ГОСТ 21174-75 (1987)

ГОСТ 21174-75


УДК625.142.4(083.74) Группа Ж83



ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР



ШПАЛЫЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО

НАПРЯЖЕННЫЕДЛЯ ТРАМВАЙНЫХ ПУТЕЙ

ШИРОКОЙКОЛЕИ


Prestressedreinforced concrete sleepers

forthe wide-gauge tramways



Дата введения1976-07-01



УТВЕРЖДЕН ИВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СоветаМинистров СССР по делам строительства от 29 сентября 1975 г. №160


ПЕРЕИЗДАНИЕ.Январь 1987 г.



Настоящийстандарт распространяется на брусковые железобетонные предварительнонапряженные шпалы, применяемые в прямых и кривых участках трамвайныхпутей широкой колеи бесстыковых и со стыками, с дорожным покрытием ибез него. Шпалы предназначены для применения с рельсами типов Тв60,Тв65, Р43, Р50, Р65, Р75 и промежуточными скреплениями типа ЛС-053.


Расчетныенагрузки на шпалы и расход материалов приведены в приложениях 1 и 2.



1.ТИП И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ


1.1. Шпалыдолжны изготовляться типа ЛШ-5. Шпалы, армированные проволокойдиаметром 3 мм, изготовляются в двух исполнениях - 1 и 2,армированные проволокой диаметром 5 мм - в одном исполнении.


1.2. Форма иосновные размеры шпал должны соответствовать указанным на черт. 1 -4.



Черт. 1



А- вариант очертания поверхности шпалы; Б - арматура показанапунктиром.


Черт. 2



Черт. 3


Черт. 4



2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ


2.1. Шпалыизготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта потехнологическим инструкциям и картам, утвержденным в установленномпорядке.


2.2. Шпалыдолжны изготовляться из тяжелого цементного бетона марки по прочностина сжатие не ниже 500.


2.3. Поставкушпал потребителю производят при достижении бетоном отпускнойпрочности, равной 90% проектной марки.


Завод-изготовительобязан гарантировать достижение бетоном проектной марки через 28суток со дня изготовления шпал при твердении бетона в нормальныхусловиях.


2.4. Прочностьбетона на сжатие при передаче на него предварительного напряжениядолжна быть не менее 350 кгс/(35 МПа).


2.5. Маркабетона шпал по морозостойкости должна быть не ниже Мрз 200.


2.6. Дляизготовления шпал применяют:


а)портландцемент по ГОСТ 10178-85 марки не ниже 500 с содержаниемдобавок в количестве не более 5% и трехкальцевого алюмината ()в количестве не более 6%. По соглашению сторон допускается применениепортландцемента марки 400 по ГОСТ 10178-85 без добавок при условииобеспечения заданной прочности и морозостойкости бетона шпал;


б) щебень илищебень из гравия фракции 5 - 20 мм по ГОСТ 10268-80 с содержаниемзерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в количестве не более25% по массе; марка щебня по прочности должна быть не ниже 1200 длящебня из изверженных пород и 1000 для щебня из осадочных пород;


в) природныйобогащенный песок по ГОСТ 10268-80;


г) стальнаяпроволока периодического профиля диаметром 3 и 5 мм.


2.7. Количествоарматурных проволок в зависимости от их диаметра и величиныпредварительного напряжения арматуры должны соответствовать указаннымв табл. 1.


Таблица 1



Показателиарматуры

Диаметрарматурной

проволоки,мм


3


5


Числопроволок, шт.

Величинапредварительного напряжения арматуры,

кгс/(МПа)

Общее усилиепредварительного напряжения арма-

туры, тс(кН)


32

120(1200)

26,8(268)


12

110(1100)


24,8(248)



Расположениеарматурных проволок в шпалах должно соответствовать указанному начерт. 4.


2.8. Общееусилие контролируемого предварительного напряжения арматуры шпалыдолжно быть не менее указанного в табл. 1. Величина контролируемогопредварительного напряжения отдельных проволок при проектномармировании не должна отличаться от указанной в табл. 1 более чем на10%.


