ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ШПАЛА

Предложенное техническое решение относится к области железнодорожного транспорта и транспортного строительства, а именно к конструкциям железнодорожных шпал.
Известны различные типы железнодорожных шпал: деревянные, в том числе деревянные композитные, железобетонные, стальные, композитные пластиковые и структурно-композитные шпалы. Каждый из известных типов шпал имеет ряд преимуществ и недостатков. Так, деревянные шпалы благодаря своей естественной упругости могут выдерживать высокие осевые нагрузки (до 130 т), не требуют особых режимов подбивки. При этом деревянные шпалы требуют тщательной подготовки балласта верхнего строения пути (подрельсовые и подшпальные прокладки и т.п.), сами шпалы должны быть предварительно пропитаны креозотом, в ходе эксплуатации требуется заделка костыльных отверстий и обработка затесанных поверхностей защитными средствами. Железобетонные шпалы предназначены для использования в тяжелых условиях эксплуатации и высоких требованиях к безопасности движения, недостатки железобетонных шпал состоят в низкой упругости шпал, требованиях к режимам подбивки и т.п.Стальные шпалы предназначены для использования на стрелочных переводах, сортировочных станциях, горных участках и т.п., недостатком стальных шпал является высокая стоимость, в том числе высокая стоимость эксплуатации.
Избежать недостатков, возникающих при эксплуатации перечисленных выше деревянных, железобетонных и стальных шпал, возможно при использовании композитных пластиковых и структурно-композитных
шпал. Композитные пластиковые и структурно-композитные шпалы имеют большой, (порядка 60 лет), расчетный срок службы (не повреждаются насекомыми, токсичными веществами и т.п.), безвредны для окружающей среды, могут подвергаться вторичной переработке.
В качестве ближайшего аналога предложенного технического решения выбраны структурно-композитные шпалы разработанные фирмой Primix. Шпалы представляют собой профилированную стальную форму, заливаемую бетонной смесью и покрываемую сверху, снизу и с торцов оболочкой из высокопрочного полиэтилена и переработанной резины. Такие шпалы в три раза прочнее деревянных, срок их службы в четыре раза дольше деревянных, при низкой удельной стоимости, («Железные дороги мира», 2002, №12, http://www.css-rzd.ru/zdm/12-2002/01242.htm). Как видно при перечисленных достоинствах структурно-композитные шпалы фирмы Primix имеют сложную конструкцию, что повышает, как стоимость производства шпал при организации производства «с нуля», так и стоимость производства за счет роста затрат на реконструкцию существующих производств и переподготовку персонала.
Предложенное техническое решение устранит указанный недостаток и позволит при сохранении в целом существующей технологии производства создать железнодорожные шпалы, обладающие долговечностью, простотой конструкции, а также сохраняющие известные преимущества наиболее широко используемых в настоящее время деревянных и железобетонных шпал, например, естественную упругость деревянных шпал.
Технический результат, ожидаемый от использования предложенного технического решения, достигается тем, что предложена железнодорожная шпала, покрытая полимерной оболочкой. Тело шпалы выполнено из дерева или железобетона. Полимерная оболочка выполнена в виде единого слоя адгезивного композиционного материала, полностью покрывающего тело шпалы.
При практической реализации предложенного технического решения на железнодорожную деревянную или железобетонную шпалу какой-либо стандартной существующей в настоящее время конструкции наносится адгезивный конструкционный полимерный материал. В качестве адгезивного полимерного материала наиболее предпочтительно использование полимера класса полиуретанов с наполнителем - резиновой крошкой. После нанесения на поверхность адгезивный полимерный материал взаимодействует с влагой содержащейся в теле шпалы. Наиболее хорошо обеспечивается взаимодействие с телом шпалы выполненной из дерева. Подпрессовкой при низком давлении формируется защитная полимерная оболочка шпалы. Полимерная оболочка, закрепленная на поверхности шпалы, образует единый слой и полностью покрывает поверхность шпалы. При прокладке, либо реконструкции железнодорожного пути полимерная оболочка, полностью покрывающая поверхность шпалы, позволит значительно упростить подготовку балласта верхнего строения пути. При эксплуатации железнодорожного пути полимерная оболочка обеспечит длительную защиту от разного рода повреждений. Наиболее широко используемые в настоящее время деревянные и железобетонные шпалы (шпалы стандартных типоразмеров) будут защищены от воздействия агрессивных химических сред, перепадов температур, воздействия влажности, повреждений микроорганизмами и т.п.
Таким образом, использование железнодорожных шпал, предложенной конструкции, обладающих, как долговечностью, так и простотой конструкции, позволит значительно упростить и удешевить прокладку и эксплуатацию железнодорожных путей.