Експериментальні дослідження тріщиностійкості залізобетонних шпал з безпідкладковим пружним рейковим скріпленням

Abstract

UA: З метою встановлення впливу різних чинників на пошкодження залізобетонних шпал з проміжними рейковими скріпленнями безпідкладкового типу та підвищення їхньої тріщиностійкості виконано експериментальні дослідження, які включали натурні обстеження та випробування статичними і динамічними навантаженнями. У результаті випробувань шпал статичним навантаженням встановлено вплив відхилення арматурного пакета від проєктного положення і висоти перерізів шпал від проєктних величин на показник їхньої тріщиностійкості. У результаті випробувань шпал динамічними навантаженнями встановлено, що за рахунок підвищення класу бетону ресурс шпал до утворення пошкоджень підвищується. Для шпал з проміжними рейковими скріпленнями безпідкладкового типу рекомендовані заходи щодо зниження пошкоджуваності та підвищення їхнього ресурсу.

EN: In order to establish the influence of various factors on the reinforced-concrete sleepers with elastic rail fastening systems without base-plate and to increase their crack resistance, experimental researches were carried out, including field examinations and tests of static and dynamic (shock and vibration) loads.The full-scale research was made on rail sections under standard operational modes and on a test track section with sleepers of the concrete grades C32/40, С35/45 and C40/50. As a result of the studies, a weak correlation was noted between the tonnage transported and the number of damaged sleepers. The correlation between the traffic density and the number of damaged sleepers was not identified. Static load tests on sleepers showed the influence of the deviation of the reinforcement package from the design position and the height of the cross-sections on the indicator of sleepers’ crack resistance. For the under-rail section, the displacement of the reinforcement package by 5 mm down causes a decrease in the crack resistance limit by 9%, and the strength’s decrease of redistribution by 13 %. The downward displacement, on the contrary, causes an increase in the crack resistance and ultimate strength. A decrease of the rail section from 218 to 185 mm leads to a decrease in the crack resistance limit by 33 %, and the ultimate strength by 48 %. Dynamic load tests on sleepers showed increasing resource of sleepers due to an increase in the class of concrete from С32 / 40 to С35 / 45 and, especially, C40 / 50. We have found the incensement of sleepers’ resources before damage: in case of shock impacts - by 14 і 32 %, in case of vibration impacts - by 33 і 187 %. Measures are recommended to reduce damage and increase the resource of reinforced-concrete sleepers with elastic rail fastening systems without base-plate. These measures include: - the manufacture of concrete sleepers C35 / 45 (compressive strength); - a recommendation to manufacturers to observe strictly the requirements for the quality of aggregates, in particular, for the content of reactive silica, as well as requirements for the strength and frost resistance of concrete, crack resistance of sleepers; - revise the downwarding of the norms’ of operating time for corrective-tamping work.