Ж/д колея в разных странах

Ширина железнодорожной колеи в России

Под шириной колеи подразумевают расстояние между внутренними сторонами-гребнями головок колёс.

С середины девятнадцатого века ширина колеи в Российской империи составляла пять английских футов или 1524 миллиметра. Такие же стандарты были приняты в Финляндии, а позднее и в Монголии. В двадцатом столетии потребовалось увеличить стабильность грузовых перевозок с увеличением их скорости и начиная с 1970 года за двадцать лет принятый размер был уменьшен на четыре миллиметра и в наше дни составляет 1520 миллиметров.

В нашей стране на некоторых трамвайных линиях и линиях метро остались пути с колеёй в 1524 миллиметра.

Это нововведение практически не мешает движению поездов по Финляндии. Вагонное колесо имеет два выступа, внутренний называется реборда и предохраняет колесо от выхода за пределы колеи. Изменение размера на 4 миллиметра принесло первоначально много хлопот из-за истирания колёс. Но проведённые исследования не подтвердили связь между изменением зазора и истиранием колёсной пары.

Как переобувают поезда

На всём пути следования по России вы без хлопот продолжаете свой путь. Но за рубежом приняты другие стандарты путей. Для дальнейшей поездки поезд приходится переобувать, меняя колёсные пары или пересаживать пассажиров в другие вагоны.

В поездах дальнего следования и грузовых, если перемещение груза нерентабельно или опасно, переустанавливают вагонные тележки для беспрепятственного прохождения дальнейшего пути.

Впервые смена вагонных тележек была проделана в Австралии. Вагон поднимается специальным подъёмником, вагонные тележки одной ширины выкатываются, на их место устанавливаются колёсные пары другой ширины. Весь процесс довольно трудоёмкий и требует материальных затрат при видимой экономии времени. В конце двадцатого века на этом далёком континенте существовало пять пунктов для замены колёсных тележек. В одном из них, самом крупном, в день переобували 66 вагонов. Эту работу выполняли восемнадцать человек.

Почему в России железнодорожная колея шире чем в Европе

В Российской империи первая построенная Царскосельская железная дорога имела колею 1829 миллиметров.

В 1843 году инженером Мельниковым была спроектирована железная дорога из Санкт-Петербурга в Москву, её назвали Николаевской дорогой. Ширина колеи составляла пять английских футов. Что было удобно для измерения. Преимущества по сравнению с проектом Джефферсона заключались:

• в увеличении устойчивости и скорости подвижного состава;
• в увеличении количества грузов;
• в удобном размещении механизмов паровоза и котла.

Европейская колея

Совмещённый трёхрельсовый путь со стандартной и широкой колеёй в Англии

Самой распространённой в мире шириной колеи является 1435 мм (4 английских фута и 8,5 дюймов). Такую колею имеют железные дороги Северной Америки, Ближнего Востока, Северной Африки, Австралии, Китая, Кореи и Европы (за исключением стран СНГ, Украины, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии). Именно эта ширина колеи была принята для постройки первой пассажирской железнодорожной линии Ливерпуль — Манчестер инженером Джорджем Стефенсоном. Фактически эта колея была самой узкой из всех многочисленных вариантов широкой колеи, выбранная для того, чтобы перешивка железных дорог не потребовала вложений для перестраивания мостов, насыпей и выемок [источник не указан 1831 день]. Спустя 20 лет (в 1846 году) эта колея была признана стандартом английским парламентом и должна была использоваться при постройке новых железных дорог.

Следует отметить, что одна из первых британских железнодорожных компаний Great Western Railway использовала широкую колею 2140 мм. В 1866 году протяжённость дорог на широкой колее этой компании составляла 959 км. Борьба между разными стандартами колеи в 1844—1846 годах в Англии вылилась в так называемые «колейные войны» (Gauge Wars), однако в дальнейшем линии с широкой колеёй в 2140 мм были перешиты на стандартную колею.

На приграничных территориях, где используется различная колея, иногда используют пути с совмещённой колеёй, в частности, от Калининграда (Россия) до станции Бранево (Польша). Далее продолжается европейская колея.

