Железная дорога

Эта статья входит в число готовых статей
Материал из «Знание.Вики»
Карта железных дорог мира

Железная дорога — транспортный путь, состоящий из закреплённых на поверхности грунта или искусственного сооружения (мост либо тоннель) рельсов. Используется для передвижения специального колёсного подвижного состава называемого железнодорожным.

История

Самые ранние данные об использовании рельсовых путей относятся к VI веку до нашей эры: тогда в Греции был построен волок Диолк, где корабли перемещали через Коринфский перешеек по специальным желобам. Действовал волок на протяжении примерно 600 лет[1].

Широкое применение в качестве направляющих для транспорта рельсовые пути получили в XV—XVI веках: в шахтах укладывались доски или брусья, по которым катали тачки или вагонетки с рудой или углём. Подобный способ внутришахтной транспортировки применялся в Англии и Ирландии, позднее также во Франции и России. В середине XVIII века в Великобритании подобные деревянные рельсы, укладывавшиеся в каменноугольных шахтах, стали для защиты отделываться железными листами, у въездов в шахты стали укладывать чугунные рельсы. Одновременно на тележки стали устанавливаться специальные колёса для движения по рельсам, так что подобные системы стали затрачивать меньше энергии на перемещение одной единицы груза. В 1760-х годах на Змеиногорском заводе на Алтае трудами механика и гидротехника Козьмы Фролова появилась лежнёвая дорога, приводившаяся в движение водяным колесом посредством канатной тяги; в 1780-х на Александровском заводе в Петрозаводске между цехами был проложен так называемый «чугунный колесопровод» — путь, сложенный из литых чугунных секций, по которым вручную передвигались вагонетки[2][3][4][5].

К началу XIX века стало возможным организовывать движение железных дорог на конной тяге. Концессия на первую такую дорогу была выдана в 1801 году под постройку в Лондоне дороги для транспортировки грузов от пристаней на Темзе до южных частей города. Предприятие оказалось экономически провальным[2][5]. В 1803—1804 годах изобретатель Ричард Тревитик предпринял первую попытку заменить гужевую тягу, установив на колёса паровую машину для заводской дороги в Южном Уэльсе. Опыт оказался неудачным. В 1806—1809 годах Змеиногорский рудник на Алтае был соединён 1900-метровой веткой на конной тяге с Корбалихинским сереброплавильным заводом, проект был составлен сыном Козьмы Фролова Петром[3][4].

Несмотря на провал первой попытки в Великобритании и неохоту владельцев крупных капиталов вкладываться в новый транспорт, к 1825 году там было выдано 29 концессий на постройку конных железных дорог. Преимущественно такие линии прокладывались в рудниках, или же соединяли порты с фабриками и центрами сбыта привезённого товара. Развитие железных дорог тормозило отсутствие средства передвижения, способного перемещать подвижной состав быстро и на большие расстояния — лошади для этого не подходили. При строительстве Ливерпуль-Манчестерской железной дороги был объявлен конкурс на подобное тяговое средство, названное локомотивом (от англ. locomotive — движущийся). 1 октября 1829 года победителем в конкурсе был признан Джордж Стефенсон, сконструировавший локомотив на паровой тяге. Колея, выбранная Стефенсоном для локомотива — 4 фута 8,5 дюймов или 1435 мм — стала самой распространённой в Западной и Центральной Европе и распространилась во многие страны мира[2][4][5].

По примеру Великобритании свои железные дороги стали строить и в других странах Европы. Свои линии к 1850 году появились во Франции, Германии, Австро-Венгрии, Бельгии, Италии, США, Испании, Швейцарии, Нидерландах, Люксембурге, Канаде, Мексике, на Кубе и в Российской империи. Общая длина железных дорог в мире тогда составляла 38 443 км, а десять лет спустя, в 1860 году — уже 107 935 км[2]. В 1843—1851 годах была построена первая в мире двухпутная железная дорога большой протяжённости; она соединила Санкт-Петербург и Москву[3].

Преимущественно дороги строились частными компаниями, в некоторых странах при участии государственного капитала или под государственным управлением. только в Бельгии дороги изначально строились и управлялись государством. В 0дальнейшем, в конце XIX — начале XX века многие государства осознали необходимость единого управления сетью железных дорог и либо выкупили основные сети в казну, либо присвоили их путём национализации[2]. К тому моменту возникла чёткая дифференциация подвижного состава по типу перевозимых грузов, пассажирские вагоны были разделены на классы, появились специальные поезда для высших лиц государств. Железная дорога становилась двигателем индустриализации и развития капитала, также транспорт способствовал объединению стран в единые экономические системы с разделением труда между отдельными предприятиями, связанными железной дорогой. Появилось у этого вида транспорта и военное значение: железные дороги позволяли быстро и в больших объёмах перемещать войска и военные грузы, налаживать снабжение армий[3].

К началу XX века длина железных дорог в мире достигла 1,1 миллиона км и масштабное строительство в целом было завершено. Велось развитие науки о путях сообщения, повышалась эффективность транспорта и его безопасность. Первая мировая война с новой силой показала значение железных дорог в военной доктрине любой страны, так что за период между 1914 и 1918 годами в России, например, было построено 8,5 тысяч км новых железных дорог[3].

