно. Аж со скрипом. Что такое 4-5см для трубы 50х25? Даже если проварить снизу по узкой стороне держать будет. При должной сноровке к печным чугунным колосникам приваривал стальной квадрат 16х16 сплошным швом. Обычными синими электродами по стали. На переменном токе. Но за несколько заходов, так как чугун хрупкий а в расплавленном виде очень текучий. (Для старого водогрейного котла уже не выпускали нужных колосников а те, что имелись в продаже коротки были)
              5 И я о том же, только другими словами. Профиль и размер колёс важны.
              6 И возвышение в кривой тоже нужно. А вот какое — от конкретных скоростей зависит. Ведь если оно избыточно, то по внутреннему(короткому) рельсу колёса будут катится бОльшим диаметром, а по внешнему(длинному) — меньшим. Т.е. конусность колёс будет во вред работать. В одной книге по устройству и содержанию пути читал, что избыток возвышения вреднее чем недостаток. В том числе и по причине преждевременного износа колёс и рельсов.
              Другая причина к ДачЖелДору отношения не имеет — возвышение рассчитывается по равновесным скоростям пассажирских поездов(для комфорта пассажиров) и для грузовых оказывается избыточным. И происходит перераспределение нагрузки на внутренний рельс. В итоге вагоны становятся менее устойчивыми к опрокидыванию. В режиме тяги тяжёлый состав можно завалить внутрь кривой. А в режиме торможения — наружу. Из-за того, что скорость тормозной волны составляет ок 300м/с в первые секунды торможения локомотив и головные вагоны сдерживают свободный бег хвостовых вагонов (100 вагонов это 1,5 км). А обезгруженным внешним колёсам легче перекатиться ребордой через головку рельса при возникновении продольной сжимающей силы. Особенно если встретится изношенный рельс с изношенным колесом. По этим причинам порожняк только в хвост ставить можно.Это было так, лирическое отступление.
              Определить нормально возвышение или нет можно при помощи маятника, закреплённого на вагоне. Если при прохождении кривой он отклоняется внутрь то возвышение избыточно, если наружу то не достаточно. Для ручной откатки оно может и не нужно вовсе.

  • Николай:

    А если сухую шпалу обмотать со всех сторон стрейч-плёнкой… будет портиться?

    • admin:

      Если древесина действительно сухая и стреч плёнка наматывается чуть-ли не в вакууме, то возможно она сохраниться. Но Вы ведь шпалу укладываете на гравий и ходите по ней, а долго выдержит стреч такую эксплуатацию? И стоит появиться всего одной маленькой дырочке и уже через месяц вы получите эффект парника.

  • Александр В.:

    По поводу шпал из бетона . Как идея — хорошо , а вот на практике не очень . Для 100м пути нужно примерно 300 шт шпал . Даже если сделать грамотную форму на 10 шпал ( это примерно один замес бетономешалки ) И вытаскивать из формы готовые шпалы через 3-4 дня, то ваш «бетонный завод » будет пахать 90-120 дней . Вам это надо ? На изготовление деревянных шпал уйдёт максимум неделя , и то если делать очень грамотно .
    По поводу уширения колеи в повороте — я к сожалению на трамвае сделал колейный зазор 1мм и в результате, за три дня усиленного катания детишек , внутренний рельс сильно потёрло . Износ металла местами доходил до 1мм. На прямых участках износа не обезоружено.
    По поводу подуклонки , тут каждый решает сам , надо ему или нет. Замечу лишь то что при прокатке проф трубы на «убитом » станки труба сама принимает подходящую форму изгиба в двух плоскостях .
    При сварке сплошным швом проф трубу гнёт и сильно.

    • Александр Степанов:

      Бетонные шпалы из формы можно вытаскивать через сутки. Если аккуратно можно и раньше. И потом давать им отлёживаться. По регламенту 4 недели бетону надо для набора полной прочности. Жидкое стекло очень ускоряет набор первичной прочности. Тут только успевай заливать и вытаскивать.

  • В моем болоте бетон утонет моментально. На плывунах гуляет все. Поэтому создавал изначально шестиметровые отрезки рамчаток, сваренных минимум в трех местах той же профтрубой. Не сильно это и заметно на готовом пути. Зато никогда не разойдется от сгнивших шпал, прочно, просто, удобно, мобильно. Подуклонок нет, уширения незначительные на кривых.

Оставить комментарий

Карта блога

sad12-09_6

Рубрики
Полезные материалы.
sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

Архив
Дачная колея на выезде.
sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

sad12-09_6

Дополнительные площадки.
sad12-09_6

sad12-09_6

Карта посещаемости
Map
Статистика