> Техника, страница 46 > Железные дороги узкой колеи
Железные дороги узкой колеи
Железные дороги узкой колеи. Вопрос о том, какую колей считать узкой, неоднократно дебатировался, но большинство авторитетов считает нормальной т. н. с т е-фенсоновскую колей в 1,435 м, которая применена приблизительно на 67% всех ж. д. земного шара; при этом все колеи бблыних размеров являются широкими, а меньших—у з к и м и. Такая номенклатура и принята в дальнейшем изложении.
Уменьшение ширины колеи ж. д., помимо сокращения количества работ по устройствам, непосредственно зависящим от ширины колеи, дает возможность значительно лучше приспособляться к местным условиям. Как бы ни облегчались технические условия проектирования ширококолейных ж. д., все-таки для их сооружения, особенно в пересеченной местности, требуется значительно большая затрата средств, материалов и рабочей силы, чем для ж. д. узкоколейных. Размер экономии строительных расходов зависит от целого ряда факторов, в особенности же от местных топография, условий и от размера ожидаемого грузооборота, достигая в нек-рых случаях 50—70% по сравнению с ширококолейной. Что касается эксплуатонных расходов, зависящих от движения, то они обусловливаются не шириной колеи, а гл. обр. профилем, типом пути и типом подвижного состава, причем вообще с облегчением технических условий и с удешевлением типов они несколько повышаются. При правильном выборе типов это повышение оказывается значительно меньшим, чем ложащиеся на стоимость ткм не зависящие от движения расходы, в результате чего перевозка грузов по ж. д. узкой колеи обходится, до известных пределов грузооборота, значительно дешевле, чем по дорогам нормальной колеи. Чрезвычайно широкая приспособляемость узкоколейных дорог к местным условиям и к размерам грузооборота позволяет понижать, при малых грузооборотах, полную стоимость постройки до 15 000—20 000 р. за км, а в нек-рых случаях и до более низких пределов. Это дает возможность применять узкоколейные дороги с выгодой в тех случаях, когда ж. д. нормальной колеи оказываются явно убыточными. С другой стороны, при достаточно сильных типах устройства и оборудования,
2) Перегрузка грузов при примитивных устройствах требует значительной затраты рабочей силы и вызывает простой подвижного состава, что особенно тяжело отражается на полной стоимости перевозки при незначи тельном протяжении узкоколейной дороги. Однако, при достаточной длине дороги и при соответствующих устройствах затрата
Таблица 1. Развитие узкоколейных же л. дорог по отдельным государствам.
| Пергая узкоколейная ж. д. | Протяжение узкоколейной | 1
О |
•л о ^ я <?а | |||||
| Наименование | ж. д. в км | н о | £?о t-а ^ о и ^ | |||||
| государств | Название | Ширина | V
о |
Og й
й О) и н ^ | ||||
| крытия | колеи | к 1890 г. | К 1912 г. | К 1922 г. | т | и Ч о И | ||
| в м | 8« Я К Е* Н g | |||||||
| Англия (с Ирланди- | ||||||||
| ей).. | Фестиньогская | 1832 | 0,597 | — | 1 100 | 1 100 | 2,8 | |
| Австрия.
Венгрия. |
j- Линц—Будвейс | 1832 | 1,106 | 800 | 2 000 | 870
600 |
14,0
6,5 | |
| Франция. | Грезо—Центр, канал | 1840 | 1,300 | 2 900 | 15 000 | 17 800 | 33,0 | |
| Бельгия. | Антверпен—Гент | 1847 | 1,151 | 700 | 3 500 | 4 350 | 39,0 | |
| Швеция. | Шмедьебакенская | 1860 | 1,088 | 1 675 | 3 400 | 3 590 | 23,5 | |
| Бразилия. | Кантагальская | 1860 | 1,000 | 600 | 20 000 | 27 380 | 93,0 | |
| Германия. | Брельтальская | 1862 | 0,785 | 1 100 | 7 650 | 6 850 | 12,0 | |
| Норвегия. | Лильштрем—Конговин- | |||||||
| гер | 1862 | 1,067 | 970 | 1 200 | 1 160 | 33,5 | ||
| Испания. | Картагена—Делия | 1864 | 1,000 | 950 | 3 400 | 5 980 | 38,0 | |
| С. Ш. А. | Денвер—Рио-Гранде | 1870 | 0,915 | 15 500*1 | 2 070 | 2 070 | ||
| Италия. | Турин—Риволп | 1871 | 0,900 | 1 000 | 1 900 | 2 000 | 10,0 | |
| Япония. | Токио—Иокагама | 1872 | 1,067 | 3 000 | — | 13 500*2 | 82,0 | |
| Алжир и Тунис. | — | 1874 | 1,055 | — | 3 500 | 4 880 | 72,0 | |
| Швейцария. | Лозанна—Эшален | 1875 | — | 300 | 700 | 1 550 | 29,0 | |
| Греция. | Пиргос—Катаколо | 1883 | 1,000 | 930 | 1 164 | 1 030 | 32,0 | |
| Аргентина. | — | — | — | 3 500 | — | 11 760 | 32,0 | |
| Британская Индия. Нидерландская Ин- | — | — | — | 9 700 | 21 500 | 31 500 | 4S,5 | |
| дия.. | — | — | — | — | 2 300 | 6 660 | 96.0 | |
| Индо-Китай. | 3 000 | 6 600 | 100,0 | |||||
»1 В 1875 г.