Венгрия

Железная дорога Матра в Дьёндьёше

Бывшая Австро-Венгерская империя могла похвастаться узкоколейной сетью длиной в тысячи километров, большая часть которой использовала боснийскую колею 760 мм ( 2 фута 5 дюймов). +15 / 16  в) или600 мм(1 фут  11+5 / 8  в) Манометра, построенного между 1870 и 1920. Арендодателями, шахтами, сельскохозяйственными и лесными имениями создали свою собственные линии ветвикоторые, как они объединены в региональную сеть,чаще играют роль в региональных пассажирских перевозках. В 1968 году коммунистическое правительство начало проводить политику демонтажа узкоколейной сети в пользу дорожного движения. С 1990-х годов лоскутное одеяло железных дорог было постепенно передано ассоциациям и лесным хозяйствам втуристическихцелях. Государственные железные дороги управляли узкоколейными железными дорогами вНьиредьхазеиКечкемете,которые играли роль в региональном транспорте до декабря 2009 года.

Россия

Тепловоз ТУ7А — No 3042

Империал Россия Узкоколейных колеи железнодорожного пути была 3 фута 6 в ( 1,067 мм ), текущие колеи преимущественно 750 мм ( 2 фута  -+1 ⁄ 2  дюйма).

Из российских железных дорог 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) до сих пор существует только Сахалинская железная дорога . Эта железная дорога была построена Японией, оккупировавшей южный Сахалин после русско-японской войны . В советское время сеть распространилась на северную часть острова . Это была последняя российская железная дорога длиной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) и в настоящее время переоборудована в 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов). +27 / 32  в).

Есть многочисленные 750 мм ( 2 фута  5+1 / 2  в) железные дороги выступающего местной промышленности и общины.

Переходные кривые

Переходные кривые обеспечивают плавное возрастание центробежной силы при переходе подвижного состава из прямой в круговую кривую или из круговой кривой одного радиуса в кривую другого (меньшего) радиуса. Кроме того, в пределах переходной кривой устраивают отвод возвышения наружного рельса и отвод уширения колеи (при радиусе менее 350 м). Плавное возрастание центробежной силы обеспечивается плавным изменением радиуса от бесконечности до величины радиуса круговой кривой. Этому условию наиболее удовлетворяет радиоидальная спираль (клотоида) или ее ближайшее приближение – кубическая парабола. Длина переходной кривой определяется рядом условий, которые можно разделить на 3 группы. Первая группа требует наибольшей длины переходной кривой, связана с отводом возвышения наружного рельса: предотвратить сход колес с рельсов внутренней нити, ограничить вертикальную составляющую скорости подъема колеса на возвышение, ограничить скорость нарастания непогашенной части центробежного ускорения. Вторая группа связана с наличием зазоров между гребнями колес и рельсовыми нитями, а также с потерей кинетической энергии при ударе колеса первой оси о рельс наружной нити. Третья группа учитывает необходимость обеспечения практической возможности разбивки переходной кривой на местности и дальнейшего исправного ее содержания.

На новых скоростных линиях, а также линиях I и II категорий длины переходных кривых l0 определяют из условия: l0 = hvmах/100, где h – возвышение наружного рельса (мм), a vmax – скорость движения (км/ч) наиболее быстроходного поезда в данной кривой. В соответствии с СТН Ц-01-95 уклон отвода возвышения наружного рельса обычно принимают не более 1 %о, а в трудных условиях на особогрузонапряженных линиях и на линиях III и IV категорий – не более 2%о, на подъездных путях – 3%. Длины переходных кривых находятся в пределах от 20 до 180 м с интервалами между ними 10 м (зависят от категории линии и скоростей движения поездов по кривым). Различают следующие способы разбивки переходных кривых: способ сдвижки круговой кривой вовнутрь, способ введения дополнительных круговых кривых меньшего радиуса, чем радиус основной кривой; способ смещения центра кривой и изменение радиуса.

