Ширина колеи

В железнодорожном транспорте колеей называется расстояние между двумя рельсами железнодорожного пути . Все транспортные средства на железнодорожной сети должны иметь колесные пары , совместимые с шириной колеи. Поскольку во всем мире существует множество различных колей, различия в колеях часто представляют собой препятствие для более широкой эксплуатации железнодорожных сетей.

Этот термин происходит от металлического стержня или калибра, который используется для обеспечения правильного расстояния между рельсами.

Железные дороги также используют две другие колеи для обеспечения соответствия требуемому стандарту. Габаритный размер представляет собой двухмерный профиль, охватывающий поперечное сечение пути, железнодорожное транспортное средство и максимально габаритный груз: все железнодорожные транспортные средства и их грузы должны находиться в соответствующей оболочке. Размер конструкции определяет контур, в который не должны вторгаться конструкции (мосты, платформы, линейное оборудование и т. д.).

Мир железнодорожной колеи

Ширина колеи

Карта мира железнодорожной колеи

Мировая карта датчиков RR

Использование термина

Наиболее распространенное использование термина «ширина пути» относится к поперечному расстоянию между внутренними поверхностями двух несущих рельсов железнодорожного пути , обычно измеряемому от 12,7 миллиметров (0,50 дюйма) до 15,9 миллиметров (0,63 дюйма) ниже колеи. верхнюю часть головки рельса, чтобы очистить изношенные углы и позволить головкам рельсов иметь скошенные стороны. Этот термин происходит от «калибра», металлического стержня с точно расположенным выступом на каждом конце, который путевые бригады используют, чтобы гарантировать, что фактическое расстояние между рельсами находится в пределах допусков установленного стандарта: например, на поворотах расстояние шире. чем обычно. Расстояние между этими рельсами, исходя из названия стержня, также называется шириной колеи.

Выбор калибра

Ранние колеи

См. также: Постоянный путь (история) , Вагонвей и Платформа.

Самая ранняя форма железной дороги представляла собой деревянный вагонный путь, по которому вручную перемещались отдельные вагоны, почти всегда в шахте или карьере или обратно. Первоначально повозки управлялись силой человеческих мышц; в дальнейшем различными механическими методами. Деревянные рельсы быстро изнашивались: позже для ограничения износа стали использовать плоские чугунные пластины. В некоторых местах пластины делали Г-образными, причем вертикальная часть Г направляла колеса; обычно это называют «платформой». Колеса с отбортовкой со временем стали универсальными, а расстояние между рельсами должно было соответствовать расстоянию между колесами вагона.

По мере улучшения управления повозками короткие цепочки повозок можно было соединять и тянуть упряжками лошадей, а путь можно было продлить от непосредственной близости от шахты или карьера, как правило, до судоходного водного пути. Вагоны были построены по единому образцу, а колея должна была соответствовать потребностям лошадей и повозок: ширина колеи была более важной. Трамвайная дорога Пенидаррен 1802 года в Южном Уэльсе, платная дорога, располагалась на расстоянии 4 футов 4 дюйма ( 1321 мм ) над внешней стороной возвышений.

Чугунные рельсы с рыбьим брюхом от железной дороги Кромфорд и Хай-Пик

Трамвайная дорога Пенидаррен, вероятно, совершила первое путешествие локомотива в 1804 году, и оно было успешным для локомотива, но неудачным для пути: пластины были недостаточно прочными, чтобы выдержать его вес. Значительный прогресс был сделан, когда впервые были использованы чугунные краевые рельсы; у них главная ось секции рельса была расположена вертикально, что давало гораздо более прочную секцию, способную противостоять изгибающим силам, и это было дополнительно улучшено, когда были введены рельсы с «рыбьим животом».

Краевые рельсы требовали точного соответствия между расстоянием между рельсами и конфигурацией колесных пар, и важность колеи была усилена. Железные дороги по-прежнему рассматривались как проблема местного значения: не было никакого понимания будущего соединения с другими линиями, а выбор ширины колеи все еще оставался прагматичным решением, основанным на местных требованиях и предрассудках и, вероятно, определявшимся существующими местными конструкциями (дорожных) транспортных средств. .

Так, на железной дороге Монкленд и Киркинтиллох (1826 г.) на западе Шотландии использовалось 4 фута 6 дюймов ( 1372 мм ); железная дорога Данди и Ньютайл (1831 г.) на северо-востоке Шотландии приняла фута 6 + 1 ⁄ дюйма 4 ( 1384 мм ); Железная дорога Редрут и Чейзуотер (1825 г.) в Корнуолле выбрала 4 фута ( 1219 мм ).

Железная дорога Арброт и Форфар открылась в 1838 году с шириной колеи 5 футов 6 дюймов ( 1676 мм ). а Ольстерская железная дорога 1839 года использовала 6 футов 2 дюйма ( 1880 мм ).

Появляется «стандартная» шкала

Ранний локомотив Стивенсона

Локомотивы разрабатывались в первые десятилетия XIX века; они принимали различные формы, но Джордж Стивенсон разработал успешный локомотив на Киллингвортской фургоне, где он работал. Его проекты оказались успешными, и когда в 1825 году была открыта железная дорога Стоктон-Дарлингтон , на ней использовались его локомотивы той же колеи, что и линия Киллингворта, 4 фута 8 дюймов ( 1422 мм ).