*2 С Кореей, Кваптуном и Формозой. как показывает иностранная практика, уз-коколейн. дороги могут обслуживать такие грузообороты, которые осуществляются лишь немногими нашими магистралями широкой колеи. Усиление типов может осуществляться постепенно, с развитием грузооборота.
Наряду с указанными преимуществами ж. д. узкой колеи имеют и недостатки, к к-рым, помимо меньшей мощности, при наличии основной ширококолейной сети относятся: 1) обособленность тягового хозяйства и 2) перегрузка грузов.
1) Обособленность тягового хозяйства и невозможность переброски, по мере необходимости, подвижного состава с одной дороги на другую являются очень существенным недостатком. Последний м. б., однако, значительно ослаблен, а иногда и полностью устранен следующими мерами: а) комбинированием нескольких узкоколейных дорог в связанную сеть, с устройством при разрывах небольшого протяжения передаточных путей с совмещенной колеей; б) передачей узкоколейного состава на ширококолейных платформах или рольбоках; в) интенсификацией работы паровозов на время усиленного движения, с переброской сменных бригад с других железных дорог. времени и средств на перегрузку понижается настолько, что накладные расходы этого рода оказываются во много раз меньше всех тех выгод, которые дают узкоколейные дороги.
Впервые идея применения уменьшенной колеи была осуществлена в Англии в 1832 г. Ход развития узкоколейных железных дорог показан в таблице 1 и 2.
Таблица 2.—Р азвитие узкоколейных железных дорог по частям света.
| Части света | Протяжение узкоколейных ж. д. в км | Полная длина всех | % узкоколейных ж. д. относительно всей сети | ||
| 1890 г. | 1912 Г. | 1922 Г. | Ж. д. в 1922 году в км | ||
| Европа. | 12 500 | 40 500 | 57 700 | 371 600 | 15,5 |
| Сев. и Централь- | |||||
| ная Америка. | 17 000 | 10 000 | 9 600 | 509 370 | 2 |
| Южная Америка | 10 000 | 38 500 | 52 400 | 88 640 | 59 |
| Азия. | 15 000 | 40 500 | 61 000 | 119 670 | 51 |
| Африка. | 10 000 | 36 000 | 46 400 | 54 100 | 86 |
| Австралия. | 1 000 | 20 500 | 28 300 | 47 600 | 59,5 |
| Всего. | 65 500 | 186 000 | 255 400 | 1 190 980 | 21,5 |
Ж.-д. путь. Ширина колеи. Ширина колеи узкоколейных жел. дорог колеблется в пределах от 1,397 до 0,187 м, причем насчитывается около ста различных размеров. Такое разнообразие совершенно не вызывается какими-либо основательными причинами, а объясняется эпизодичностью и разрозненностью проектирования и постройки узкоколейных ж. д. Излишнее разнообразие в размерах колеи представляет существенные неудобства и значительно ухудшает условия оборудования и эксплуатации ж. д.; поэтому, по мере урегулирования строительства и эксплуатации ж. д. узкой колеи, в большинстве государств были приняты меры к целесообразному сокращению размеров колеи. В настоящее время можно считать вполне установленным, что для дорог общего пользования почти везде, за исключением весьма немногих государств, связанных особой шириной колеи своей узкоколейной железнодорожной сети (Швеция, Италия, Турция, Мексика, Гватемала), признается целесообразным применение одного из трех размеров: а) в тех государствах и колониях, где введена метрич. система мер: 1,000, 0,750 и 0,600ж; б) там, где придерживаются английских мер: 36" (1,067.