В связи с тем, что на ж. д. РФ принято расположение стыков по наугольнику, каждый рельс внутренней нити кривой должен быть короче соответствующего наружного рельса. Допуская некоторое несовпадение стыков по наугольнику, устанавливают несколько типов стандартных укорочений рельсов: 40, 80 и 120 мм для рельсов длиной 12,5 м и 80 и 160 мм для 25-метровых рельсов. Количество и порядок укладки укороченных рельсов рассчитывают в зависимости от радиуса кривой, угла ее поворота, длины и параметра переходных кривых. Полное укорочение на переходной и круговой кривой определяется формулами:

где S – расстояние между осями рельсов, 1,6 м; l0 и lкк — соответственно длины переходной и круговой кривой, м; С – параметр переходной кривой, м2. Расчетное (стандартное) укорочение каждого внутреннего рельса по отношению к наружному 25-метровому:ξст = S*25/R. Величина фактического укорочения принимается стандартной или близкой к ней (но не меньше стандартной).

На двухпутных линиях для обеспечения безопасности движения поездов по условиям габарита расстояние между осями путей должно быть увеличено. Это увеличение осуществляют двумя способами. В первом случае на прямой перед переходной кривой вводится дополнительная S-образная кривая, за счет которой сдвигается ось пути (рис. 3.78,а). Недостаток способа – появление двух дополнительных кривых с каждой стороны основной кривой. Второй способ {разных сдвижек) предпочтительнее; состоит в том, что длина и параметр переходной кривой внутреннего пути принимаются больше, чем наружного, сдвижка внутреннего пути будет больше, чем наружнопо (рис. 3.78,6). Требуемое уширение междупутья определяют расчетом или по таблицам.

Как поезда ездят в другие страны

Пассажирское и грузовое сообщение стало в наши дни нормой, если не считать последние полгода, когда коронавирус рассадил нас по домам. Я сам пересекал границу на поезде и застал процесс, когда поезда подготавливаются для движения по железной дороге другой страны.

Примерно так выглядит смена колесных пар.

Так получилось, что я ехал на современном скоростном поезде из Москвы в Берлин (Германия). В моем случае это произошло максимально быстро и просто. Поезд лишь снизил скорость до достаточно медленной и в этот момент под составом творилась магия — на ходу менялась ширина колесных пар.

Более старые составы не могут похвастаться такими возможностями и приходится менять под ними тележки. Для этого вагоны приподнимаются, из-под них строем выкатываются одни тележки и в нужном количестве на их место устанавливаются другие. Процедура получается существенно более долгая, чем в первом случае. При этом время простоя на границе это не только дискомфорт пассажиров, но и трата денег для эксплуатирующей состав компании. В итоге, даже переоборудование пропускного пункта с установкой на него оборудования для смены ширины колесных пар окупается очень быстро. Сами поезда тоже получаются очень выгодными, как для пассажиров, так и для перевозчика.

Есть еще случаи универсальной колеи, когда поезду не надо долго ехать по территории страны. Для этого просто укладывается два комплекта рельс. При этом они укладываются не рядом, а как бы в перемешку. То есть, если смотреть на них сверху и считать слева направо, то первый и третий рельс предназначены для одних поездов, а второй и четвертый — для других. Так не надо готовить землю для прокладки дополнительного пути и получается бюджетно сделать универсальную колею. И поезда выигрывают от того, что не стоят на границе.

Вот так монументально выглядят колесные пары. Каждая весит больше тонны.

Можно еще, конечно, перегрузить товар на границе из одного поезда в другой. Этот метод используется, но он очень затратен по времени.

С учетом роста грузопотока и относительно невысокой стоимостью использования железных дорог, они и дальше будут укрепляться в роли массового средства доставки пассажиров и грузов. Самолет дорог, корабль не всюду доберется, а для каждой машины нужен свой тягач и водитель. Поезд цепляется за один локомотив с одной бригадой машинистов и едет через всю страну почти 24 часа в сутки. Бригады меняются на станциях, обеспечивая бесперебойность процесса.

Так получилось, что колея везде разная, но способы обходить это уже найдены, поэтому железная дорога не потеряет своей привлекательности и романтического образа.

