Справочная информация

Железнодорожная колея

Задумывался кто-то из пассажиров железной дороги о том, по какой собственно колее поедет вагон, в который садится путешественник? Много ли из «нежелезнодорожников» знают размер колеи у нас и в других странах? Задумывались ли Вы над колеёй трамвая, метрополитена, заводской внутрицеховой узкоколейки, дороги в леспромхозе, на детской железной дороге или в Новоафонской пещере?

Эта статья даст обширный экскурс в историю понятия «Железнодорожная колея».

Колёсная пара в колее
Колёсная пара в колее

Что же это такое «колея»? Книга «Техническая эксплуатация железных дорог», изданная в 1982 году, определяет ширину колеи как расстояние между внутренними гранями головок рельсов. Так это и есть. Вот справа на картинке видны головки рельсов и колёса колёсной пары. Реборды колёсной пары мешают выкатиться ей за пределы рельсовой колеи и таким образом колеса локомотива, которые вращают электродвигатели, тележка вагона или локомотива и весь поезд движутся по рельсовому пути. Кроме того, используется подуклонка рельс и поверхностей катания колёсных пар (это также видно на рисунке). Такая подуклонка обеспечивает самоустановку колёсной пары при движении на прямом участке пути. Красными точками на рисунке обозначены пятна контакта поверхности катания колёсной пары.

У нас в России сейчас действует стандарт на железнодорожную колею – 1520 мм. Однако он не всегда был таким. Да и в других странах встречаются десятки, и даже сотни типоразмеров колеи! Давайте разберёмся, почему колеи бывают разными…

Разная колея
Разная колея в одном пути:
1435 мм – европейская,
1067 мм – Капская колея
1000 мм – колея некоторых дорог Африки и заволжских линий РУЖД

Когда строили первые железные дороги никто никаких стандартов не придерживался. Ведь прообразом дорог железных были дороги деревянные, лежневые, так называемы «лежнёвки». Что же это? Это колея из выступающих или врытых вровень с грунтом деревянных продольных брусьев (лежней). По таким путям, например в шахтах, передвигались тележки (вагонетки). Сход тележек с лежнёвой дороги предотвращал направляющий стержень, укреплённый в нижней части тележки и входивший в промежуток между лежнями; затем стали укладывать лежни, которые имели скруглённую форму, а на колёсах тележек появились желоба.

Вот и строили первые дороги с колеёй такой, какой считали нужной или той, которая была продиктована некими внешними обстоятельствами, например максимальным размером обрабатываемых на станках заготовок. Дороги были как с шириной 500 мм (Декавилевская колея) так и 2140 мм на Grand Western Railway в Великобритании. Железные дороги строились изолировано друг от друга, разными собственниками или акционерными обществами. У каждого были свои собственные представления о том, какой должна быть колея. Чем уже была колея, тем дешевле было построить такую дорогу, дешевле её эксплуатировать. Но и широкая колея имела неоценимые преимущества: более надёжная и с высокой провозной способностью. Сеть железных дорог росла… И вот наступил момент, когда в транспортных узлах такие дороги начали пересекаться. Тут обнаружилось одно пренеприятнейшее обстоятельство: в стыковых пунктах требовалась перегрузка из одних вагонов в другие, а это зачастую обходилось дороже, чем сама перевозка! Пассажирам было проще – перейти из вагона в вагон и всё, но это всё равно вызывало задержки в пути. А ведь время – деньги!

Тогда возникла идея стандартизации колеи разных дорог. Требовалось найти одну или на худой конец несколько размеров колеи с тем, чтобы прекратить разнобой, удешевить и ускорить перевозки.

Самой распространённой в мире стала так называемая «стефенсоновская» (она же «европейская», она же «стандартная» (по английски – Standard gauge, а по немецки – Normalspur) колея: 1435 мм. Общая протяжённость линий «нормальной» свыше 720 тысяч километров – расстояние кратное 18 экваторам земли. Впервые такая колея была применена Джорджем Стефенсоном на его первой железной дороге, а затем распространилась на большую часть Европы и, наконец, стала де-факто стандартом.