При натяженииарматуры допускается обрыв или проскальзывание в захватах с полнойпотерей предварительного натяжения не более двух проволок диаметром 3мм или одной проволоки диаметром 5 мм при условии, что общее усилиепредварительного напряжения оставшихся проволок будет не менеевеличины, указанной в табл. 1.


2.9. Опорныешайбы, служащие для удержания закладных болтов рельсового скрепления,должны изготовляться из сталей марки 15ХСНД или 15ХГ2СФМР. Форма иразмеры шайб должны соответствовать указанным на черт. 5. Схемаустановки на шпале скрепления типа ЛС-053 показана на черт. 6.


Примечание. По согласованию спотребителем допускается изготовлять шпалы без металлическихзакладных шайб, с гнездами для размещения съемных пластмассовыхвкладышей для закладных болтов.



Шайбаопорная


Черт. 5


2.10. Отклоненияот проектных размеров шпал не должны превышать следующих величин вмм:


подлине

16

поширине

8

повысоте

+10;-3

поразности высот шпалы, измеренной в одном поперечном сечении

8

порасстоянию между наружными кромками углубления в подрельсовых площадкахразных концов шпалы

2

порасстоянию между кромками углублений в подрельсовой площадке одного концашпалы

+3,-1

порасстоянию и между осями отверстий закладных болтов и наружной кромкойуглубления в подрельсовой площадке одного конца шпалы

2

поглубине заделки в бетон закладных шайб по поперечным размерам отверстийдля закладного болта

+5;-2

потолщине защитного слоя бетона над верхним рядом напряженной арматуры и расстоянию по вертикали от каждого ряда проволок доверхней кромки торца шпалы

+8;-3


Примечание. Размеры ,,,,указаны на черт. 1 - 4.


2.11. Подуклонкаподрельсовых площадок должна быть равной 1:20. Допускается отклонениевеличины подуклонки в пределах 1:19 - 1:22.



Схемаустановки скрепления типа ЛС-053



1- прижимная клемма; 2 - резиновая прокладка; 3 - болт М22х175-01 ГОСТ16017-79;

4- текстолитовая втулка ВИ-22-00; 5 - двухвитковая или трехвитковаяпружинная шайба;

6- гайка М22х22-01 ГОСТ 16018-79; 7 - шайба 25.


Черт. 6


2.12. Уголвзаимного поворота подрельсовых площадок разных концов шпалыотносительно ее продольной оси ("пропеллерность") не долженпревышать 0,015 рад.


2.13. В шпалахне допускаются:


а) трещины, заисключением усадочных поверхностных;


б) обнаженияарматуры, за исключением концов напряженной арматуры, которые недолжны выступать за плоскость торцов шпалы более чем на 15 мм;


в) пустотывокруг проволок на торцах шпал;


г) околы рабочихкромок подрельсовых площадок;


д) наплывыбетона в отверстиях для закладных болтов;


е) раковины,местные неровности и околы, размеры которых превышают указанные втабл. 2.


Таблица 2


Вид

Предельныеразмеры, мм

поверхности

Раковины

Местныенеровности

Околыбетона


диаметр

глубина

(высотаи глубина)

длинана 1м

шпалы

глубина


Верхняя

Прочие


15

25


10

15


10

15


40

100


15


25




Подрельсовыеплощадки должны быть плоскими. Непрямолинейность (выпуклость иливогнутость) подрельсовых площадок не должна превышать 1 мм на всей ихдлине. Местные неровности на поверхности подрельсовых площадок недопускаются.


На каждойподрельсовой площадке допускается не более одной раковины и одногоокола бетона. Размеры этих раковин или околов не должны превышатьуказанных в табл. 2 для верхней поверхности шпал.


2.14. Заделкараковин и околов на поверхности шпал, а также заделка пустот вокругпроволок на торцах шпал не допускается.