Ширина колеи в разных странах

В 1830 году открывается железная дорога по маршруту Манчестер – Ливерпуль, одним из авторов проекта являлся английский инженер Джордж Стефенсон. Размер ширины рельсовой колеи был равен — 1435 мм, что составляло в английских мерах: четыре фута и восемь с половиной дюймов. По истечению шестнадцати лет, указанная ширина колеи становится европейским стандартом. Эта же колея была установлена на железных дорогах в США, в 60 % части европейских стран и в Китае.

Сверхширокая колея

В тридцатых годах девятнадцатого столетия была завершена стройка Большой западной дороги. Ширина её рельсовой колеи была равна значению – 2135 мм. Английским инженером Изамбартом Брунелем, жившему в то бурное время, были сделаны предложения о строительстве сверх широкой колеи. Но его прожектам не суждено было сбыться. В 1945 году разногласиям относительно размеров ширины рельсовой колеи был положен конец английским законодательным органом.

Согласно решению английского парламента, обоснованного по результатам работы специальной парламентской комиссии, эталоном размера ширины рельсовых путей на территории Великобритании становится показатель, равный значению — 1435 мм, и с той поры должен устанавливаться на всех строящихся железнодорожных путях. Дороги, которые не соответствовали принятому стандарту подлежали реконструкции. Интересен и тот факт, что нарушители того принятого закона, полежали штрафу в размере десяти фунтов стерлингов за каждый день существования, каждой обнаруженной сухопутной мили нестандартной дороги.

На этом история создания сверх широкой рельсовой колеи не заканчивается. В 30-х годах. 20 столетия, специалистами третьего рейха была предпринята попытка по разработке сверх ширококолейной скоростной железной дороги, носящей название «Breitspurbahn», ширина её колеи равнялась — 3000 мм. Строительство данной сети дорог планировалось на европейском и в последующем на азиатском континенте. Замысел авторов проекта заключался в связывании территорий Индии и Японии со всей Европой. Для наглядной демонстрации был построен небольшой участок дороги. Инженеры трудились над созданием принципиально нового типа вагонов, тепловозов и паровозов. Осуществить проект не удалось.

В 2001 году в виде горной фуникулёрной дороги для осуществления подъёма горных лыжников была создана «Cairngorm Mountain Railway», её ширина равна – 2000 мм. В Нидерландах такая дорога имела колею, равную — 1945 мм. В Англии максимальное значение ширины достигло — 1880 мм. Максимальная ширина колеи первой российской Царскосельской железной дороги составила — 1829 мм, на территории Франции данный показатель достиг значения – 1750 мм.

К стандартизации

На заре железнодорожного транспорта в Соединенных Штатах железные дороги, как правило, строились из прибрежных городов в сельские районы и внутренние районы, и системы не соединялись. Каждый строитель мог выбрать свою собственную ширину колеи, хотя наличие локомотивов британского производства побудило некоторые железные дороги строить по стандартной ширине колеи.

Когда колеи американских железных дорог расширились до такой степени, что они начали соединяться между собой, стало ясно, что использование единой общенациональной ширины колеи было бы хорошей идеей.

Там, где встречаются разные датчики, происходит « разрыв датчика ». Чтобы преодолеть эту проблему, специальные компромиссные автомобили смогли проехать 4 фута 10 дюймов ( 1473 мм ) по гусенице стандартной колеи. Еще одним применением был автомобильный передаточный аппарат Рамсея .

Калибровочная война

В Эри, штат Пенсильвания , остановилась 6-футовая ( 1829 мм ) железная дорога Эри, в то время как на соседних железных дорогах использовалась колея 4 футов 10 дюймов ( 1473 мм ), также известная как «колея Огайо». Это привело к войне Эри Калибра в 1853–54, когда мэр Эри и граждане временно предотвратили стандартизацию колеи, так как в этом случае будет меньше перегрузочных работ, а у пассажиров больше не будет остановки в Эри.

Закон о Тихоокеанской железной дороге 1863 года

Нарушение колеи оказалось кошмаром во время Гражданской войны в США (1861–1865 гг.), Часто препятствовавшей способности Конфедерации эффективно перемещать товары на большие расстояния. Закон о Тихоокеанской железной дороге от 3 марта 1863 г. уточнил, что трансконтинентальная железная дорога, финансируемая из федерального бюджета, должна была использовать стандартную колею, и способствовал ее дальнейшей популяризации среди американских железных дорог, хотя стандартная колея уже использовалась на многих других линиях до 1863 года.