Линия Стоктон-Дарлингтон была очень успешной, и когда в 1830 году была открыта первая междугородная линия Ливерпуль-Манчестер , она использовала ту же колею. Это тоже имело большой успех, и масштаб расширился до 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма или 1435 мм и названный « стандартным калибром », был на пути к тому, чтобы стать установленной нормой.

Разница в калибрах

За Ливерпулем и Манчестером быстро последовали другие магистральные железные дороги, при этом железная дорога Гранд-Джанкшен , а также Лондонско-Бирмингемская железная дорога сформировали огромное преобладание стандартной колеи . Когда промоутеры Бристоля планировали линию из Лондона, они наняли инженера-новатора Изамбарда Кингдома Брюнеля . Он выбрал более широкую колею, чтобы обеспечить большую устойчивость, и Великая Западная железная дорога приняла ширину колеи 7 футов ( 2134 мм ), которая позже была уменьшена до футов 1 ⁄ дюйма 7 ( 2140 мм ). Это стало известно как широкая колея . Великая Западная железная дорога (GWR) имела успех и была значительно расширена как напрямую, так и через дружественные ассоциированные компании, что расширило возможности широкой колеи.

В то же время в других частях Британии были построены железные дороги стандартной колеи, а британские технологии экспортировались в европейские страны и некоторые части Северной Америки, также используя стандартную колею. Великобритания разделилась на две области: те, которые использовали широкую колею , и те, которые использовали стандартную колею. В этом контексте стандартную колею называли «узкой колеей», чтобы указать на контраст. Некоторые более мелкие концерны выбрали другие нестандартные размеры колеи: Железная дорога Восточных графств приняла 5 футов ( 1524 мм ). Большинство из них вскоре перешли на стандартную колею, но широкая колея GWR продолжала расти.

Более крупные железнодорожные компании хотели расширить географию, и считалось, что большие территории находятся под их контролем. Когда было предложено построить новую независимую линию, чтобы открыть несвязанную территорию, ширина колеи имела решающее значение для определения лояльности этой линии: если бы это была широкая колея, она должна быть дружественной к Великой Западной железной дороге; если узкая (стандартная) колея, она должна отдавать предпочтение другим компаниям. Битва за убеждение или принуждение к этому выбору стала очень напряженной и стала называться «калибровыми войнами» .

По мере того как пассажирские и грузовые перевозки между двумя районами становились все более важными, трудность перехода с одной колеи на другую ( разрыв колеи) становилась все более заметной и вызывающей все больше возражений. В 1845 году была создана Королевская комиссия по железнодорожным колеям для изучения растущей проблемы, что привело к принятию Закона о регулировании колеи железных дорог 1846 года . который запрещал строительство линий широкой колеи, не связанных с сетью широкой колеи. Сеть широкой колеи в конечном итоге была преобразована - прогрессивный процесс, завершившийся в 1892 году, названный преобразованием колеи . ширину колеи 5 футов 3 дюйма ( 1600 мм Тот же закон предписывал использовать ) в Ирландии.

Выбор манометра в других странах

Карта железных дорог мира с указанием используемой ширины колеи.

•   Колея 3 фута (914 мм)
•   Ширина метра (1000 мм)
•   Калибр мыса (1067 мм)
•   Стандартная колея (1435 мм)
•   Российская колея (1520 мм)
•       Колея пять футов (1524 мм)
•   Ирландская колея (1600 мм)
•   Иберийская колея (1668 мм)
•   Индийская колея (1676 мм)

Тройная колея , слева: 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ), 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 дюйма ) и 600 мм ( 1 фут 11 + 5 ⁄ 8 дюймов ), выставлен в Китайском железнодорожном музее в Пекине.

Поскольку железные дороги строились в других странах, выбор колеи был прагматичным: путь должен был соответствовать подвижному составу. Если бы локомотивы импортировались откуда-то еще, особенно в первые дни, пути были бы построены специально для них. В некоторых случаях была принята стандартная калибровка, но многие страны или компании выбрали другую колею в качестве национальной меры либо в соответствии с государственной политикой, либо по личному выбору.

Терминология

Стандартная ширина широко известна во всем мире как 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ). Такие термины, как широкая колея и узкая колея, не имеют какого-либо фиксированного значения, кроме того, что они существенно шире или уже стандарта.

В британской практике пространство между рельсами пути в просторечии называется «четыре фута», а пространство между двумя рельсами - «шесть футов», описания относятся к соответствующим размерам.

Стандартный калибр

Основная статья: Железная дорога стандартной колеи

В современном использовании термин «стандартная колея» относится к 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ). Стандартная колея преобладает в большинстве стран, в том числе в Северной Америке, большей части Западной Европы, Северной Африки, Ближнего Востока и Китая.

Широкая колея

Основная статья: Ширококолейная железная дорога

В современном использовании термин «широкая колея» обычно относится к путям, расстояние между которыми значительно превышает 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ).

