Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Под последним видео, которое было посвящено тому, чем же так приятно пахнет на железной дороге, был вопрос, а почему в метро до сих пор используются деревянные шпалы (ну и, соответственно, до сих пор пахнет креозотом), в то время как на железных дорогах, практически повсеместно, используются железобетонные шпалы. В этой статье я на этот вопрос отвечу.
Условия эксплуатации шпал в метро и на железных дорогах
Начнём с причин, которые весьма банальны и, в принципе, догадаться сможет даже обыватель. Во-первых, на деревянные шпалы, уложенные на путях метрополитена, не действуют такие негативные факторы окружающей среды, как влага от дождя и снега, а также перепады температур.
Во-вторых, в метро, в принципе, меньше нагрузка на путь. Это обуславливается, во-первых, небольшими скоростями движения (40-60 километров в час, на длинных перегонах разгоняются, иногда, до 80), а во-вторых - меньшей массой вагонов.
Например, масса (ну точнее тара) метровагона «Москва» составляет 38 тонн (для моторного головного вагона), 36 тонн (для моторного промежуточного), ну и 29 тонн (для прицепного, то есть безмоторного, вагона).
В это же время, на железной дороге, односекционный электровоз ЭП2К весит 135 тонн. Порожний полувагон - 20 тонн, а груженый - 70. Ну и у пассажирских вагонов тара, в среднем, 55 тонн (в зависимости от модели). В этом плане, более показательным параметром будет нагрузка на ось, которую, непосредственно, воспринимает путь (в том числе и шпалы):
- Средняя нагрузка на ось на железной дороге: 23-25 тонн
- Средняя нагрузка на ось в метро: 7-9 тонн
Специфика пути в метрополитене
Помимо этого, есть также и ещё одна причина. Шпалы на железной дороге (ныне железобетонные) укладываются на балластную призму, состоящую из щебня. Таким образом, обеспечивается должная амортизация пути, а значит, лучше воспринимаются и передаются нагрузки на песчаную подушку (которая находится по слоем щебня) и земляное полотно.
В метро же, в свою очередь, шпалы укладываются на бетонное основание. Бетонное основание, в сочетании с деревянными шпалами, обеспечивают, во-первых, хорошее демпфирование (амортизацию), во-вторых, гашение вибрации, в-третьих, уменьшение шума.
Если просто взять и уложить бетонные шпалы на бетонное основание, то мы получим довольно хрупкую конструкцию. Если объяснять просто - то взаимодействие бетона с бетоном - не есть хорошо. И, в принципе, так бы и даже использовали бы деревянные шпалы в метро, но есть один недостаток - срок службы.
Деревянные шпалы имеют срок службы в три раза меньший, по сравнению с железобетонными. С другой стороны деревянные шпалы примерно всё в те же три раза дешевле железобетонных, однако операции по их замене обходятся таки дороже.
Поэтому, в настоящее время, постепенно тоннели и станции переделывают, ставя на место деревянных шпал - железобетонные или композитные. В качестве демпфирующих элементов выступают подкладки, которые кладут между шпалами (а точнее полушпалами) и бетонным основанием. Вот, например, наполовину замененный станционный путь на «Площади Ленина» (снимал я в конце 2021 года):
А вот работы по замене шпал в московском метро:
Помимо работ по замене, уже давно, последние лет десять, все новые тоннели и станции строятся с применением именно железобетонных шпал.
Дорогие читатели, проект нуждается в вашей поддержке! Поставьте лайк этой статье и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить свежие материалы!