ВІДНОВЛЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ДЕРЕВ’ЯНИХ ШПАЛ ПОЛІМЕРНИМИ МАТЕРІАЛАМИ НА ЗАЛІЗНИЧНИХ КОЛІЯХ МЕТРОПОЛІТЕНІВ

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність відновлення експлуатаційних властивостей дерев’яних шпал у тунелі метрополітену, показано зв’язок роботи з державними науковими програмами, сформульовано мету й завдання досліджень, визначено об’єкт і предмет досліджень, описано методи вирішення й наукову новизну, подано практичне значення результатів, впровадження, особистий внесок, представлено інформацію про апробацію роботи та її загальний обсяг.

У першому розділі розглянуто фактори, що впливають на міцність та несучу здатність дерев’яних шпал; наведено особливості роботи дерев’яних шпал у тунелі метрополітену та вимоги для нормальної їх експлуатації; приведено опис дефектів дерев’яних шпал, що з’явилися у процесі експлуатації, а також існуючих способів відновлення їх експлуатаційних властивостей та продовження строків служби.

Експериментальним і теоретичним дослідженням дерев’яних шпал магістральної залізничної колії та у тунелях метрополітенів, які лежать на бетонній основі, присвячені роботи О.О. Матвієнка, М.Д. Троїцького,
В.В. Попова, В.М. Жільцова, Е.І. Даніленка, М.І. Уманова, В.В. Циганенка,
О.М. Патласова, М.Д. Кравченка, М.П. Бассарського, В.М. Круглова,
А.В. Замуховського, Б.В. Наумова, Б.Л. Шварьова, А.Л. Бондарєва,
Д.Л. Журавського-Скалова, В.С. Лисюка, С.І. Клінова, М.В. Гордієнка,
Л.В. Бортовика, З.А. Рижової, П.С. Гайдамаки, І.П. Сітковського, С.М. Генкіна, В.Ф. Колодного, О.П. Вєсьолової, В.А. Шамаєва та ін.

Поданий огляд показує, що існуючі способи з відновлення експлуатаційних властивостей і продовження термінів служби дерев’яних шпал у тунелі метрополітену мають потребу в удосконаленні й урахуванні додаткових факторів, що справляють істотний вплив на їхній напружено-деформований стан (НДС), зокрема: розробка технології продовження строку служби дерев’яних шпал у тунелі метрополітену без порушення цілісності колійного бетону; застосування нових полімерних матеріалів для ремонту шпал; використання полімерів, що не мають усадки; вибір матеріалів без токсичного впливу на організм людини; підбір полімерних композицій, що забезпечують рівнопружність підрейкової основи та ін.

Другий розділ присвячений експериментальним дослідженням зразків деревини, деревини з полімером і дерев’яних шпал, відновлених за допомогою полімерних композитів. Завданням експериментальних досліджень є не тільки дослідження поводження зразків і шпал, із заповненням порожнеч і тріщин різними полімерними розчинами, але й вибір найбільш доцільного матеріалу для відновлення експлуатаційних властивостей дерев’яних шпал у тунелі метрополітену без вилучення їх з колії.

Для експериментальних досліджень використовувалися наступні полімерні композиції: композиція полімерна “Монолит – 3. ПУ. ИНЪЕКТ – 01” на основі уретанового олігомеру; однокомпонентний клей Titenbond II Premium Wood Glue; трикомпонентна сполука клею ЕД-20 із затверджувачем ПЕПА + ІКС (інден-кумаронова смола) + розчинник № 647; пластмаса акрилова самотвердна АСТ-Т.

Для дослідження зразків із застосуванням полімерної композиції
“Монолит – 3. ПУ. ИНЪЕКТ – 01” у тілі шпали було просвердлено отвори
ø 20 мм, глибиною 50 мм. В отвори заливалися композиції з різною рецептурою для вибору оптимального співвідношення компонентів (МА – 3 : МБ – 3, МА – 3 : МБ – 3 : вода й МА – 3 : МБ – 3 : СПП (система прискорення полімеризації)). Після полімеризації були виготовлені кубики розмірами 50×50×50 мм, шляхом випилювання з тіла шпали так, щоб залитий отвір знаходився посередині зразка. Зразки із суцільної деревини виготовлялися аналогічно. Співвідношення компонентів отриманих зразків та результати розрахунків наведено відповідно у табл. 1 та 2.

Також було виготовлено зразки із суцільної деревини №№ 10–13.

Проведені дослідження з вибору складу полімерної композиції
“Монолит – 3. ПУ. ИНЪЕКТ – 01” показують, що найбільш доцільним є розчин за співвідношення компонентів “МА – 3” : ”МБ – 3” = 1 : 3 без додавання СПП і води.