Причинами выхода деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев из эксплуатации являются гниение, трещинообразование, механический износ древесины под подкладками и башмаками, разработка отверстий от костылей и шурупов.
Гниение происходит в результате проникновения спор дереворазрушающих грибов в непропитанную древесину по трещинам. Характер гниения деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев зависит от климатических условий их укладки, что влияет на режим влажности шпал, переводных и мостовых брусьев в пути. Для Белорусской железной дороги характерно гниение в верхней трети толщины деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев.
Повреждение пропитанной поверхности шпал и брусьев с обнажением непропитанной зоны приводит к преждевременному их загниванию.
Трещинообразование (растрескивание) деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев происходит по двум основным причинам:
- из-за усушки древесины;
- из-за воздействия поездных нагрузок.
Деревянные шпалы, переводные и мостовые брусья подвергаются растрескиванию - появлению трещин усушки древесины, развивающихся, в основном на верхней постели. Под воздействием солнечного излучения, циклического замерзания и оттаивания попадающей в них воды, трещины усушки увеличиваются, обнажается непропитанная древесина, а попадающие в них вода, частицы пыли и песка способствуют ее загниванию.
Трещины, образующие под воздействием поездных нагрузок, разделяются:
- на развивающиеся в результате растягивающих напряжений со стороны нижней постели;
- на возникающие от врезания подкладок и башмаков, перешивок рельсовой колеи.
Такие трещины, как правило, имеют протяженность до 30 см и создают под концами подкладок опасные места для гниения.
Механический износ древесины шпал, переводных и мостовых брусьев под подкладками и башмаками происходит вследствие смятия и износа древесины под воздействием вибрации подкладок.
Причиной механического износа деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев является их эксплуатация без прокладок под подкладками и укладка неодинаковых по толщине шпал, мостовых и переводных брусьев, что приводит к перегрузке (большему интенсивному механическому износу) более толстых и их преждевременному выходу из строя.
Разработка отверстий от костылей и шурупов происходит вследствие смятия древесины, нарушения технологии их установки, а также вследствие частых перешивок рельсовой колеи.
Забивка костылей и постановка шурупов без предварительной сверловки отверстий разрушает древесину шпал и брусьев в зоне костылей и шурупов. Это приводит к снижению их удерживающей способности (выдергиванию) из-за излома волокон древесины, ее загниванию и нарушению устойчивости рельсовой колеи.
Из-за недостаточной глубины сверловки отверстий под костыли и шурупы, при довертывании шурупов или добивке костылей, они упираются в дно просверленного отверстия и выкалывают древесину с нижней постели, что создает условия для интенсивного загнивания со стороны нижней постели.
Нёперпендикулярная забивка костылей при перешивках пути, т. e. исправление ширины колеи наклонной забивкой костылей с последующим их отгибанием, вызывает интенсивное разрушение древесины в зоне костыльных отверстий и загнивание. Между боковой гранью костыля и древесиной образуется зазор, и при первом же проходе поезда происходит обратное отжатие костыля и нарушение ширины колеи. Это сокращает срок службы шпал и брусьев в пути, нарушает стабильность рельсовой колеи.
Применение пластинок-закрепителей, не отвечающих требованиям настоящего стандарта, приводит к разрушению древесины в зоне костылей и шурупов и неустойчивости рельсовой колеи.