Широкая колея является доминирующей в странах Индийского субконтинента, бывшего Советского Союза ( страны СНГ , Прибалтики, Грузии и Украины), Монголии, Финляндии, Испании, Португалии, Аргентины, Чили и Ирландии. Он также используется для пригородных железнодорожных систем в Южной Австралии и Виктории , Австралия .

Средний калибр

Термин «средняя колея» на протяжении всей истории имел разные значения, в зависимости от используемой местной колеи.

В 1840-х годах шириной 1600 мм ( 5 футов 3 дюйма ) ирландская колея считалась средней по сравнению с шириной колеи Брюнеля. 7 футов 1 ⁄ дюйма 2140 ( мм ) широкой колеи и 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ дюйма ) узкой колеи, которая стала современной стандартной колеей .

Узкая колея

Основная статья: Узкоколейная железная дорога

В современном использовании термин «узкая колея» обычно относится к путям, расстояние между которыми значительно уже, чем 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ).

Узкая колея является доминирующей или второй доминирующей колеей в странах Южной, Центральной Африки, Восточной Африки, Юго-Восточной Азии, Японии, Тайваня, Филиппин, Центральной Америки и Южной Америки.

В период, известный как « Битва за колеи », стандартная колея Стефенсона была широко известна как «узкая колея», а железная дорога Брюнеля 7 футов 1 ⁄ дюйма Колея ( 2140 мм ) называлась « широкой колеей ». Многие узкоколейные железные дороги были построены в горных регионах, таких как Уэльс , Скалистые горы Северной Америки, Центральная Европа и Южная Америка. Промышленные железные дороги и шахтные дороги по всему миру часто являются узкоколейными. Плантации сахарного тростника и бананов в основном обслуживаются узкой колеей.

Минимальная колея

Основная статья: Железная дорога минимальной колеи

Очень узкая колея менее 2 футов (610 мм) использовалась на некоторых промышленных железных дорогах в условиях ограниченного пространства, таких как шахты или фермы. Французская компания Decauville разработала 500-мм ( 19 + 3/4 дюйма ( ) и 400 мм 15 + 3 / 4 дюйма ) гусениц, преимущественно для шахт; Хейвуд разработал колею 15 дюймов ( 381 мм ) для железных дорог . Наиболее распространенные минимальные размеры составляли 15 дюймов ( 381 мм ). 400 мм ( 15 + 3/4 дюйма 16 ) , дюймов ( 406 мм ), 18 дюймов ( 457 мм ), 500 мм ( 19 + 3/4 дюйма ( ) или 20 дюймов 508 мм ).

Разрыв манометра

Основные статьи: Перелом манометра и переменный манометр

Карикатура, изображающая ужасы перевозки товаров на разъезде колеи в Глостере в 1843 году.

Работа между железнодорожными сетями разной колеи изначально была невозможна; товары приходилось перегружать, а пассажирам приходилось пересаживаться на поезда. Очевидно, это было серьезным препятствием для удобного транспорта, а в Великобритании привело к политическому вмешательству.

На узкоколейных линиях используются роллбоки или вагоны-транспортеры : вагоны стандартной колеи перевозятся на узкоколейных линиях на этих специальных транспортных средствах, как правило, с рельсами более широкой колеи, чтобы эти транспортные средства могли въезжать и выезжать в перевалочных пунктах.

На Трансмонгольской железной дороге Россия и Монголия используют 1520 мм ( 4 фута 11 + 27 ⁄ 32 дюйма ), в то время как Китай использует стандартную колею 1435 мм. На границе каждый вагон поднимают и меняют его тележки . Операция может занять несколько часов для целого поезда из многих вагонов.

Другие примеры включают пересечение границ бывшего Советского Союза или выезда из него: границу Украины и Словакии на поезде Братислава – Львов и границу Румынии и Молдовы на поезде Кишинев – Бухарест .

В системе, разработанной Talgo и Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles с регулируемой колеей (CAF) из Испании, используются колесные пары ; на границе между Францией и Испанией пассажирские поезда медленно протягиваются через устройство, изменяющее колею колес, которые скользят по осям вбок.

Аналогичная система используется между Китаем и Центральной Азией, а также между Польшей и Украиной с использованием систем изменяемой оси SUW 2000 и INTERGAUGE . Китай и Польша используют стандартную колею, а Центральная Азия и Украина — 1520 мм ( 4 фута 11 + 27 ⁄ 32 дюйма ).

Двойной датчик

Основная статья: Двойной датчик

Поперечное сечение 4-рельсового пути двойной колеи (стандартная и метровая/узкая колея) (нажмите, чтобы увеличить)

Поперечное сечение австралийского пути с двойной колеей - 1600 мм ( 5 футов 3 дюйма ) и 1435 мм ( Калибры 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма (нажмите, чтобы увеличить)

Путь смешанной колеи в Сассари, Сардиния: 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ) стандартной ширины и 950 мм ( 3 фута 1 + 3 ⁄ 8 дюймов )

Когда отдельные железнодорожные компании выбрали разные колеи и им необходимо использовать маршрут, где пространство на земле ограничено, можно использовать путь смешанной колеи (или двойной колеи), в котором три (иногда четыре) рельса поддерживаются в одной и той же путевой конструкции. необходимый. Чаще всего необходимость в таком пути возникала на подъездах к городским вокзалам или на разъездах .

