Главная / Транспорт / История железнодорожных путей

История железнодорожных путей

Верхним строением называется часть железнодорожного (ж. д.) пути, принимающая давление от колес подвижного состава и состоящая из следующих элементов:

  • рельс, служащих для поддержания и направления колес;
  • рельсовых опор, на которых лежат рельсы;
  • балластного слоя, находящегося между опорами и земляным полотном.

Земляное полотно, на котором находится верхнее строение, называется нижним строением. Назначение верхнего путевого строения — обеспечить безопасный путь представляющий наименьшее возможное сопротивление для двигающихся по этому пути поездов со скоростью, превышающей в настоящее время 100 км/час, и весом, доходящим до 10 тыс. тонн.
История железнодорожных путейЖ. д. пути, отличающиеся такими качествами и отвечающие упомянутому выше назначению, являются в настоящее время наиболее совершенными путями сообщения на земном шаре. Такие пути появились не сразу. Прототипом железнодорожных путей путей с рельсовой колеей можно считать гужевые дороги, в которых была применена колея, как средство, облегчающее перевозку грузов. Древняя история уже знакома с такими путями. Еще в древности египтяне, греки и римляне строили колею в виде углублений в каменном основании или в виде каменных плит с желобами глубиной около 50 мм и с шириной колеи около 1 500 мм.

В Англии для транспортирования угля из копей близ Ньюкестля к месту погрузки угля на баржи был устроен Beaumont путь, состоящий из деревянных брусьев, уложенных продольно поверх поперечных брусьев, которые были зарыты в землю (1630 год). Эти брусья представляли собой довольно гладкую поверхность для катания по ним колес повозок. Лошадь могла везти по такому пути в 4 раза больше угля, чем по обыкновенному. Для предохранения брусьев от износа, поверх него стали прибивать доску, а потом вместо нее стали закреплять стальные полосы. Впоследствии вместо брусьев стали укладывать угловое железо, образующее закраины, благодаря которым колеса повозок не могли соскакивать с колеи.
конная рельсовая дорога в НьюкестлеНедостатком было то, что на угольниках попадались камни, которые давали толчки. Этого недостатка был лишен путь, уложенный чугунными рельсами Jessopa, причем реборда, направляющая движение, была перенесена от рельс к колесу.

Рельсы на концах укреплялись в чугунных подушках, уложенных на штучных камнях. Длина рельс была около 900 мм. Ширина колеи, равная расстоянию между ободьями колес повозок, равнялась 1 524 мм между наружными гранями рельс. Такой путь был уложен в Англии в 1789 году. В 1820 году чугунные рельсы были заменены стальными рельсами Birkinshaw.

Строение ж. д. пути достигло к этому времени такого совершенства, что по своим достоинствам сильно опередило тогдашний способ передвижения — лошадиную тягу: в скором времени она была заменена механической, а точнее паровой.

В 1825 году Стефенсоном был сооружен паровоз, а в 1830 году появилась первая ж. д. в Англии ме­жду Ливерпулем и Манчестером. Рельсы Birkinshaw были первыми рельсами паровозных ж. д. Теперь рельсы делаются из стали. Размеры и вес рельс с 1820 года сильно возросли, форма поперечного сечения изменилась.
паровоз СтефенсонаВ начале 20 века особое распространение в железнодорожном деле получили два вида рельс:

1) широкоподошвенный, спроектированный в 1830 году в Америке Стивенсоном и введенный в Европе англичанином Виньолем, называемый в Европе рельс Виньоля;
2) двухголовый, спроектированный в Англии в 1838 году Стефенсоном.

Виньолевские рельсы получили исключительное распространение в Америке и у нас. Двухголовые — в Англии и преимущественно во Франции.

Соединение двух рельс, так называемый стык, устраивается с помощью стыковых накладок. Несмотря, однако, на мощность и дороговизну многих сложных и остроумных стыковых перекрытий, стык является самым слабым и больным местом ж. д. пути: здесь цельность рельса и плавность пути нарушены; ощущаются ритмически повторяющиеся характерные удары, хорошо знакомые каждому пассажиру.

В настоящее время техническая мысль направлена к тому, чтобы найти такое техническое решение, которое позволит совсем уничтожить стыки. Практическому осуществлению этой идеи препятствует пока еще не устраненная опасность выпучивания рельс при удлинении их от температурных изменений при отсутствии зазоров в стыке между двумя соединенными рельсами.