Необходимость стандартизации

После Гражданской войны торговля между Югом и Севером настолько выросла, что нарушение колеи стало серьезным экономическим неудобством, затрудняющим поставки. Давление конкуренции побудило большинство североамериканских железных дорог перейти на стандартную колею к 1880 году, но южные железные дороги остались на своей отличной ширине колеи 5 футов ( 1524 мм ). В 1884 и 1885 годах две важные железные дороги, соединяющие Чикаго с югом ( Центральная Иллинойс и Железная дорога Мобил и Огайо ), перешли на стандартную колею, что усилило давление на конкурирующие и соединительные линии, чтобы сделать то же самое.

Переход на стандартную колею 31 мая — 1 июня 1886 г.

В 1886 году южные железные дороги согласились согласовать изменение ширины колеи на всех своих путях. После значительных дебатов и планирования большая часть южной железнодорожной сети была преобразована с ширины колеи 5 футов ( 1524 мм ) на ширину колеи 4 футов 9 дюймов ( 1448 мм ), в то время являвшуюся стандартом Пенсильванской железной дороги , в течение двух дней, начиная с понедельника, 31 мая. , 1886. В течение 36 часов десятки тысяч рабочих сняли штыри с западных перил всех линий широкой колеи на юге, переместили их на 3 дюйма (76 мм) к востоку и установили шипы на место. Новый калибр был достаточно близок к тому, чтобы стандартное измерительное оборудование могло работать на нем без проблем. К июню 1886 года все основные железные дороги Северной Америки протяженностью около 11 500 миль (18 500 км) использовали примерно одинаковую ширину колеи. Чтобы облегчить изменение, внутренние шипы были забиты на место нового калибра до изменения. Подвижной состав также был изменен, чтобы соответствовать новой ширине колеи в магазинах и пунктах сбора по всему Югу. Окончательный переход на настоящую стандартную колею происходил постепенно по мере технического обслуживания пути. В настоящее время единственными системами ширококолейных железных дорог в Соединенных Штатах являются некоторые системы городского транспорта.

Современные железные дороги почти стандартной колеи

• Транзитная комиссия Торонто использует Торонто калибр от 4 футов  10+7 / 8  в(1,495 мм) на еготрамвайныхи тяжелых железнодорожныхметролиний, который был фактически ближе к 1,520 мм (4 фута  11+27 / 32  в

  Транзитная комиссия Торонто линии легкого метро и линии легкорельсового транспорта (существующие, строящиеся или предлагаемые) используют стандартную колею.

  ) датчик.

• Трамваи в Лейпциге , Германия, используют 1458 мм ( 4 фута 9 дюймов). +13 / 32  в).
• Трамваи в Дрездене , Германия, используют 1450 мм ( 4 фута 9 дюймов). +3 / 32  в).
• 1445 мм ( 4 фута  8+7 / 8 ,  в) датчик используется на несколькихтранзитных железнодорожных городскихсистем в Европе:
  • Мадридское метро (только система метро. В системе легкорельсового транспорта используется стандартная колея).
• ССО в Гонконге использует 1,432 мм ( 4 фута  8+3 / 8 ,  в) калибровочном на линияхпринадлежащихMTR Corporation. Однако линии, которые ранее эксплуатировались (но которые по-прежнему принадлежат)железнодорожной корпорации Коулун-Кантон, включаясеть легкорельсового транспорта, используют1435 мм(4 фута 8 дюймов). +1 / 2  в) датчик. Новые линии и расширения MTR после 2014 года используют1435 мм(4 фута 8 дюймов). +1 / +2  в) калибра,том числелинии Южного острова,расширение линии Куан ТонгиWest Island линии.
• Метро Бухарест использует 1,432 мм ( 4 фута  8+3 / 8  в) датчик.
• Метро Вашингтон использует 4 фута  8+1 / 4  в(1,429 мм), 1/4 в (6 мм)более узкийчем стандартная колея.
• Гора Вашингтон зубчатая железная дорога , старейшая в мире скалолазание кремальер железная дорога , использует 4 фута 8 дюймов ( 1422 мм ) колеи.

