Почему в метро до сих остаются деревянные шпалы, хотя на жд используют железобетонные

На российских железных дорогах используются в основном железобетонные шпалы (около 60% железнодорожных полотен оборудовано ими). Постоянно идёт тенденция на расширение их применения и замену привычных деревянных шпал. Но в метрополитене, городской подземке, шпалы в основном деревянные. С чем это связано? На то есть несколько причин. — Давайте разбираться.

Во-первых, деревянные шпалы, лежащие под рельсами метро, не подвержены влиянию таких негативных факторов окружающей среды, как влага от дождя и снега, мороза и жары, а также колебаниям и перепадам температур глубоко под землей в бетонном тюбинге. Шпалы в таких условиях не гниют, да и пропитка их креозотом делает своё положительное защитное дело.

Во-вторых, в метро нагрузка на рельсы незначительная. Масса вагонов метро по сравнению с обычной железной дорогой в несколько раз меньше. Вмешивается еще фактор скорости движения: средняя скорость движения поездов метрополитена составляет 40 километров в час, хотя поезда могут разгоняться на некоторых участках движения до 80 километров в час. А скорость движения поездов по железной дороге составляет более 90 километров в час. Здесь важным показателем является нагрузка на ось, воспринимаемая дорогой (включая шпалы). Для метро этот средний показатель составляет 7-9 тонн, на обычных железнодорожных путях варьируется от 23 до 25 тонн.

Один из ключевых факторов, обуславливающих применение деревянных шпал в метрополитене, — их невысокая стоимость. Они значительно доступнее железобетонных шпал, что позволяет сократить расходы на их установку и замену.

Главное достоинство деревянных шпал — они имеют некую податливость. Благодаря этому свойству снижается сила вибраций движущихся составов поездов, делая их движение плавным, без ударов и рывков. Немаловажен и тип основания укладки шпал. Основание железнодорожного пути в метрополитене — это железобетон. Деревянные шпалы размещаются на бетонном основании, что гарантирует эффективное гашение колебаний, хорошую амортизацию, снижение вибрации и шума. А основание железной дороги — насыпь из щебня. Становится ясно, что шпалы фактически находятся среди камней. Этот тип основания не сравнится с бетонным, поэтому деревянные шпалы на железнодорожных путях изнашиваются значительно быстрее, чем в метрополитене.

Уже сейчас новые станции и перегоны строятся с использованием железобетонных шпал, которые представляют собой бетонные блоки с напряженной арматурой внутри и с креплениями для рельсов. Таким образом, вместо деревянных шпал между бетоном и рельсами теперь используются бетонные шпалы, что соответствует современным тенденциям в строительстве метро.

Инфраструктура метрополитена постоянно совершенствуется и развивается. Это касается всех его сторон. Новые технологии и применение современных материалов не обошли стороной и шпалы. Современные шпалы, изготовляются из композитных полимерных материалов (более долговечны чем деревянные). С 1990-х годов в США, Японии и Китае на линиях метро используют композитные шпалы. В этих странах древесина стоит дороже, поэтому там предпочитают применять новые материалы. В России композитные шпалы используются мало, хотя отечественные учёные разработали собственные решения и успешно применили их на некоторых участках метро, например, перегоне между станциями «Измайловская» и «Партизанская» и наземном перегоне от «Улицы Скобелевской» до «Улицы Горчакова». Но массовое внедрение технологии в метро пока не произошло.

Спасибо за внимание.

Изображение в превью:
Автор: Platon Matakaev
Источник: unsplash.com