Колея 1435 мм и колея 1067 мм в одном пути
Колея 1435 мм и колея 1067 мм в одном пути. Город Одавара префектуры Канагава (Япония)

Существует легенда о выборе такой колеи. В Англии все повозки, экипажи и телеги выпускались с осями одинаковой длины. Всё дело в том, что иначе невозможно было ездить по разбитым веками английским дорогам. Там была прокатана колея совершенно определённой ширины. Строились эти дороги века назад, ещё во времена расцвета Римской империи. Именно они довели эти дороги до такого состояния своими боевыми колесницами. В такую колесницу обычно запрягали двух лошадей. А 4 фута 8.5 дюйма (искомые 1435 мм) – это был как раз размер двух лошадиных задниц! Так вот Стефенсон, в целях ускорения постройки локомотивов и вагонов, подумал об унификации с гужевым транспортом. Подумал и применил некоторые части без изменений. Так и получилась ширина колеи. Вот такая легенда!

Карл Абрахам Пихл
Карл Абрахам Пихл

Ещё существует так называемая «капская колея» – 1067 мм. Она довольно широко распространена по всему миру. Всего на планете около 112 тысяч километров Капской колеи. 1067 мм – это 3 фута и 6 дюймов. Впервые такую колею использовал в 1861 году норвежский инженер, а позднее глава одной из норвежских железнодорожных компаний (Norwegian State Railways) Карл Абрахам Пихл. В 1873 году такая колея была использована в Капской провинции (это самый юг Африканского континента), отсюда и её название. Где же сейчас можно найти Капскую колею? Выше уже упоминался остров Сахалин и Япония. А ещё это железнодорожная колея африканских стран Мали, Анголе, Танзании, Малави, Замбии, Конго, Ботсване, Лесото. Также такая колея в Индонезии, Тайване, Филиппинах, Новой Зеландии, Австралии.

Капская колея в России применялась впервые… в 1806 году на Змеиногорском руднике. Ведь 1067 мм это как раз половина русской сажени. С такой колеёй были построены некоторые линии Архангельской и Новгородской дороги. В 1945 году Советскому Союзу отошла часть острова Сахалин, ранее оккупированного Японией. На этом острове около тысячи километров железной дороги с Капской колеёй. С 2004 года начаты работы по переводу железных дорог острова на колею 1520 мм. Предстоит не только перешить колею но и переделать тоннели и мосты, ведь габарит приближения строений здесь совсем другой, намного уже чем на материке.

Четвёртая по распространенности колея – шириной ровно в 1 метр. Таких дорог в мире около 95 тысяч километров. Эта колея популярна в Бразилии, Индии, Аргентине, Таиланде, Мньяме, Чили, Боливии, Танзании, Вьетнаме, Кении, Испании, Швейцарии, Греции. С такой шириной работают и некоторые трамвайные линии, например в Пятигорске, Калининграде, Евпатории, Виннице, Харбине, Тбилиси, Базеле. В метрополитенах Бильбао, Валенсии и Пальма-де-Мальорки также метровая колея. Кстати говоря, некоторые метрополитены работают до тех пор, пока насосы откачивают из тоннелей воду.

Если же вспомнить о Рязано-Уральской дороге, то метровой колеи была линия от Покровска до Ершова и от Урбаха до Александрова Гая через Красный Кут. Позднее линии эти были перешиты на нормальную колею: от Покровска до Урбаха и Красного Кута до 1909 года (тогда было открыто движение на Астрахань), а позднее были перешиты линии на Ершов и от Красного Кута до Александрова Гая. В Ершове сохранились ещё отдельные строения, которые построены из шпал, хранящих следы старой колеи – 1000 мм.

Самое время вспомнить о колее 1520 мм. Точнее сначала это была колея 1524 мм. Кто придумал такую колею?

Первая магистральная линия Санкт-Петербург Москва строилась в России при Николае I. Именно тогда и был сделан выбор ширины Российского стандарта – 1524 мм. Ранее построенная Царскосельская железная дорога имела ширину колеи 1829 мм. Американские инженеры выбрали другое значение – ровно 5 английских футов. Более широкая по сравнению с европейским стандартом колея обеспечивала большую провозную способность, что было весьма немаловажно для огромной империи. Линии с шириной колеи 1524 мм были построены и в Финляндии (тогда это было Великое княжество Финляндское), прошли через Китай (Китайско-Восточная железная дорога), Польшу (Петербурго-Варшавская железная дорога и Польская ширококолейная металлургическая линия). Также колея 1524 мм применена на железных дорогах Монголии построенных силами советских железнодорожников.

Везде фигурирует цифра 1524 заметили? Почему стало 1520? Точно неизвестно чья же это «заслуга», видимо сужение колеи на 4 мм стало темой диссертации кого-то из верхушки МПС-овского руководства в конце 1960-х. В 1970-м году изменение нормативной ширины колеи было зафиксировано в главном нормативном документе МПС – Правилах технической эксплуатации (ПТЭ).