м), 26" (0,762 ж) и 2 (0,610 ж). Разница между колеями в 0,750 и 0,762 ж, а также 0,600 и 0,610 ж ни экономического ни техническ. значения не имеет. Что же касается разницы между колеей в 1,067 жив 1,000 ж, то хотя первая представляется несколько более мощной, однако, по существу, тяговая сила паровозов и предельная скорость движения на этих дорогах могут быть почти одинаковыми. Необходимо отметить, что в тех государствах, где строительство узкоколейных дорог было сразу поставлено на правильных основаниях, для узкоколейных дорог общего пользования было установлено 2—3 размера, а в нек-рых государствах колея таких дорог была унифицирована. Полная унификация узкой колеи осуществлена в Греции (1,000 ж), Саксонии (0,750 ж), Индо-Китае (1,000 ж), Гватемале (0,915 ж), Экуадоре (1,067 ж) и Коста-Рико (1,067 ж). Однако, введение одного размера колеи для государств с большой территорией и разнообразными местными условиями признается нецелесообразным. В большей части государств и в колониях в настоящее время имеются узкоколейные дороги 2—4 различных колей, причем, в целях сокращения разнообразия, для вновь строящихся узкоколейных дорог принимается не более 2— 3 размеров, наиболее распространенных в данном государстве.
Что касается стандартизации колеи для дорог необщего пользования, то в общем, насколько можно судить по имеющимся литературным источникам, за границей этот вопрос до последнего времени почти нигде (кроме Германии) не поднимался, что объясняется частнокапиталистическими условиями постройки и эксплуатации этих дорог.
В отношении дорог этого вида следует отметить, что применение колеи уже 0,600 ж имеет место гл. образом в рудниках и отчасти во внутризаводском транспорте; впрочем, в Америке, а в последнее время и в Западной Европе, признается нежелательным для подъездных рудничных путей применение колеи уже 0,600 ж.
В СССР вопрос о стандартизации ж.-д. колеи и оборудования, согласно постановлению СТО от 24 июня 1927 г., поставлен на очередь по отношению ко всем узкоколейным жел. дорогам как общ., так и необщего пользования. 20 июля 1928 года Комитетом по стандартизации утвержден общесоюзный стандарт для всех наземных Ж. д. у. к. СССР. Этим стандартом для всех Ж. д. у. к., на которые распространяется действие устава ж. д. и общего тарифа, установлена ширина колеи 0,750 ж, а для всех прочих дорог 0,750 и 1,000 ж. При этом для ж. д. первой группы предвидится возможность (в исключительных случаях и с разрешения СТО) применения колеи 1,000 м, а для путей второй группы, устраиваемых внутри заводской территории, разрешается в случаях необходимости применение колеи 0,600 ж.
Сопротивление движению. Вопрос о сопротивлении движению на узкоколейных дорогах недостаточно еще изучен и требует серьезного углубления. Вообще основное удельное сопротивление движению на горизонтальной прямой (гс0 в килограммах на т веса поезда) с уменьшением ширины колеи увеличивается, что обусловливается гл. обр. сравнительно меньшими размерами диаметра колес и сравнительно меньшими нагрузками на ось. Применяющиеся в настоящее время для определения этого сопротивления эмпирич. ф-лы можно разбить на два вида:
а) учитывающие зависимость сопротивления от ширины колеи и от скорости движения и б) учитывающие только влияние нагрузки на ось (при определенной ширине колеи и при определенном типе подвижного состава). К ф-лам первого вида относятся, например, применяющиеся до сего времени на ряде герм, ж. д. ф-лы Гармана (табл. 3, где п—число спаренных осей, а V—скорость в км/ч). К этому виду ф-л относятся применяющиеся на французских железных дорогах формулы Дедуи для паровозов и тендеров: wo=3 + 0,17F2 и для вагонов:
»20= 1,5 + 0,0007 F2
Таблица 3.—Ф ормулы Гармана.
