Шпалозаменитель ( также известный как TKO от T ie K nock O ut, или в различных комбинациях шпалозаменитель , извлекатель , заменитель или вставщик ) — это самоходное железнодорожное транспортное средство для обслуживания путей, которое удаляет старые железнодорожные шпалы (также известные как шпалы) с путей и вставляет новые. Используя механическую и гидравлическую силу, шпалоизвлекатель/вставщик может заменять шпалы гораздо быстрее и точнее, чем это возможно вручную. [1]
TKO отличается от поезда для обновления рельсов — гораздо более сложной машины, которая заменяет все рельсы и шпалы одновременно.
Хотя деревянные шпалы обрабатываются консервантами, такими как креозот , чтобы противостоять гниению, они не вечны и должны заменяться каждые 20–40 лет, в зависимости от таких факторов, как климат и тип используемой древесины. [1] В особенно влажном климате замена должна происходить чаще, поскольку шпалы гниют быстрее. Шпалы также могут нуждаться в замене независимо от возраста после схода с рельсов, размывов или других событий, которые приводят к повреждению шпал.
На заре железных дорог шпалы приходилось вставлять и снимать вручную, используя такие инструменты, как щипцы для шпал. Деревянные шпалы, весившие более 100 фунтов каждая, требовали больших усилий для перемещения. Рабочим на путях также приходилось выкапывать шпалы из балласта, чтобы освободить их перед тем, как их можно было снять, и поднимать рельсы с помощью больших домкратов. [1] Объем труда делал замену шпал медленной работой. Всего одна миля пути включает в себя 3249 деревянных шпал, и типичной железной дороге необходимо заменять примерно от 2 до 4 процентов шпал каждый год. [2] Например, пригородная железная дорога Metra обслуживает около 400 миль путей, и это означает, что в год требуется замена от 30 000 до 50 000 шпал. [2]
Столкнувшись с необходимостью ежегодной замены десятков или даже сотен тысяч шпал на своих сетях на сотнях или тысячах миль путей, в 20 веке железнодорожники поняли, что могут сэкономить время и деньги (и сломанные спины сотрудников), разработав машины, которые могли бы механизировать процесс замены шпал. Устраняя необходимость в ручных инструментах и лопатах, работающий на дизельном топливе извлекатель/вставщик шпал позволяет всего одному мужчине или женщине сделать за считанные минуты то, на что раньше требовался час для целой бригады секции, работающей вручную. [1]
Сегодня, хотя рабочие на путях все еще могут выполнять мелкие работы по замене шпал вручную, любая значительная работа по замене шпал требует услуг извлекателя/установщика шпал, чтобы сократить время, в течение которого пути должны быть выведены из эксплуатации для технического обслуживания. [1] Под контролем опытного оператора можно заменить до семи шпал в минуту, что намного превосходит скорость работы, достигаемую при ручном труде. [1] Путевая бригада, использующая TKO, может заменить до 1000 шпал в день. [2] Извлекатели/установщики шпал необходимы для замены бетонных шпал, которые могут весить до 500 фунтов, что делает невозможным их перемещение вручную.
Типичный TKO имеет два ключевых компонента: рычаг для захвата и манипулирования шпалами и зажимы, которые можно опустить, чтобы захватить и поднять гусеницы. Большинство машин имеют только один рычаг, который может работать только на той стороне транспортного средства, на которой он установлен (для большинства транспортных средств это правая сторона). С одним рычагом все извлеченные шпалы должны быть размещены на одной стороне гусениц, и все новые шпалы, которые должны быть вставлены, также должны быть размещены на этой же стороне. Более комплексные извлекатели/вставщики шпал имеют два рычага, по одному с каждой стороны, что устраняет это ограничение. [3] На машинах с одним рычагом обычно можно компенсировать ограничение только одного рычага, используя небольшой поворотный стол, который размещается под гусеницей и позволяет TKO вращаться на 180 градусов. [4]
Стрела, к которой прикреплен рычаг, способна вращаться на 10–20 градусов от перпендикуляра к путям, а также может подниматься примерно на 25 градусов вверх и 15 градусов вниз относительно плоскости путей. Такая гибкость необходима для того, чтобы все шпалы можно было захватить, поскольку они могут несколько отличаться по выравниванию, особенно новые шпалы, которые оставляются на соседнем дорожном полотне для вставки. [1]
Шпалосъемники/вставщики обычно предназначены для использования с деревянными железнодорожными шпалами в Северной Америке, за некоторыми исключениями. На рычагах установлены различные захваты для использования с более тяжелыми и прочными бетонными шпалами. [3] Для использования со специальными более длинными шпалами на железнодорожных стрелках также существуют специальные машины. [5]
Прежде чем извлекатель/установщик шпал сможет приступить к работе, железнодорожники должны выполнить несколько подготовительных задач. Они осмотрят путь, на котором будет работать машина, пометив поврежденные шпалы для удаления с помощью аэрозольной краски или какой-либо другой формы идентификации. После того, как путевая бригада приблизительно определит, сколько шпал необходимо заменить, новые шпалы будут доставлены на участок и размещены на пути с помощью крана для шпал . Когда эта подготовка будет завершена, извлекатель/установщик шпал прибудет, чтобы начать свою работу.
Типичный установщик галстуков использует следующий процесс для замены галстука: [1]
На более загруженных линиях, где работа должна быть завершена быстро, будет использоваться другой процесс для ускорения замены шпал. Два извлекателя/установщика шпал будут использоваться как часть более крупной путевой бригады. Первый извлечет все шпалы, которые необходимо заменить, а затем последует кран для шпал, который поднимет старые шпалы и сбросит новые. После крана для шпал второй извлекатель/установщик шпал установит все новые шпалы. [2]