Разная колея
Сверхширокая колея в сравнении с колеёй 1435 и 1524 мм
Дорога с колеёй 891 мм в Швеции
Дорога с колеёй 891 мм в Швеции

Изменение колеи и происходившее вместе с этим в один период изменение некоторых технологий (паровозы уступили место тепловозам и электровозам, буксы с подшипниками скольжения повсеместно заменены на буксы с подшипниками скольжения, возросла осевая нагрузка, стала применяться объёмная закалка рельс) привело к проблеме: проблема колесо-рельс. О ней стоит написать подробнее отдельно…

Колея 1520 мм может расширить свой полигон. В апреле 2008 года представители железных дорог России, Украины, Австрии и Словакии подписали в Вене протокол об организации исследовательских работ по проекту продления железнодорожной колеи 1520 мм в Центральную Европу. Предполагается, что колея 1520 мм дойдет до Братиславы, а на Дунае появится логистический центр, откуда грузы можно будет отправлять в Австрию. Возможно со временем от этой, проектируемой пока линии, будут появляться ответвления на на Адриатику, страны бывшей Югославии, Италию. Проявила интерес к участию в этом проекте и немецкая Deutshe Bahn. Сейчас всем стало не до этого – экономическая рецессия (тот самый кризис), но со временем всё возможно…

К слову о Германии. Когда-то, когда у власти в Германии был Гитлер существовал проект железной дороги сверхширокой колеи (3 метра!) «Breitspurbahn». Идейным автором проекта был сам фюрер. Он полагал что в великой империи, которой должен был по его мнению стать третий рейх, все сооружения должны носить циклопический характер. Размеры будущей великой империи конечно же привели бы к необходимости многократного увеличения перевозок людей и грузов. Рейхсминистр вооружения и боеприпасов Фриц Тодт получил от Гитлера указание построить железнодорожную магистраль высокой провозной способности, со значительно более широкой колеёй. Подвижной состав этой дороги мог быть шириной 8000 мм и высотой 7500 мм. Нагрузка на ось должна была составлять 30-35 тс; скорость пассажирских поездов 200-250 км/ч. Электрификация должна была осуществляться с помощью третьего рельса.

Другой крайностью являются дороги узкой колеи. Есть ведь используемые и доныне железные дороги с колеёй 381 мм! Для этих дорог у немцев есть прозвище: «Liliputbahn» – железная дорога лилипутов. Это парковые железные дороги в Дрездене и Штутгарте. На парковых и детских железных дорогах используется колея 410 мм (Франкфурт на Майне), 600 мм (Котбус, Гёрлиц, Кёльн, Гера), 750 мм.

Колея 1435 мм
Колея 1435 мм, 1972 год, Дрезден
Колея 600 мм вблизи города Жнин
Колея 600 мм в железнодорожном музее вблизи города Жнин (Польша)

Про колею 600 мм и 750 мм следует особо вспомнить. Малая Приволжская железная дорога в Сталинграде / Волгограде с момента открытия в 1948 году до 1960 года работала с шириной колеи именно 600 мм. Такой выбор объяснялся просто: имелся трофейный подвижной состав этой колеи. А после 1960 года колея стала стандартно-узкоколейной с шириной 750 мм. Такую имели и имеют почти все детские железные дороги, лесовозные и торфовозные узкоколейки. Колея 750 мм и её вариации: 760 мм и 762 мм является самой популярной в мире из узкоколейных – их свыше 11 тысяч километров. Используется колея 750 мм в Индии, Северной Корее, Австрии, Германии, Непале.

Есть ещё колея шириной 914 мм, или ровно три английских фута. Таких дорог по миру тоже много – свыше 6 тысяч километров. Используется такая колея в странах Латинской Америки, а также и на линии Боржоми – Бакуриани в Грузии.

В Индии, Пакистане, Бангладеш и Шри-Ланке широко распространена колея 1676 мм (немецкое прозвище «Kolonialspur». Такая же колея используется и на пригородной скоростной железной дороге BART в американском Сан-Франциско.

Это далеко не полный экскурс в обширную тему железнодорожной колеи. Как видите тема интересная и обширная. Возможно буду писать об этом и ещё…

См. также: Узкая колея. Прошлое и перспективы развития







Copyright © 2000-2011 Василий Зимин. Все ваши впечатления, предложения и пожелания принимаются
Все представленные на сайте материалы не могут быть использованы для публикации на других страницах сети Internet, в СМИ, печатных изданиях любого рода без получения разрешения автора. Для получения разрешения обращайтесь по электронной почте.