Оценка несущей способности железобетонных шпал при строительстве и реконструкции железнодорожного пути

   В последнее десятилетие развитие международных отношений, рост экономики РФ, переориентация потоков перевозимых грузов железнодорожным транспортом с Запада на Восток поставили новые задачи по реконструкции Байкало-Амурской и Транссибирской магистралей, проведению предпроектных исследований по Северо-Сибирской и Центрально-Азиатской международным дорогам, в частности по совершенствованию методов расчета конструкций, элементов железнодорожного пути, напряженно-деформированного состояния бетонных и железобетонных конструкций. В статье предпринята попытка оценить несущую способность двух подтипов широко применяемых шпал (Ш3-Д и Ш3-Д 4×10) с позиции расчета железобетонных конструкций по общему методу. Так, все предпосылки и необходимые зависимости были использованы по общему случаю расчета нормальных сечений изгибаемых элементов при любых формах сечения и армировании. Исследования проведены для классов бетона по прочности на сжатие В40 и В55. Показано, что шпалы подтипа Ш3-Д в подрельсовом сечении обладают большей несущей способностью, чем шпалы подтипа Ш3-Д 4×10. Также результаты исследования показали, что для железобетонных шпал подтипов Ш3-Д и Ш3-Д 4×10 увеличение класса бетона по прочности на сжатие существенно не влияет на несущую способность конструкций.

1. Савин А. В. Безбалластный путь. Москва: РАС, 2017. 192 с.

2. Ван Чжуан. Технология изготовления и свойства материала композиционных шпал (для условий Китая) : специальность 2.1.5 «Строительные материалы и изделия» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ван Чжуан. Москва: МИИТ, 2021. 263 с.

3. Карпущенко Н. И., Труханов П. С. Проектирование и расчеты элементов верхнего строения железнодорожного пути : учебное пособие. Новосибирск: Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2016. 192 с.

4. Политехнический словарь / под редакцией И. И. Артоболевского. Москва: Советская энциклопедия, 1976. 565 с.

5. Esveld C. Modern Railway Track : monograph. 2^nd Editon. Delft: MRT productions, 2001. 740 p.

6. Numerical method for evaluating the lateral resistance of sleepers in ballasted tracks / Y. Koike, T. Nakamura, K. Hayano [et al.] // Soils and Foundations. 2014. Vol. 54, Iss. 3. P. 502–514.

7. Kaewunruen S., Remennikov A. M. Dynamic flexural influence on a railway concrete sleeper in track system due to a single wheel impact // Engineering failure analysis. 2009. Vol. 16, Iss. 3. P. 705–712.

8. Железобетонные шпалы для рельсового пути / А. Ф. Золотарский, Б. А. Евдокимов, Н. М. Исаев [и др.] ; под редакцией А. Ф. Золотарского. Москва: Транспорт, 1980. 270 с.

9. Габрусенко В. В. Аварии, дефекты и усиление железобетонных и каменных конструкций в вопросах и ответах. Москва: АСВ, 2018. 104 с.

10. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции») / НИИЖБ Госстроя СССР и ЦНИИпромзданий Госстроя СССР. Москва: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 64 с.

11. Инструкция по ведению шпального хозяйства с железобетонными шпалами : утверждена распоряжением ОАО «РЖД» от 22. 08. 2022 № 2183р.