Узкие калибры

4 фута  8+1 / 4  в(1429 мм) колеи

Система Вашингтонского метрополитена в столичном районе округа Колумбия была построена на 4 футах  8+1 / 4  в(1429 мм) узкой колеи.

Колея 4 фута 8 дюймов ( 1422 мм )

Первая в мире действующая зубчатая железная дорога для альпинизма ( зубчатая железная дорога), зубчатая железная дорога Маунт Вашингтон в округе Кус, штат Нью-Гэмпшир, действует с момента открытия в 1869 году и использует ширину колеи 4 фута 8 дюймов (1422 мм). , разработанный Сильвестром Маршем , создателем системы для обеспечения надежного сцепления при подъеме и спуске по склонам самой высокой горы Новой Англии .

Колея 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм )

В Сан — Франциско фуникулеров использовать мыс Gauge от 3 фута 6 в ( 1067 мм ), так как не сделал Лос — Анджелес железной дороги и Сан — Диего Electric Railway до 1898 года, и что калибр до сих пор широко используется в горнодобывающей промышленности США.

Колея 3 фута ( 914 мм )

3 фута ( 914 мм ) колеи железных дорог стала доминирующей узкой колеи на всей территории Соединенных Штатов от Бостона, чти Бич и Линн железной дороги в штате Массачусетс в Pacific Coast Railway в Калифорнии . Колея также использовалась железнодорожной и наземной компанией Оаху на Гавайях , маршрутом Уайт-Пасс и Юкон на Аляске и бездействующей железной дорогой Ист-Брод-Топ в Пенсильвании . Железные дороги наследия действуют участкиранее обширной Колорадо системыкак Durango и Silverton Узкоколейная железная дорога и Cumbres и тольтеков Scenic железной дороги .

Колея 2 фута 6 дюймов ( 762 мм )

В Angels Flight и суд Летные фуникулер железные дороги Лос — Анджелеса использовали 2 фута 6 дюймов ( 762 мм ). Колея также использовалась для железной дороги Yosemite Short Line , конного трамвая Pacific Coast Steamship Company возле Писмо-Бич, Калифорния , Michigan ‘s Harbour Springs Railway и нескольких гавайских железных дорог сахарных плантаций. Это стало популярной шириной колеи для исторических железных дорог в Калифорнии, Флориде , Гавайях, Миннесоте , Монтане , Небраске , Орегоне и Пенсильвании .

Колея 2 фута ( 610 мм )

Несколько Мэн железных дорог использовали 2 фута ( 610 мм ) калибров следующие демонстрации на Billerica и Бедфорд железной дороги в 1877 году, в том числе реки Песчаной и Rangeley озер железной дороги , в Wiscasset, Вотервиль и Фармингтон железной дороги , в Кеннебек Центральной , в Монсон железной дороги , и Сако Биддефорд и Харрисон (позже Биддефорд и Харрисон ). Когда эти железные дороги прекратили работу в 1930-х и 1940-х годах, большая часть их оборудования была передана железной дороге Эдавилля , которая по состоянию на 2019 год остается в эксплуатации как одна из старейших железных дорог американского наследия . Также с 2019 года Музей узкоколейной железной дороги штата Мэн ; ; ; и Railway Village также продолжают эксплуатировать старое оборудование шириной 2 фута ( 610 мм ) штата Мэн .

Колея также использовалась узкоколейной железной дорогой на горе Гретна в Пенсильвании и некоторыми горнодобывающими железными дорогами в Скалистых горах . Аналогичные 600 мм ( 1 фут  11+5 / +8  в) калибровочная оборудование, которое первоначально было изготовлено дляжелобов железных дорогвмировой войне, был использован в США военных баз вштате Алабама,Джорджия,Индиана,НьюДжерси, иОклахомычерезВторой мировой войны; и продавались в качестве военных излишков для землеройного строительства в течение 1920-х годов.

Распространённые колеи

Распространённые колеи по странам