| Ширина колеи в м | Для паровозов | Для вагонов | w0 для паровозов, при скоростях в км/ч | гу0 для вагонов, при скоростях в км/ч | ||||
| 10 | 20 | 30, | 10 | 20 | 30 | |||
| 1,435 | iVn + 0,0020V2 | 1,5 + 0,0010V2 | 7,02 | 7,72 | 8,72 | 1,60 | 1,90 | 2,40 |
| 1,000 | 4 V п + 0,0025У2 | 1,7 + 0,0013V2 | 7,1S | 7,93 | 9,17 | 1,83 | 2,22 | 2,87 |
| 0,750 | 4 Vn + 0,0030V2 | 2,0 + 0,0015V2 | 7,22 | 8,12 | 9,62 | 2,15 | 2,60 | 3,35 |
| 0,600 | iV п + 0,0035V2 | 2,2 + 0,0017V2 | 7,27 | 8,32 | 10,07 | 2,37 | 2,88 | 3,73 |
(C. W. Stewenson), выведенная им на основании опытов, произведенных с тяжелыми товарными поездами. Эта формула имеет вид:
Щ=0,4 +,
где Р—давление в т на две оси поворотной тележки вагона. Для сравнительно малых скоростей (до 30—40 км/ч) ф-лы Гармана дают слишком малые значения w„ при слишком большой зависимости сопротивления движению от скорости и совершенно не учитывают нагрузку на ось, имеющую большее значение, чем ширина колеи. Ф-ла Стьюен-сона выведена для тяжелых составов и больших нагрузок на ось, соответственно узкоколейным магистралям Америки. Для сравнительно небольших нагрузок, свойственных европ. узкоколейным дорогам (местного значения), эта формула дает слишком большие значения wu. Однако, идея установления формулы, ставящей сопротивление движению в зависимость от нагрузки на ось, для поездов сравнительно небольшой скорости (до 40 км/ч) заслуживает большого внимания.
Для точного "расчета величины сопротивления движению на прямой, в виду недостаточной разработки этого вопроса, должен быть организованы опытные измерения для данного типа пути и подвижного состава, и на основании их должен быть выведены соответствующие эмпирич. ф-лы. Для приблизительных же расчетов, на дорогах второстепенного значения с шириной колеи 0,750 ж, основное сопротивление движению при скоростях до 30 км/ч можно принимать: для паровозов— 10 килограмм/т и для вагонов—4 к г/m, а при больших скоростях: для паровозов—12 килограмма/т и для вагонов—5 килограмм/т.
Дополнительное сопротивление движению на закруглениях, как и на нормальной колее, обычно определяется по эмипирич. ф-лам вида:
wr=к или Wr-sTRo’
где т и п—коэфф-ты, определенные на основании произведен, опытов, R—радиус (в ж) данного закругления, R0—величина радиуса, при которой движение по закруглению, при определенной жесткой базе, становится невозможным, то есть при которой для возможности вписывания подвижного состава в закругление требуется уширение пути более предельного.
Из формул первого вида наибольшее при-менение имеет формула Дедуи: wr=—, где s—
ширина колеи (в м) и R—радиус данного закругления (в м). Для старых типов подвижного состава осторожнее применять подобную же формулу Лаунгарта: wr =. На гер манских ж. д. узкой колеи обычно применяются формулы второго вида: wr=дЩд- · Численные значения п и R0, указываемые различными авторами, приведены в таблице 4.
Для колеи 1,000 метров и 0,750 метров ф-лы Дедуи, Геринга и Гармана дают близкие друг к другу значения; формула Цыганα=
дает большие величины и наиболее применима, как и формула Лаунгарта, для неблаго-
| Авторы | Ширина колеи в м | Значения | |
| п | Ro | ||
| 1 | 1,000 | 400 | 20 |
| Геринг. < | 0,750 | 350 | 10 |
| 1 | 0,600 | 200 | 5 |
| 1 | 1,000 | 400 | 25 |
| Гармаи. < | 0,750 | 350 | 10 |
| 1 | 0,600 | 200 | 5 |
| ( | 1,000 | 400 | 20 |
| Рёкль. | 0,750 | 300 | 10 |
| 1 | 0,600 | 200 | 5 |
| Цыган. | 0,750 | 500 | 6 |
приятных условий (при старых типах подвижного состава). По нашим технич. условиям, для колеи 0,750л рекомендована ф-ла
Оппенгейма: wr=^-· Эта ф-ла, соответствуя
. 567 S
ф-ле wr=-д-, дает величины несколько большие, чем формула Дедуи, и несколько меньшие, чем формула Лаунгарта.
