Language
Country/Area
No result found
От дерева к бетону: что сделало этот новый тип шпал настолько популярным после Второй мировой войны?
В истории железнодорожного строительства выбор шпал со временем существенно менялся. Эта трансформация, от оригинального дерева до сегодня все более распространенных бетонных шпал, не только отражает прогресс технологий, но и подчеркивает инновации, вызванные спросом. После Второй мировой войны бетонные шпалы стали уделять всеобщее внимание. Каковы причины этого?
Происхождение бетонных шпал
Понятие бетонных шпал впервые появилось в 19 веке. В 1877 году французский садовод Жозеф Монье впервые предложил идею использования железобетона для изготовления шпал. Хотя его конструкция не была успешно коммерциализирована, история бетонных шпал началась всерьез с первым использованием легкорельсового транспорта Алфорд-Саттон в 1884 году.
Первое использование бетонных шпал на магистральной железной дороге было осуществлено компанией Reading Company в США в 1896 году. По мере дальнейшего развития конструкции этот новый материал начали использовать также австрийские и итальянские железные дороги.
Рост спроса после Второй мировой войны
Во время Второй мировой войны нехватка традиционной древесины и конкуренция со стороны других видов использования стимулировали развитие бетонных шпал. С углублением исследований железобетона возникла концепция современных шпал из предварительно напряженного бетона. Например, Великобритания и Германия за этот период провели ряд экспериментов, чтобы удовлетворить растущий спрос на более тяжелые железнодорожные перевозки.
Типы бетонных шпал
Бетонные шпалы могут иметь различную форму в зависимости от конструкции и назначения. Некоторые представляют собой цельные монолиты, другие состоят из двух отдельных блоков, соединенных стальными шатунами. Такая гибкость позволяет им адаптироваться к разнообразным потребностям железных дорог, особенно в контексте стандартизированного и индустриализированного производства.
Проблемы шума и износа
Несмотря на многочисленные преимущества, бетонные шпалы по-прежнему создают проблемы с точки зрения контроля шума и износа. Из-за недостаточной эластичности древесины бетонные шпалы часто ускоряют разрушение путевого полотна под нагрузкой. Чтобы уменьшить износ, многие инженеры начинают использовать прокладки из пенополиуретана для повышения устойчивости и снижения вибрации.
Согласно исследованию Euronoise 2018 года, бетонные шпалы в среднем на 2 дБ(А) менее шумны, чем деревянные шпалы, однако прямые участки могут вызывать больший шум в определенных диапазонах частот.
Преимущества и проблемы
Преимущества
Существует множество преимуществ, которые делают бетонные шпалы более приоритетными: они не гниют, огнестойки, служат дольше и требуют меньшего ухода, чем деревянные шпалы. Эти функции не только сокращают долгосрочные эксплуатационные расходы, но также сокращают время простоя и трудозатраты, необходимые для ремонта.
Вызов
Однако бетонные шпалы не идеальны. Жесткость бетона позволяет легко сломать их, когда поезд сходит с рельсов, а первоначальная стоимость их относительно высока. Неправильная конструкция может привести к усталости металла и другим структурным проблемам, которые могут привести к огромным затратам на ремонт при будущем использовании.
Отраслевые стандарты и будущие направления
Международный союз железных дорог (МСЖД) разработал стандарты на бетонные шпалы, а в разных регионах существуют свои стандарты и спецификации. Ожидается, что с развитием технологий и совершенствованием производственных процессов будущие бетонные шпалы будут еще больше улучшать свои характеристики и справляться с более высокими потребностями в транспортировке.
С развитием бетонных технологий экологические соображения становятся все более важными. Смогут ли бетонные шпалы найти лучший баланс между новыми технологиями и устойчивостью в будущем — это вопрос, на который нам необходимо продолжать обращать внимание?