К концу XX века сети железных дорог во многих странах сокращались: например, общая длина дорог США уменьшилась в два раза, в то время как в некоторых странах ограниченно, но продолжали строиться новые линии. Несмотря на количественный спад, во многих странах произошёл рост качества железнодороного транспорта: возросли объёмы и скорости перевозок. Для перевозки пассажиров во многих странах запущены скоростные железнодорожные маршруты, движущиеся со скоростью до 350 км/ч (на 2003 год, например, в мире действовало более 15 тысяч км высокоскоростных железных дорог)[3]. Рекорд скорости среди классических поездов — 574 км/ч, он установлен в 2007 году во Франции[6].

Описание

Железнодорожный путь на бетонных шпалах с щебёночным балластом, Дания

Железная дорога — это совокупность одного или нескольких железнодорожных путей и сопутствующей инфраструктуры, включающей в себя инженерные сооружения (мосты и тоннели), раздельные посты (станции, разъезды, остановочные пункты и путевые посты), вспомогательные постройки, системы централизации и блокировки и устройства связи. Иногда в это понятие также включают весь комплекс железнодорожного имущества, в том числе подвижной состав и имущество, не относящееся напрямую к железной дороге, но служащее её нуждам[3][7][8][9].

Железнодорожный путь состоит из верхнего и нижнего строения и имеет уклон чаще всего не превышающий 1 % (это соответствует изменению высоты на 1 м на каждые 100 м пути). Реже встречаются уклоны до 2 %, но в горных районах они могут достигать 3 %. Нижнее строение — насыпь — выполняется в местах, где необходимо поднять уровень полотна относительно уровня земли; также могут выполняться земляные работы по снижению уровня железнодорожного полотна, а в случаях, когда земляных работ для устранения препятствия недостаточно, строят мосты либо тоннели. Верхнее строение состоит из деревянных, железобетонных или металлических шпал, уложенных на равном расстоянии поперёк направления движения железной дороги в песчаный или щебёночный балласт, на которые сверху крепятся два рельса с тем, чтобы расстояние между головками рельсов (колея) оставалось постоянным. Рельсы имеют тавровое (Т-образное) сечение с плоским основанием, вертикальной стенкой и слегка скруглённой прямоугольной головкой, по которой перемещаются колёса. Они могут иметь разную марку, выражающуюся в удельной массе рельса на один погонный метр. Скрепляют рельсы специальными накладками, хотя сейчас на магистралях с высокой скоростью движения или большими грузопотоками подобные соединения рельсов заменяют сварными[7][8][9][10].

Виды железных дорог

Трёхниточный путь железной дороги, использовавшийся для движения подвижного состава колеи 1520 мм и колеи 750 мм в Санкт-Петербурге

Железные дороги могут различаться между собой по техническим показателям (виду тяги, ширине колеи, количеству главных путей, конструкции пути, включающей в себя частоту укладки шпал, тип рельсов, материал и толщину балластного слоя, устройству автоматики, сигнализации и телемеханики), а также по экономическим показателям (назначению, форме собственности)[3][10]. Ширина колеи является одним из важнейших различий между разными железными дорогами, исключающий, например, использование одного и того же подвижного состава. Самая распространённая — стефенсоновская или европейская колея с расстоянием между головками рельсов 1435 мм, используемая на большей части железных дорог Америки и Европы, а также заметной части Азии. Следом за ней идёт по распространённости так называемая русская колея 1520 мм, используемая на территории бывшей Российской империи. Весьма популярны разные версии узкой колеи, используемой на промышленных дорогах по всему миру, а также для строительства детских железных дорог на территории бывшего СССР[7].

Примечания

  1. ↑ Lewis M. J. T. Railways in the Greek and Roman World (англ.). Дата обращения: 14 февраля 2023. Архивировано 12 марта 2010 года.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Железные дороги, 1894.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 БРЭ, 2018.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Залізниця (укр.). В. В. Рибкін, О. М. Машкін. Енциклопедія сучасної України (2010). Дата обращения: 13 февраля 2023.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 История железнодорожного транспорта (недоступная ссылка). Все железные дороги. Архивировано 1 мая 2008 года.
  6. ↑ French train breaks speed record (англ.). Associated Press. CNN (4 апреля 2007). Дата обращения: 14 февраля 2023. Архивировано 7 апреля 2007 года.
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 Железная дорога. Энциклопедия Кругосвет. Дата обращения: 13 февраля 2023.
  8. ↑ 8,0 8,1 Vance J. E., Allen G. F., Shedd T. C. Railroad (англ.). Britannica. Дата обращения: 13 февраля 2023.
  9. ↑ 9,0 9,1 Железные дороги в техническом отношении, 1894.
  10. ↑ 10,0 10,1 Железная дорога. Железнодорожный энциклопедический словарь. Дата обращения: 13 февраля 2023.

Литература

Источник — https://znanierussia.ru/articles/index.php?title=Железная_дорога&oldid=1056614