Для получения ф-лы, дающей точные результаты, необходимо на соответствующем типе ж. д. произвести опыты с предположенным на ней к обращению подвижным составом на закруглениях разных радиусов и на основании полученных результатов определить цифровые значения коэффициентов; при этом, если на дороге применяются малые радиусы (менее 100—150 м), лучше пользоваться вторым видом общей ф-лы:
грг
П
R — ίίο
Технич. условия. Основные технич. условия в СССР пока выработаны лишь для колеи 0,750 метров Эти условия утверждены гл. пач. путей сообщения в 1921 году и нуждаются в переработке. При проектировании узкоколейных дорог иной ширины (1,000 и 0,600 м) приходится еще руководствоваться и старыми «Правилами сооружения и экс-плоатации подъездных к Hi. д. путей общего пользования», утвержденными в 1892 г. Основные элементы этих технич. условий и правил приведены в таблице 5.
При выборе норм полезно принимать во внимание следующие указания. а) Величина руководящего (предельного) уклона не зависит от ширины колеи. Прежде замечалась тенденция применять на узкоколейных дорогах очень крутые уклоны, но в настоящее время, по соображениям рациональной экономики, учитывающей как единовременные, так и ежегодные расходы, за границей на Ж. д. у. к. со значительным движением воздерживаются от применения уклонов круче 30%0, а при слабом движении—круче 35—45%0, причем крайние пределы применяются лишь при особо тяжелых топографических условиях; при б. или м. легких топографич. условиях предельные уклоны обычно не превышают 10%0. Высшим пределом уклона на Ж. д. у. к. (работающих силой сцепления гладких колес с рельсами) является 75%0 для паровой тяги и 127%0для электрической. Правильный руководящий уклон для проектируемой ж. д. может
| № | Наименование | Подъездные ж.-д. пути общего пользования | |
| По общим (старым) Правил, coop, и экспл. подъезди, путей общ. пользов., утв. в 1892 г. | По Техническим условиям нро-ектиров. подъезди, путей, утв. в 1921 году (узкая колея 0,750 м) | ||
| 1 | г
Предельный (максимальный) уклон |
лавный путь 0,040 | Должен соответствовать местным условиям; на равнинной местности на прямых не должен превышать 0,015 в грузовом и 0,020 в порожнем направлениях; в исключительных случаях м. б. доведен до 0,040 |
| 2 | Предельный (минимальный) радиус То же в случаях особой необходимости (оправданных вариантами) | В зависимости от конструкции подвижного состава | 200 метров 40 м |
| Б | Наименьшая длина горизонтальной площадки между переломами, то есть между обратными уклонами | Определенных условий нет; указано лишь, что при переходе от одного уклона к другому разница двух последовательных уклонов не должна превышать 0,01 | юо м (или уклон не более 0,003, на протяжении 150 ж) |
| 4 | Радиус кривой сопряжения склонов в профиле | Не указано | 1 000 м |
| 5 | Наименьшая длина прямой вставки между концами переходных кривых двух закруглений, направленных в разные стороны | 5 сж. | Желательно 35 м, в крайних случаях 0 |
| 6 | Наименьшее расстояние точек перелома профиля от начала круговой кривой | 5 СШ. | Не менее */г длины переходной кривой |
| 7 | Наименьшее расстояние точек перелома профиля от концов пролетных строений мостов, а для деревянных мостов—от оси крайнего ряда свай | 5 СЖ. | На длину тангенса, соотв. дуге сопрягающего круга при R=1000 м |
| 8 | Наименьшее расстояние начала круговой кривой от тех же точек | Не указано | Не менее г/2 длины переходной кривой |
| 9 | Ширина земляного полотна (по верху) | Не менее тройной ширины колеи; во всяком случае не менее 1 сж. | Дляпостояи.путей 3,00—3,20at, для времен.—2,80 м, а где не предполагается балластировки—2,40 м |
| 10 | Длина шпал | Не указано | 1,50 м |
| 11 | Наименьшая толщина балластного слоя (от подошвы рельса) | Не указано | 0,30 м“ 1 |
