Бетон.ру

Ещё на первых железных дорогах Англии использовали рельсы, близкие к марке Р35. На каждый километр пути тогда укладывали 1500 шпал, толщина балластного слоя щебня под ними составляла около 30 см. Сегодня с ростом тяжеловесного движения на железных дорогах России используют более тяжёлые рельсы – Р65 и Р75, количество шпал довели до 2 тыс. штук на километр пути, толщину балласта увеличили до метра. То есть выросли лишь количественные параметры, а подходы к укладке остались прежними. Хотя ещё полвека назад профессор МИИТ Георгий Шахунянц обосновал необходимость перехода от шпал к железобетонным плитам. Сегодня их применяют лишь при укладке пути на мостах и в тоннелях, где невелика скорость движения подвижного состава. Связано это, в первую очередь, с излишней жёсткостью такого пути, что ведёт к быстрому износу колёсных пар, особенно на больших скоростях. К тому же стык между плитами негативно влияет на прочность рельсов. Специалисты нашего института решили эту задачу. Мы предлагаем использовать железобетонные плиты, уложенные на щебёночное, песчаное или грунтовое основание со сквозными каналами для размещения в них стальных канатов, при помощи которых плиты стягивают в пакеты. Плиты имеют длину 5-6 м, ширину - 2,7 м. Для снятия излишней жёсткости конструкции между ними мы разместили упругие резиновые элементы, позволяющие плитам вибрировать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении при прохождении поезда и успешно гасить нагрузки. Комплект из 15-20 плит, стянутых в пакеты с усилием до 30 тонн, великолепно держит горизонт дороги. Концы канатов закрепляют анкерами и заливают бетоном. Сами канаты покрывают защитной оболочкой, повышающей срок их службы до нескольких десятков лет.

- Какой эффект даёт такая конструкция?

Наше решение позволяет строить хорошо горизонтально ориентированное верхнее основание пути без возможности просадки в стыках соседних плит и с повышенной изгибной прочностью рельсов. Значительная площадь опоры пакетов плит на балласт или земляное полотно и амортизирующие элементы между их торцами позволяют более эффективно, чем шпалы, передавать нагрузки от движущегося состава на грунт, минимизировать сдвиги рельсов и другие негативные явления. Это даст возможность повысить грузоподъёмность и скорость поездов, снизить удельное сопротивление пути движению состава, экономить электроэнергию и топливо на тягу. Разработанный нами проект позволит освоить новую конструкцию верхнего строения пути со снижением погонной массы рельсов до Р50, что обеспечит значительную экономию металла, исключит энерго- и трудоёмкое производство железобетонных шпал, а также сократит затраты на монтаж и эксплуатацию железнодорожных путей. Кроме того, скрепление рельсов осуществляется на плитах в два-три раза реже, чем на шпалах, уменьшаются объёмы работ по выправке пути, очистке щебёночного основания, что также экономит эксплуатационные расходы.

- Где вы предполагаете производить плиты?

Изготовление разработанных в ИМЭТ преднапряжённых железобетонных плит не представляет трудностей. Такое производство можно освоить на любом заводе железобетонных изделий, делающем плиты для аэродромных или дорожных покрытий, прекрасно показавших себя в условиях Крайнего Севера и Сибири. Применение механохимически активированных цементов по технологии нашего института позволяет получать бетоны с водопоглощением не более 3%. Они водонепроницаемые, морозостойкие и обеспечат срок службы опорных плит как минимум в течение 30-40 лет. Наш институт готов заключить договор с ОАО «РЖД» и Росавтодором на производство преднапряжённых железобетонных плит и использование технологии их укладки, которая значительно упростит и удешевит строительство железных дорог в районах слабых грунтов, болотных почв и вечной мерзлоты.

- А как поведёт себя такая конструкция на криволинейных участках?

В плитах в зависимости от грузонапряжённости пути размещены от 3 до 7 канатов. Мы предлагаем натягивать их с разными усилиями с наибольшим в сторону радиуса кривой.  Хотелось бы отметить, что за рубежом подобные конструкции уже используют. Так, в канадском Ванкувере на железобетонных элементах, стянутых стальными канатами, построили и успешно эксплуатируют путь с пролётами в десятки метров для скоростного «Небесного поезда».

Источник: газета "Гудок"