Пути с несколькими колеями предполагают значительные затраты на строительство (включая работы по сигнализации) и сложности в обслуживании путей, а также могут потребовать некоторых ограничений скорости. Поэтому их строят только в случае крайней необходимости. Если разница между двумя датчиками достаточно велика – например, между 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ) стандартной колеи и 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) - возможна трехрельсовая двойная колея, но если нет - например, между 3 футами 6 дюймов ( 1067 мм ) и 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 дюйма Ширина ) метра — необходимо использовать четыре рельса. Железнодорожные линии с двойной колеей существуют (или возникли) в Аргентине, Австралии, Бразилии, Японии, Северной Корее, Испании, Швейцарии, Тунисе и Вьетнаме.

Реконструированная смешанная колея , 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ) стандартная колея / 7 футов 1 ⁄ дюйма Путь длиной ( 2140 мм ) в Железнодорожном музее Дидкота , Англия

Что касается GWR, между политическим вмешательством в 1846 году прошел длительный период, который помешал значительному расширению его 7 футов 1 ⁄ 4 дюйма ( 2140 мм ) широкой колеи и окончательное преобразование колеи на стандартную в 1892 году. В этот период во многих местах практичность требовала использования смешанной колеи, а на станциях конфигурация путей была чрезвычайно сложной. Это усугублялось тем, что на станциях система Common Rail должна была находиться со стороны платформы; поэтому во многих случаях поезда стандартной колеи приходилось переводить с одной стороны пути на другую при подходе. Для этой цели была разработана специальная система фиксированных точек, схема пути которой была достаточно простой.

В некоторых случаях поезда смешанной колеи эксплуатировались с вагонами обеих колей. Например, Макдермот написал:

новинка в виде товарного поезда смешанной колеи В ноябре 1871 года между Труро и Пензансом была введена . Он работал от узкоколейного паровоза, а за узкоколейными грузовиками ехала ширококолейная спичечная машина с широкими буферами и раздвижными скобами, за ней следовали ширококолейные грузовики. Такие поезда продолжали курсировать в Западном Корнуолле до отмены широкой колеи; им приходилось останавливаться или переходить на пешеходный темп на всех станциях, где существовали фиксированные точки, а узкая часть отклонялась вправо или влево.

Тройной датчик

Основная статья: Двойной датчик § Тройной датчик

Поперечное сечение пути с тройной колеей в Гладстоне и Питерборо , Южная Австралия , до стандартизации колеи . Для трех колеи требуется, чтобы соответствующие зазоры между внешними и внутренними рельсами были разными, в отличие от двойной колеи с четырьмя рельсами.

В редких ситуациях три разные колеи могут сходиться на железнодорожной станции, и для удовлетворения эксплуатационных потребностей станции разрыва колеи необходим путь с тройной колеей - чаще всего там, где для иного решения недостаточно места. Однако строительство и эксплуатация пути тройной колеи и его сигнализации влекут за собой огромные затраты и разрушения и предпринимаются, когда нет другой альтернативы.

Номинальная ширина колеи

Номинальная ширина колеи — это расстояние между внутренними гранями рельсов. В современной практике он указывается на определенном расстоянии ниже головки рельса, поскольку внутренние поверхности головки рельса ( лицевые поверхности ) не обязательно вертикальны. Обязательно допускается некоторый допуск от номинального калибра, чтобы учесть износ и т. д.; этот допуск обычно больше для путей, ограниченных более низкими скоростями, и более жесткий для путей, где ожидаются более высокие скорости (например, в США ширина колеи может варьироваться от 4 футов 8 дюймов (1420 мм) до 4 футов 10 дюймов ( 1470 мм) для колеи с ограничением скорости 10 миль в час (16 км/ч), тогда как для колеи со скоростью 70 миль в час (110 км/ч) разрешено только 4 фута 8 дюймов (1420 мм) 4 фута 9 + 1 ⁄ дюйма (1460 мм). Учитывая допустимый допуск, обычной практикой является небольшое расширение колеи на поворотах, особенно с более коротким радиусом (которые по своей сути являются кривыми с более медленной скоростью).

Подвижной состав на сети должен иметь ходовые части ( колесные пары ), совместимые с колеей, и поэтому колея является ключевым параметром при определении совместимости, но есть и множество других – см. ниже. В некоторых случаях на заре развития железных дорог железнодорожная компания считала себя только поставщиком инфраструктуры, а независимые перевозчики предоставляли вагоны, подходящие по колеи. В просторечии вагоны можно было бы называть «вагонами колеи четыре фута», скажем, если бы колея имела колею четыре фута. Это номинальное значение не соответствует расстоянию между фланцами, поскольку допускается некоторая свобода действий.

Менеджер инфраструктуры может указать новые или заменяемые компоненты пути с небольшим отклонением от номинальной колеи по прагматическим соображениям.

Единицы

Датчик определяется в британских единицах , метрических единицах или единицах СИ .