| 12 | Ширина балластного слоя по верху | Не указано | 1,80 м |
| 13 | Расстояние между осями главных путей на перегонах | Не указано | 2,85 м |
| 14 | Площадки, разделяющие затяжные подъемы | Не указано | Соответственно длине наибольшего состава +10 м, и не менее 100 метров В исключительных случаях допускается проектир. без площадок |
| 15 | Высота полотна над самым высоким горизонтом воды в затопляемой местности | Не указано | 0,50 м |
| № | Наименование | Подъездные ш.-д. пути общего пользования | |
| По общим (старым) Правил.coop.и экспл. иодъездн. путей общ. польз., утв. в 1892 г. | По Техническим условиям про-ектиров. подъезди, путей, утв. в 1921 году (узкая колея 0,750 м) | ||
| 16 | Высота низа ферм мостов или верха подферменных камней над самым высоким горизонтом воды | Не указано | 0,50 м |
| 17 | Для предотвращения заносов требуется избегать:
выемок глубиной менее, насыпей высотой менее |
Не указано
» » |
1,00 .it
0,60 м |
| 18 | Наименьшая длина го риз. площадок на станциях I—III кл. | Станции Должна соответствовать наибольшей предполагаемой длине поездов | В зависимости от проектов этих станция и длины поездов |
| 18 | То же на станциях IV кл. | Должна соответствовать наибольшей предполагаемой длине поездов | 320 м |
| 18 | То же на разъездах | Должна соответствовать наибольшей предполагаемой длине поездов | 285 м |
| 19 | Наименьшее расстояние между осями путей:
а) главных и пассажирских б) между остальными |
Норм не указано
» » » |
4,25 М 3,80 м |
| 20 | Наибольший уклон (г0):
а) на станциях б) на разъездах в) на остановочных пунктах |
0,003
0,004 0,006 |
0,003
1 0,004 |
| 21 | Наименьшие радиусы закругления, на которых допускается расположение станций и разъездов | Норм не указано | 600 м“2
# |
| *1 На временных ветвях, при подходящем грунте, допускается укладка пути без балласта.
*2 Станции на ветвях врем, характера и погрузочные тупики могут устраиваться на закруглениях меньшего радиуса соответственно конструкции подвижного состава, но не менее 200 метров. | |||
быть выбран только путем сопоставления сравнительных расчетов единовременных и ежегодных расходов для каждого конкретного случая с учетом перспектив ожидаемого развития движения. б) Радиусы закруглений на узкоколейных ж. д. могут быть значительно меньше, чем на ширококолейных, что является особенно существенным преимуществом Ж. д. у. к. при проведении их в гористой или застроенной местности. Однако, этим преимуществом не следует особенно злоупотреблять, т. к. при очень малых радиусах ухудшаются условия эксплуатации и повышаются ежегодные расходы. На основании опыта можно рекомендовать нормы, приведенные в таблице 6.
Земляное полотно. Верх земляного полотна, как и на ширококолейных дорогах, следует устраивать трапецоидальной формы, с уклоном скошенных граней 0,05. Полная ширина по верху должен быть во всяком случае не менее тройной ширины колеи; при этом на дорогах постоянного типа ширина эта должен быть такова, чтобы между подошвой балластного слоя и краем земляного полотна оставались полки шириной не менее 0,20— 0,30 метров На существующих дорогах с шириной колеи 1,000 метров ширина земляного полотна колеблется в довольно широких пределах, а именно от 3,00 до 4,90 м, причем на дорогах второстепенного значения наиболее распространенной является ширина 3,50 м; на дорогах с шириной колеи 0,750 метров ширина земляного полотна колеблется в пределах от 2,50 до 3,50 метров Крутизна откосов земляного полотна должна соответствовать, как и на широкой колее, характеру грунта (смотрите Земляное полотно).
Верхнее строение. При выборе элементов верхнего строения не следует забывать, что, чем сильнее и совершеннее верхнее строение, тем меньше сопротивление движению. Поэтому при значительных размерах ожидаемого движения не следует увлекаться применением слишком легких типов.
