+7 495 663-11-33

Железобетонные шпалы. История и современность

135 лет железобетонной шпале

20 мая 2013 г.

135 лет железобетонной шпале

«Опять от меня сбежала последняя электричка, и я по шпалам, опять по шпалам иду домой по привычке» – строчки известной песни, и предмет описания банален и знаком: железобетонные шпалы. А ведь всего 135 лет назад о возможности существования таких шпал никто даже не подозревал!

Кто же явился Колумбом в этой области? Француз Жозеф
Монье, к слову сказать, не имевший ни инженерного, ни строительного образования, в 1878 году получает патент на железобетонные шпалы и балки.

К своему «Ноу-хау» он пришел не сразу: сначала им была запатентована цветочная кадка из железа и цемента.

Как знать, было ли это изобретение продуктом деятельности исключительно его пытливого ума? Вполне вероятно, что Монье прочитал публикацию 1861 года другого француза Куанье «Применение бетона в строительном искусстве», где автор сообщает о том, что, если в бетон поместить железные стержни, его несущая способность усиливается.

Так или иначе, все лавры первооткрывателя принадлежат парижскому садовнику Жозефу Монье. Считается, что именно он, будучи в стесненных обстоятельствах, начинает делать кадки для цветов из цемента и песка.

Француз использует две деревянные формы: большую и меньшую по диаметру. Зазор между ними заполняется жидким цементом с песком. После затвердевания раствора получались удобные бетонные кадки. Все бы хорошо, но со временем некоторые из них лопались под натиском корней растений. Изобретатель так решил эту проблему: он надел на кадки каркас из арматуры и сверху обмазал еще одним слоем цемента. Сделал он это в 1861 году.

Так был открыт новый строительным материал из бетона и стали, монолитно соединенных и совместно работающих в конструкции.

Монье продолжил применять свое открытие в строительстве. На все свои новшества он получал патенты: патент на садовые кадки (1867), патент на резервуары и трубы из железобетона (1868 год), патент на плиты и перегородки (1869 год), патент на железобетонный мост (1873 год), патент на шпалы и балки (1878 год). В 1880 году Жозефу Монье выдали общий патент на все его изобретения.

Несмотря на все преимущества этого изобретения, к открытиям француза, как часто бывает, относились с недоверием. Ему требовалось прилагать огромные усилия, для того чтобы этот материал начали применять в строительстве повсеместно.

В конце концов, в 1884 году Жозеф Монье продает свои патенты немецкой строительной фирме.

Совершенствование железобетона продолжается: после инженерных расчетов арматура материала была перенесена из середины сечения в нижнюю часть изделия, которая испытывала наибольшую нагрузку при эксплуатации.

Материал был недорогой, а входящие в его состав песок и гравий можно было добывать непосредственно на месте строительства. Кроме того, железобетон обладал большей прочностью по сравнению с бетоном, и что еще более важно, имел высокую огнестойкость. С 1887 года этот новый материал начинают активно применять в строительстве мостов и зданий –начинается век железобетона.

В 1903 году, на русских железных дорогах впервые были применены опытные железобетонные шпалы, которые имели сквозное цилиндрическое отверстие для облегчения их веса, а также для прикрепления к ним рельсов при помощи закладных болтов и клемм. Но широкого распространения эта конструкция не получила.

И все же такие «пустотелые» шпалы в небольшом количестве были уложены на Владикавказской, Екатерининской, Николаевской и других железных дорогах. Затем на смену им пришли шпалы с переменным сечением по длине, у которых были развитые подрельсовые блоки и относительно слабая средняя часть. В 1922 году на Южной железной дороге в эксплуатации их было около 6 тысяч штук. Но практически все они после непродолжительной эксплуатации были изъяты из пути.

Дальнейшие попытки применения железобетонных шпал с обычной, не напряженной арматурой оканчивались неудачей.

Главным недостатком всех железобетонных шпал была низкая трещиностойкость. Чтобы избавиться от него, была разработана конструкция из предварительно напряженного железобетона.

В Советский Союз железобетонные шпалы приходят в 1956 году и демонстрируют преимущества по сравнению с деревянными: невысокая цена, долговечность (используются - 40-50 лет); стандартный размер, позволяющий обеспечивать более плавное движение поездов.

К списку новостей