Имперские единицы были установлены в Соединенном Королевстве Законом о мерах и весах 1824 года . не Обычные единицы длины Соединенных Штатов соответствовали имперской системе до 1959 года, когда один международный ярд был определен как 0,9144 метра, а в качестве производных единиц - 1 фут (= 1 ⁄ ярда ) как 0,3048 метра и 1 дюйм (= 1 ⁄ ярда ) как 25,4 мм.

В списке показаны британские и другие единицы измерения, которые использовались для определения колеи:

Единица	ЕСЛИ эквивалентно	Пример ширины колеи
Императорский фут	304,8 мм
кастильская нога	278,6 мм	6 кастильских футов = 1672 мм ( 5 футов 5 + 13 ⁄ 16 дюймов ) 2 кастильских фута 558 мм (1 фут 9 + 31 ⁄ 32 дюйма)
Португальская нога	332,8 мм	5 португальских футов = 1664 мм ( 5 футов 5 + 1 ⁄ 2 дюйма )
Шведская нога	296,904 мм	3 шведских фута = 891 мм ( 2 фута 11 + 3 ⁄ 32 дюйма ) 2,7 шведских футов = 802 мм ( 2 фута 7 + 9 ⁄ 16 дюймов )
Прусская нога (Rheinfuß)	313,85 мм	2 + 1 ⁄ 2 прусских футов = 785 мм ( 2 фута 6 + 29 ⁄ 32 дюйма )
Австрийская сажень	1520 мм	1 ⁄ 760 австрийской сажени = мм ( 2 фута 5 + 15 ⁄ 16 дюймов )

Временный способ – постоянный способ

Основная статья: Постоянный путь

Узкоколейный рабочий поезд в пещере East Side Access станции стандартной колеи для железной дороги Лонг-Айленда . , где близится к завершению строительство

Временный путь — это временный путь, который часто используется при строительстве и заменяется постоянным путем (конструкцией, состоящей из рельсов, крепежей, шпал/шпал и балласта (или пути плит), а также нижележащего земляного полотна), когда строительство приближается к завершению. Во многих случаях узкоколейный путь используется как временный путь из-за удобства его прокладки и изменения местоположения на неулучшенном грунте.

В ограниченных пространствах, таких как туннели, временный путь может быть двухпутным, хотя в конечном итоге туннель будет однопутным. в Железнодорожное сообщение аэропорта Сиднее имело строительные поезда диаметром 900 мм ( колея 2 фута 11 + 7 ⁄ 16 дюймов ), которые были заменены постоянными путями шириной 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма Калибр .

Во время Первой мировой войны позиционная война привела к относительно статичному расположению пехоты, что потребовало значительной логистики для доставки ей вспомогательного персонала и припасов (продовольствия, боеприпасов, материалов для земляных работ и т. Д.). Для этой цели обеими сторонами была создана густая сеть легкорельсового транспорта с использованием временных узкоколейных участков пути.

В 1939 году было предложено построить западный участок железной дороги Юньнань-Бирма с шириной колеи 15 + 1 ⁄ дюйма 387 ( мм ), поскольку такой крошечный или «игрушечный» калибр облегчает самые крутые повороты на сложной местности.

Стандарты технического обслуживания

Рабочие по техническому обслуживанию путей проверяют датчики в Плимуте , Англия.

Владельцы инфраструктуры указывают допустимые отклонения от номинального показателя и необходимые меры вмешательства при обнаружении несоответствия показателям. Например, Федеральное управление железных дорог США указывает, что фактическая колея пути шириной 1435 мм, рассчитанная на максимальную скорость 60 миль в час (96,6 км/ч), должна быть между 4 футами 8 дюймов (1422 мм) и 4 футами 9,5 дюйма. дюйм (1460 мм).

Преимущества и недостатки различной ширины колеи

Скорость, пропускная способность и экономичность обычно являются целями железнодорожного транспорта, но между этими приоритетами часто существует обратная зависимость. Существует распространенное заблуждение, что более узкая колея позволяет уменьшить радиус поворота, но для практических целей не существует значимой связи между шириной колеи и кривизной.

Стоимость строительства

Строительство железных дорог с узкой колеей обычно обходится дешевле, поскольку они обычно легче по конструкции, в них используются вагоны и локомотивы меньшего размера (меньшая ширина габарита ), а также мосты меньшего размера и туннели меньшего размера (меньшая ширина конструкции ). Таким образом, узкая колея часто используется в гористой местности, где экономия на строительных работах может быть существенной. Он также используется в малонаселенных районах с низким потенциальным спросом, а также на временных железных дорогах, которые будут демонтированы после кратковременного использования, например, в строительстве, лесозаготовительной промышленности, горнодобывающей промышленности или крупномасштабных строительных проектах, особенно в замкнутых пространствах (см. Временный способ – постоянный способ ).

Для временных железных дорог, которые будут демонтированы после кратковременного использования, например, используемых при лесозаготовках, горнодобывающей промышленности или крупномасштабных строительных проектах, особенно в ограниченном пространстве, например, при строительстве туннеля под Ла-Маншем , узкоколейная железная дорога существенно дешевле и проще устанавливать и снимать. Такие железные дороги практически исчезли благодаря возможностям современных грузовых автомобилей . Во многих странах узкоколейные железные дороги строились как ветки для обеспечения движения по линиям стандартной колеи из-за более низких затрат на строительство. Выбор часто стоял не между узкоколейкой и стандартной железной дорогой, а между узкоколейкой и ее отсутствием вообще.