Толщину балластного слоя на дорогах первостепенного значения рекомендуется делать не менее 0,30—0,35 метров на путях второстепенного значения, при незначительных размерах и скоростях движения, ее можно
Таблица 6 .—Н op мы радиусов закруглен и й.
| η | Радиусы закруглений в м | |||
| Е-< | допустим. | |||
| Вид железной дороги | а о а
d И ft а а |
рекоменд. πρι отсут. препят | при обычных условиях | ВгН £ *
а £ |
| С паровозной тягой:
а) Первостепенного значения, с большим ожидаемым движением. |
1,000 | 1500 | 400 | 100 |
| 0,750 | 1000 | 300 | 75 | |
| б) Второстепенного, местного значения. | 1,000 | 1000 | 200 | 60 |
| 0,750 | 750 | 150*2 | 45 | |
| 0,600 | 600 | 120 | 35 | |
| в) Кратковременного характера и переносного типа.. | 1,000 | 300 | 150 | 50 |
| 0,750
0,600 |
250 | 100*2 | 40 | |
| 200 | 80 | 25 | ||
| С непаровозной тягой:
Второстепенного, исключительно местного значения .. |
1,000 | 300 | 100 | 20 |
| 0,750 | 250 | 75 | 15 | |
| 0,600 | 200 | 60 | 10 | |
*1 Допускается в исключительн. случаях, при тяжелых местных условиях. Необходимость применения этого минимума должен быть оправдана вариантами, причем для движения должен быть выбран соответствующий подвижной состав.
При особо тяжелых местных условиях, когда и эти минимумы оказываются недостаточными, пределы м. б. еще более понижены, при условии применения спец, конструкции подв. состава или при особом устройстве пути (например по сист. Богоявленского). В таких случаях радиус на путях второстеп. значения, при огранич. скорости движения, м. б. понижен примерно вдвое.
*2 По нашим технич. условиям применение радиуса менее 200 метров должен быть оправдано вариантами. уменьшать до 0,25 — 0,30 л, с тем чтобы расстояние от подошвы шпалы до поверхности земляного полотна было не менее 0,10 л. Ширину балластного слоя по верху делают на 0,20—0,40 метров больше длины шпал. Узкоколейные пути неподвижного типа укладывают преимущественно на деревянных шпалах, а переносного—на металлич. (стальных) шпалах. Длина деревянных шпал при колее 1,000 л обычно бывает 1,80-М ,70 ж, при колее 0,750 м—1,50-1-1,60 м, а при колее 0,600 м—1,30Ml,40 л». Металлические шпалы переносных путей имеют меньшую длину, а именно при ширине колеи 0,750 м— 1,10-у1,25 метров Поперечное сечение деревянных шпал, принятых для колеи 0,750 метров по нашим техническим условиям, показано на фигуре 1 (размеры в миллиметров).
Рельсы для Ж. д. у. к. как у нас, так и за границей применяются преимущественно виньолевского типа, и лишь в тех местах, где необходимо в интересах безрельсового движения подводить ж.-д. путь под один уровень с безрельсовой дорогой (улицы городов, дворы и здания з-дов и тому подобное.), применяются специальные желобчатые рельсы. Размеры и вес рельсов весьма разнообразны. На магистральных ж. д. первостепенного значения вес рельсов колеблется от 20
до 30 килограмм на п.м, а в редких случаях доходит и до 40 кз на п. м (юж. Африка); на дорогах второстепенного значения—4 2-у 25 килограмм на п. м; на подъездных путях необщего пользования при слабом движении применяются и более легкие типы—до 4 кз на и. л.
На основании как теоретич. соображений, так и результатов опыта надо признать, что для узкоколейных ж. д. общего пользования при значительном ожидаемом на них движении не следует применять рельсов легче
18 кз на и. м (соответствующий существующий у нас тип—18,45 кз на п. м), и только при очень слабом движении (при грузонапряженности в грузовом направлении до 50 000 ткм/км и при скоростях движения не более 25 км/ч) может оказаться целесообразным применение более легких типов (не легче существующего типа—весом 14,78 килограмм на п.м). Дать общие указания по отношению к дорогам необщего пользования невозможно в виду чрезвычайно разнообрази, условий их работы. Можно только утверждать, что для паровозной тяги не следует применять рельсов легче 10 кз на и. ж. для неподвижных путей, легче 8,40 кз на и. м для переносных путей с паровозной тягой и легче 5 кз на к. м для переносных путей с конной тягой. Длина рельсов на узкоколейных ж. д. неподвижного типа колеблется в пределах 6-У12 м, а на дорогах переносного типа—0,754-6,0 м, причем на заграничн. дорогах общего пользования наибольшее распространение имеют рельсы длиной 9 и 12 м, а на переносных путях—4, 5 и 6 метров.