2.15. Прииспытаниях на трещиностойкость в шпалах не должны появляться видимыетрещины длиной более 30 мм и шириной раскрытия у основания более 0,05мм.


3.ПРАВИЛА ПРИЕМКИ


3.1. Готовыешпалы должны быть приняты техническим контролемпредприятия-изготовителя.


3.2. Приемкушпал производят партиями. В состав партии должны входить шпалы,последовательно изготовленные в течение не более одних суток из однихи тех же материалов и по одной и той же технологии.


3.3. Дляпроверки размеров, формы и внешнего вида шпал от каждой партии до1000 шпал отбирают образцы в количестве 2%, но не менее 10 шт., а отпартии более 1000 шпал - 1%, но не менее 20 шт.


3.4. Партия шпалможет быть принята по размерам и внешнему виду, если ни на одном изпроверяемых образцов не обнаружено отклонений, превышающихдопускаемые.


Партию шпалболее 1000 шт., в которой хотя бы на одном отобранном образцеобнаружены отклонения, превышающие допускаемые, разрешается разделитьна мелкие партии по 100 шт. в каждой и предъявлять их для повторнойпроверки размеров и внешнего вида в соответствии с требованияминастоящего стандарта.


В случаенеудовлетворительных результатов повторной проверки партию непринимают и производят поштучную приемку шпал всей партии.


3.5. Приопределении прочности бетона шпал нормы и порядок отбора проб бетонаи правила подсчета результатов принимают по ГОСТ 18105-86.


Прочность бетонашпал определяют на образцах-кубах, изготовленных из той же, что ишпалы, бетонной смеси и прошедших тепловую обработку в одинаковыхусловиях со шпалами.


Если припроверке окажется, что прочность бетона шпал ниже отпускной, то шпалымогут быть предъявлены к повторной проверке после достижения бетономотпускной прочности.


3.6. Дляиспытания шпал на трещиностойкость от каждой партии шпал отбираютобразцы в количестве 0,5% партии, но не менее 3 шт.


3.7. Партия шпалсчитается выдержавшей испытания на трещиностойкость, если все шпалы,отобранные из этой партии в соответствии с п.3.5, выдержаликонтрольные нагрузки, указанные в п.4.11.


3.8. В случаенеудовлетворительных результатов испытания на трещиностойкостьдопускается разделить крупную партию шпал на мелкие партии по 100 шт.в каждой и проводить повторные испытания на трещиностойкость отдельнодля каждой из этих мелких партий по той же методике.


Если приповторной проверке хотя бы одна шпала не выдержит испытаний натрещиностойкость, то всю партию из 100 шпал считают некондиционной.


3.9. Испытанияобразцов бетона на морозостойкость производят не реже одного раза вгод, а также при изменении состава бетона, вида материалов,технологии приготовления и укладки бетонной смеси и условий твердениябетона.


3.10.Потребитель имеет право производить контрольную проверку качествашпал, применяя для этого правила отбора образцов и методы испытаний,предусмотренные настоящим стандартом.


4.МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ


4.1. Размерышпал, а также наличие дефектов на их поверхности (раковины, околы идр.) проверяют измерительной рулеткой по ГОСТ 7502-80,штангенциркулем по ГОСТ 166-80 и специальным шаблоном с точностью до1 мм.


4.2. Размеры ,,,(табл. 2), подуклонку и "пропеллерность" подрельсовыхплощадок измеряют специальными шаблонами.


4.3. Поперечныеразмеры шпал по ширине и высоте проверяют в сечениях, расположенныхпо оси каждой подрельсовой площадки и в среднем сечении шпалы.


4.4. Проверкуразмеров шпал производят после удаления с поверхности шпал местныхнеровностей.


4.5. Состояниеотверстий для закладных болтов и глубину заделки закладных шайбпроверяют специальным шаблоном.


4.6. Проверкутолщины защитного слоя бетона над верхним рядом арматуры производятна торцах и в средней части шпалы. Толщину защитного слоя бетона всредней части шпалы определяют при помощи специального устройства безвырубки бетона.