Железные дороги с широкой колеей, как правило, дороже строить, потому что они обычно тяжелее по конструкции, в них используются более крупные вагоны и локомотивы (большая погрузочная колея ), а также более крупные мосты и большие туннели (большая колея конструкции ). Но более широкая колея обеспечивает более высокую скорость и грузоподъемность. Для маршрутов с интенсивным движением большая пропускная способность может более чем компенсировать более высокую первоначальную стоимость строительства.

Взаимозаменяемость

Ценность которую или полезность, пользователь извлекает из товара или услуги, зависит от количества пользователей совместимых продуктов – « сетевой эффект » в экономике. Сетевые эффекты обычно положительны, в результате чего конкретный пользователь получает большую ценность от продукта, поскольку другие пользователи присоединяются к той же сети. На национальном уровне сетевой эффект привел к тому, что торговля вышла за пределы региональных и национальных границ. Многие правительства и компании все чаще обеспечивают совместимость инженерных и эксплуатационных стандартов своих железных дорог, чтобы добиться взаимозаменяемости, а значит, и более быстрого движения поездов на дальние расстояния. Однако основным препятствием на пути к взаимозаменяемости является зависимость от пути. – в этом контексте сохранение уже принятого стандарта, которому соответствует оборудование, инфраструктура и обучение.

Поскольку принять новый стандарт сложно и дорого, продолжение использования существующего стандарта может оставаться привлекательным, если не будет уделено должного внимания долгосрочным выгодам. Примером последствий зависимости от пути является сохранение в Соединенном Королевстве – первой стране, которая разработала и внедрила железнодорожные технологии – габариты конструкций , которые слишком малы, чтобы позволить более крупному подвижному составу континентальной Европы работать в Великобритании. Снижение стоимости, повышение эффективности и расширение экономических возможностей, предоставляемых использованием единого стандарта, привели к тому, что историческое количество колеи сократилось до небольшого числа, которое преобладает во всем мире.

Когда взаимозаменяемость не достигнута, грузы и пассажиры должны перемещаться посредством трудоемких процедур, требующих ручного труда и значительных капитальных затрат. Некоторые сыпучие грузы, такие как уголь , руда и гравий , можно перегружать механически , но даже это отнимает много времени, а оборудование, необходимое для перевалки, часто сложно обслуживать. Если в сети сосуществуют железнодорожные линии разной колеи и существует разрыв колеи , в периоды пиковой нагрузки сложно переместить подвижной состав туда, где он необходим.

Необходимо иметь достаточный подвижной состав для удовлетворения пикового спроса на узкоколейной железной дороге, который может быть выше по сравнению с сетью с более широкой колеей, а избыточное оборудование не генерирует денежный поток в периоды низкого спроса. В регионах, где узкоколейные линии составляют небольшую часть железнодорожной сети (как это было на российской Сахалинской железной дороге ), дополнительные затраты связаны с проектированием, производством или импортом узкоколейного оборудования.

Решения проблем взаимозаменяемости включают замену тележек , систему Rollbock , двойную колею , переменную колею или преобразование колеи .

Преобладающие железнодорожные колеи

Дополнительная информация: Список колеи.

См. Также: Список трамвайных систем по колеи и электрификации и ширина колеи скоростного транспорта.

Более половины железных дорог мира построены толщиной 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ) стандартная колея . В Африке построены новые железные дороги стандартной колеи. Большинство узкоколейных железных дорог в Индии преобразуются в доминирующие ширококолейные.

Система		Установка
Измерять	Имя	в км	в милях	% мир	по местоположению
1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 дюймов )	Железная дорога метровой колеи	95,000	59,000	7.2%	Аргентина (11 000 км или 6 800 миль), Бразилия (23 489 км или 14 595 миль), Боливия , север Чили , Греция ( в заброшенной сети Пелопоннеса ), Испания ( Feve , FGC , Euskotren , FGV , SFM ), Швейцария ( RhB , MOB , BOB , MGB ), Малайзия , Таиланд , Камбоджа , Бангладеш , Восточная Африка , Вьетнам
1067 мм ( 3 фута 6 дюймов )	железные дороги шириной 3 фута 6 дюймов	112,000	70,000	8.5%	Южная и Центральная Африка; Нигерия (большинство); Индонезия (Ява и Суматера); Япония ; Тайвань ; Филиппины ; Новая Зеландия ; и австралийские штаты Квинсленд , Западная Австралия , Тасмания и Южная Австралия.
1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма )	Железная дорога стандартной колеи	720,000	450,000	54.9%	Албания , Аргентина , Австралия , Австрия , Бельгия , Босния и Герцеговина , Бразилия (194 км или 121 миля), Болгария , Канада , Китай , Хорватия , Куба , Чехия , Дания , Джибути , ДР Конго (участок Камина-Лубумбаши, планируется) , Эфиопия , Франция , Германия , Великобритания (Великобритания), Греция , Гонконг , Венгрия , Индия (используется только в скоростном транзите и высокоскоростной железной дороге ), Индонезия ( Ачех , LRT Jabodetabek , LRT Jakarta , MRT Jakarta East - West) Линейный коридор , высокоскоростная железная дорога в Индонезии и Сулавеси ), Италия , Израиль , Кения ( железная дорога стандартной колеи Момбаса-Найроби ), Лаос , Лихтенштейн , Литва ( Rail Baltica ), Люксембург , Македония , Маврикий ( метро-экспресс ), Мексика , Черногория , Нидерланды , Северная Корея , Норвегия , Панама , Перу , Филиппины , Польша , Румыния , Сербия , Сингапур MRT , Словакия , Словения , Южная Корея , Испания ( AVE , Alvia и FGC ), Швеция , Швейцария , Турция , США , Уругвай , Венесуэла , Северный Вьетнам . Также линии частных компаний и высокоскоростные линии JR в Японии . Высокоскоростные линии в г. Тайвань . Пригородная система Gautrain в Южной Африке. Новые линии в Танзании и Нигерии .
1520 мм ( 4 фута 11 + 27 ⁄ 32 дюйма )	Железные дороги шириной 5 футов и 1520 мм.	220,000	140,000	16.8%	Армения , Азербайджан , Беларусь , Грузия , Казахстан , Киргизия , Латвия , Литва , Молдова , Монголия , Россия , Таджикистан , Туркменистан , Украина , Узбекистан . (все смежные - изменено с 1524 мм ( 5 футов ))
1524 мм ( 5 футов )		7,065	4,390	0.5%	Эстония , Финляндия (смежные и, как правило, совместимые, за исключением высокоскоростных поездов, с шириной 1520 мм ( 4 фута 11 + 27 ⁄ 32 дюйма )
1600 мм ( 5 футов 3 дюйма )	железные дороги шириной 5 футов 3 дюйма	9,800	6,100	0.7%	Ирландия , Северная Ирландия (Великобритания) (1800 км или 1100 миль), а также в австралийских штатах Виктория и Южная Австралия (4017 км или 2496 миль), Бразилия (4057 км или 2521 миль)
1668 мм ( 5 футов 5 + 21 ⁄ 32 дюйма )	железные дороги иберийской колеи	15,394	9,565	1.2%	Португалия , Испания . Иногда его называют иберийской колеей . В Испании Администратор инфраструктуры ферровиариас (ADIF) в конце 2010 года управлял 11 683 км (7 259 миль) этой колеи и 22 км (14 миль) смешанной колеи. Португальская компания Rede Ferroviária Nacional (REFER) в тот же день проехала 2650 км (1650 миль) по этой колеи.
1676 мм ( 5 футов 6 дюймов )	железные дороги шириной 5 футов 6 дюймов	134,008	83,269	10.2%	Индия , Пакистан , Бангладеш , Шри-Ланка , Аргентина , Чили , BART США. в районе залива Сан-Франциско,

Распространенность

Итого по каждой группе датчиков в 2020 году:

Измерять	Установка (км)	Установка (ми)	Процент (2020)	Процент (2014)
Узкая колея(и)	233,391	145,022	17.5%	15.8%
Стандартный калибр	807,616	501,829	60.6%	54.9%
Широкая колея(и)	290,705	180,636	21.8%	29.3%
Итоги	1,331,712	827,487	100%	100%

Будущее

Дальнейшая конвергенция использования железнодорожной колеи кажется вероятной, поскольку страны стремятся построить совместимые сети, а международные организации стремятся построить макрорегиональные и континентальные сети. Почти все новые высокоскоростные железнодорожные линии строятся со стандартной колеей, за исключением Узбекистана и России.

Европа

Европейский Союз намеревался развивать совместимые грузовые и пассажирские железнодорожные сети на своем пространстве и стремится стандартизировать системы колеи, сигнализации и электроснабжения. Средства ЕС были направлены на помощь Литве , Латвии и Эстонии в строительстве некоторых ключевых железнодорожных линий ( Rail Baltica ) стандартной колеи , а также на помощь Испании и Португалии в строительстве высокоскоростных линий, которые соединят иберийские города друг с другом. и французским высокоскоростным линиям. ЕС разработал планы по улучшению грузового железнодорожного сообщения между Испанией, Португалией и остальной Европой.

Трансазиатская железная дорога

Основная статья: Трансазиатская железная дорога

Экономическая и социальная комиссия Организации Объединенных Наций для Азии и Тихого океана (ЭСКАТО) планирует построить Трансазиатскую железную дорогу , которая свяжет Европу и Тихий океан с северным коридором из Европы на Корейский полуостров, южным коридором из Европы в Юго-Восточную Азию, и коридор Север-Юг от Северной Европы до Персидского залива. Все они столкнутся с нарушением колеи при пересечении Азии. Текущие планы предусматривают механизированное оборудование на разрывах колеи для перемещения контейнеров с поезда на поезд, а не широкое переоборудование колеи. Северный коридор через Россию уже действует еще до 2000 года, при этом объемы поставок Китай-Европа растут.