4.7. Шаблоныдолжны проходить проверку не реже одного раза в год и иметьсоответствующее клеймо о проверке.


4.8. Прочностьбетона шпал определяют по ГОСТ 10180-78.


4.9.Морозостойкость бетона шпал определяют по ГОСТ 10060-76.


4.10. Усилиепредварительного напряжения арматуры контролируют в процессеизготовления шпал с применением соответствующей аппаратуры.


4.11. Испытаниешпал на трещиностойкость проводят статической нагрузкой на прессе,обеспечивающем точность нагрузки с погрешностью не более 3%,проверенном органами государственного метрологического контроля иимеющем об этом соответствующий аттестат. Аттестация пресса должнапроизводиться не реже одного раза в два года. В промежутках междугосударственными проверками не реже одного раза в год производятведомственную проверку пресса.


Каждую шпалу,отобранную для испытания на трещиностойкость, испытываютпоследовательно в обоих подрельсовых сечениях по схеме, показанной начерт. 7, и в среднем сечении по схеме, показанной на черт. 8.Величины контрольных нагрузок должны быть равны:


7 тс (70 кН) - вподрельсовом сечении шпалы;


8 тс (80 кН) - всреднем сечении шпалы.


Поверхность шпалпри испытании на трещиностойкость должны быть удобными для осмотра ииметь освещенность не менее 3000 лк.


Схемаиспытания шпалы

натрещиностойкость в подрельсовом сечении



1- стальная пластина размером 200х100х25 мм;

2- деревянная прокладка с уклоном нижнего основания 1:20;

3- деревянная прокладка размером 200х100х25 мм;

4- стальной валик диаметром 30 - 40 мм и длиной 200 мм.


Черт. 7










Схемаиспытания шпалы

натрещиностойкость в среднем сечении




1 -стальнаяпластина размером 200х100х25 мм;

2 -деревяннаяпрокладка размером 200х100х25 мм;

3 -деревяннаяпрокладка размером 200х100х25 мм со скошенным краем;

4 - стальнойвалик диаметром 30 -40 мм и длиной 250 мм.


Черт. 8


Нагрузку прессаувеличивают равномерно со скоростью не более 100 кгс/с (1 кН/с) идоводят до контрольной нагрузки.


Контрольнуюнагрузку поддерживают постоянной в течение 3 мин и производяттщательный осмотр поверхности шпалы у испытываемого сечения с цельюобнаружения трещин в растянутой зоне бетона.


Измерение шириныраскрытия трещин должно производиться лупами или микроскопами,обеспечивающими точность измерения 0,05 мм.


Шпалу считаютвыдержавшей испытание на трещиностойкость, если при контрольнойнагрузке во всех трех испытанных сечениях трещины, превышающиеуказанные в п. 2.15, не обнаружены.



5.МАРКИРОВКА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ



5.1. На верхнейповерхности каждой шпалы должна быть нанесена вдавливанием в бетонпри изготовлении следующая маркировка:


а) товарный знакпредприятия-изготовителя;


б) годизготовления шпалы (двумя последними цифрами).


Глубинавдавливания знаков и цифр должна быть равна 3 мм, размер знаков ицифр по высоте - не менее 50 мм. Места нанесения маркировки указанына черт. 9.







Схемамаркировки шпал



1 -номер партии;2 -товарный знак предприятия-изготовителя

и годизготовления шпалы; 3 -знак некондиционной шпалы.


Черт. 9


5.2. В концевойчасти на расстоянии 120 мм от торца шпалы наносят несмываемой краскойномер партии и клеймо отдела технического контроляпредприятия-изготовителя. Размер знаков по высоте должен быть неменее 50 мм.


5.3. На концахшпал, признанных некондиционными, наносят несмываемой черной краскойпоперечную полосу шириной 20 - 30 мм.