Америка

• 2008: Предлагаемая связь между Венесуэлой и Колумбией.
• 2008: Венесуэла через Бразилию в Аргентину – стандартная колея.
• 2008: Предлагаемая линия метровой колеи через Южный Парагвай , которая свяжет Аргентину в Ресистенсии с Бразилией в Каскавеле ; обе эти линии равны 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 , дюйма) Колея и новая линия позволит провести «биокеанический» маршрут от атлантического порта Паранагуа в Бразилии до порта Антофагаста в Чили на Тихом океане.

Африка

Генеральный план Восточноафриканской железной дороги представляет собой предложение по восстановлению и расширению железнодорожных линий, соединяющих Эфиопию , Джибути , Кению , Уганду , Руанду , Бурунди , Танзанию , Южный Судан и другие страны. План управляется министрами инфраструктуры участвующих стран Восточноафриканского сообщества совместно с транспортной консалтинговой фирмой CPCS Transcom . Старые железные дороги имеют толщину 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 дюйма Ширина ( или колея 3 футов 6 дюймов 1067 мм ). Недавно реконструированные линии будут использовать стандартную колею . Регулярные грузовые и пассажирские перевозки начались на железной дороге стандартной колеи Момбаса – Найроби в 2017 году и на железной дороге стандартной колеи Аддис-Абеба – Джибути в 2018 году.

Линии по доставке железной руды в Криби в Камеруне, вероятно, будут иметь диаметр 1435 мм ( 4 фута 8 + 1 ⁄ 2 дюйма ) стандартный манометр с вероятным подключением к тому же порту, начиная с 1000 мм ( 3 фута 3 + 3 ⁄ 8 дюйма ) метра камеры Камерунской системы.

Железные дороги Нигерии в основном имеют ширину колеи 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ). Железная дорога стандартной колеи Лагос-Кано представляет собой проект преобразования колеи правительства Нигерии с целью создания железнодорожного сообщения стандартной колеи север-юг. Первый переоборудованный участок между Абуджей и Кадуной был завершен в июле 2016 года.

У Африканского Союза есть 50-летний план по соединению столиц и крупных центров высокоскоростными железными дорогами.

Хронология

Измерять	Дата	Выбрано
фута 8 + 1 ⁄ дюйма 4 ( 1435 мм )	1825	Джордж Стивенсон
5 футов ( 1524 мм )	1827	Горацио Аллен для компании каналов и железных дорог Южной Каролины
1 фут 11 + 1 ⁄ 2 дюйма ( 597 мм )	1836	Генри Арчер для железной дороги Фестиниог, чтобы легко перемещаться по гористой местности. (Первое в Великобритании паровое узкоколейное пассажирское сообщение в 1865 году) (первоначально конное)
7 футов 1 ⁄ дюйма ) ( 2140 мм	1838	ИК Брюнель
5 футов ( 1524 мм )	1842	Джордж Вашингтон Уистлер для железной дороги Москва – Санкт-Петербург на основе практики юга США
5 футов 3 дюйма ( 1600 мм )	1846	Выбран в Ирландии в качестве компромисса.
5 футов 6 дюймов ( 1676 мм )	1853	Лорд Далхаузи от Британской Индии , следуя рекомендациям г-на У. Симмса, инженера-консультанта.
3 фута 6 дюймов ( 1067 мм )	1862	Карл Пиль для компании Røros Line в Норвегии для снижения затрат
3 фута 6 дюймов ( 1067 мм )	1865	Авраам Фитцгиббон ​​для Квинслендских железных дорог , чтобы сократить расходы
3 фута ( 914 мм )	1870	Уильям Джексон Палмер для железной дороги Денвера и Рио-Гранде для сокращения затрат (по мотивам железной дороги Фестиниог )
2 фута ( 610 мм )	1877	Джордж Э. Мэнсфилд для железной дороги Биллерика и Бедфорд для сокращения затрат (по мотивам железной дороги Фестиниог )
2 фута 6 дюймов ( 762 мм )	1887	Эверард Калтроп, чтобы сократить расходы; имел проекты соответствующего парка подвижного состава

См. также

• Список колеи
• Ширина колеи скоростного транспорта
• Список трамвайных систем по колеи и электрификации
• Датчик загрузки
• Минимальный радиус поворота железной дороги
• Воздушная линия
• Рельсовый профиль
• Железнодорожная терминология
• Масштабы для моделирования железнодорожного транспорта
• Железнодорожная муфта
• Калибр структуры
• Третий рельс
• Преобразование ширины колеи

Внешние ссылки

• OpenRailwayMap . Глобальная карта колеи
• История колеи. Архивировано 4 декабря 2008 года в Wayback Machine Джорджем Хилтоном.
• «Ширина железнодорожной колеи» . Архивировано из оригинала 17 июля 2012 года. – Список железнодорожных габаритов, используемых или используемых во всем мире, включая устаревшие колеи.
• Европейское железнодорожное агентство: системы 1520 мм (вопросы участия стран колеи 1520/1524 мм в железнодорожной сети ЕС)
• Дни, когда на юге США изменили колею
• Хуан Мануэль Грихальво – Миф о «стандартной» калибровке