5.4.Предприятие-изготовитель должно сопровождать каждую поставляемуюпотребителю партию шпал паспортом, в котором указывают:


а) наименованиеи адрес предприятия-изготовителя;


б) номер и датувыдачи паспорта;


в) тип шпал;


г) количествоотгруженных шпал в партии;


д) номер партии;


е) датуизготовления шпал;


ж) проектнуюмарку и отпускную прочность бетона шпал;


з) марку бетонашпал по морозостойкости (по данным испытаний за последний год);


и) обозначениенастоящего стандарта.


5.5. Шпалы,признанные некондиционными, должны храниться отдельно.


5.6. Шпалы прихранении и транспортировании должны укладываться горизонтальнымирядами в рабочем положении (основанием вниз). Высота штабеля недолжна превышать 16 рядов. Между рядами должны быть уложеныдеревянные прокладки толщиной 40 мм на расстоянии 450 мм от концовшпал. Укладка прокладок посередине шпал не допускается.


5.7. Шпалытранспортируют в открытых вагонах или автомобилях. Погрузку шпалпроизводят способами, исключающими удары шпал друг о друга и ихповреждение.


5.8.Транспортирование стандартных и некондиционных шпал в одном вагонеили автомобиле не допускается.


6.ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ


6.1.Предприятие-изготовитель должно гарантировать соответствие шпалтребованиям настоящего стандарта, при соблюдении потребителемустановленных правил эксплуатации транспортирования и хранения.


6.2. Гарантийныйсрок устанавливается два года со дня отгрузки шпалпредприятием-изготовителем. Изготовитель обязан безвозмездно заменятьте шпалы, у которых в течение указанного гарантийного срока будутобнаружены отступления от требований настоящего стандарта, возникшиепо вине предприятия-изготовителя.



ПРИЛОЖЕНИЕ1


РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ


Конструкцияшпалы рассчитана на воздействие на рельс двухосного вагона сдавлением на колесо 6 тс (60 кН) и четырехосного с давлением наколесо 5,5 тс (55 кН).


В расчетах шпалына прочность принято максимальное вероятное значение давления рельсана шпалу, равное наибольшему эксплуатационному плюс 2,5среднеквадратических отклонения. Наибольшее эксплуатационное значениеуказанного давления имеет место при стечении следующих обстоятельств:рельс с износом, смежные шпалы в процессе эксплуатации выведены изстроя, вагон движется со скоростью 80 км/ч. В этих условиях нагрузкана шпалы в расчетах на прочность составляет 7 тс (70 кН).


В расчетах шпалына трещиностойкость принято наибольшее эксплуатационное значениедавления, наиболее часто повторяемого в эксплуатационных условиях,равное 5,6 тс (56 кН).


Шпалы рассчитанытакже на нагрузку безрельсовым транспортом, передаваемую черезконструкцию дорожного покрытия на среднюю часть шпалы при применениив закрытых путях.



ПРИЛОЖЕНИЕ2

Справочное


РАСХОДМАТЕРИАЛОВ НА ШПАЛУ



Материалы

Диаметрарматурной

проволоки,мм


3


5


Бетонмарки 500,

0,069

Арматура- стальная проволока периодического профиля



числопроволок, шт.

32

12

общаядлина проволок, м

80

30

массапроволок, кг

4,40

4,60

масса4 шт. опорных шайб, кг

1,18

Итогомасса металла, кг

5,58

5,78

Справочнаямасса шпалы, кг

189




СОДЕРЖАНИЕ


1.ТИП И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

Черт.1

Черт.2

Черт.3

Черт.4

2.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Шайбаопорная

Схемаустановки скрепления типа ЛС-053

3.ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Схемаиспытания шпалы на трещиностойкость в подрельсовом сечении

Схемаиспытания шпалы на трещиностойкость в среднем сечении

5.МАРКИРОВКА, ХРАНЕНИЕ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

Схемамаркировки шпал

6.ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ1 РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ2 (справочное). РАСХОД МАТЕРИАЛОВ НА ШПАЛУ