Уш прение. На большинстве Ж. д. у. к. для определения уширения е пути на закруглениях применяются выработанные на основании практики нормы или эмпирич. ф-лы вида: е=—^= или е=—, где R—радиус закругления, т и п — эмпирич. коэфф-ты. В очень редких случаях пользуются теоретическими формулами. Наибольшими пределами допускаемого ; уширения (етах) на заграничных дорогах считаются: при ширине колеи s= 1,000 л, 25 миллиметров; при s=0,750л, 20 лл и при s= 0,600 л, 18 лл. На нек-рых дорогах уширение делается только на закруглениях с радиусом менее 50 метров (например на бельгийских дорогах местного значения). По нашим технич. условиям 1921 года, для колеи в 0,750 метров установлены след, нормы:
Радиус закругления в м:
Более 600 600—200 200—150 150—100 100—30 Ширина колеи в м:
0.750 0,755 0,760 0,762 0,764
Отступления от этих норм допускаются не более 2 миллиметров в сторону сужения и 3 лл в сто рону расширения, но не более предельного уширения 14 миллиметров (соответственно ширине колеи 0,764 м). На Ж. д. у. к. переносного типа никаких уширений не делается.
Повышение. Повышение наружной рельсовой нитки на закруглениях иногда рассчитывается по эмпирическ. ф-лам вида:
h=та или h=R, а на нек-рых дорогах по теоретич. ф-ле: h=s--eR. По нашим технич. условиям (для колеи 0,750 м) рекомендуется пользоваться последней ф-лой, которая по подстановке численных значений (s=0,750 м, tf=9,81 м/ск2—ускорение силы тяжести и V м/ск — — F км/ч) принимает вид:
, 6- V2
h=—д— миллиметров.
Переходные кривые. Переходные кривые преимущественно устраиваются по кубич. параболе. При очень малых радиусах признается желательным применять лемнискату Бернулли. Величины параметров принимают в пределах 7504-4.500 метров (чаще 1 500-уЗ 000 ж), в зависимости от скорости движения или от радиусов кривых. За границей отвод повышения на дорогах первостепенного значения принимают в пределах 0,0014-0,003, а на дорогах местного значения при незначительных скоростях движения 0,0024-0,004. Как крайний предел крутизны отвода повышения (при малых скоростях) считается 0,005. По нашим технич. условиям, при колее 0,750 метров применение переходных кривых обязательно для закруглений, описанных радиусами 300 метров и менее; при этом рекомендуется применение кубической параболы. Нормальной крутизной отвода повышения у нас считается 0,001, а предельной—0,003.
Стрелочные переводы. Устройство стрелочных переводов на дорогах общего пользования подобно устройству их при нормальной колее; однако, в виду значительно меньших допускаемых радиусов, а при малых скоростях—больших углов, длина стрелочных переводов, а следовательно, и потеря длины станционных путей, получается значительно меньше, чем при нормальной колее. На дорогах первостепенного значения при больших скоростях движения для пассажирских путей применяются крестовины с марками (tg а) 1/12—Ve,5 при радиусах переходных кривых в 150—300 м, а для товарных путей—V»,5—Vs. при радиусах 100— 200 метров На дорогах местного значения применяются крестовины V9—1/6, а в нек-рых случаях до Vs j, при радиусах 100—50 метров для колеи 1,000’jvt, 80—40 метров для колеи 0,750 метров и 50— 25 метров для колеи 0,600 метров Опыт работы стрелок показал, что для паровозных путей общего пользования крестовин с углами круче 9° 28 (соотв. tga=1/e) следует избегать; до этого же предела угол крестовин для дорог местного значения при небольших скоростях движения представляется допустимым. При значительном движении предпочитают и для путей местного значения применять крестовины с марками в пределах V,—Vs-Для колеи 0,600 метров признается целесообразным применение крестовин в пределах V,—V5. Для наших переносных узкоколей ных ж. д. (0,750 м) признается целесообразным применение крестовин следующих марок: при паровозной тяге—*/«> при тепловозной— 1/л, при конной — Vs· На дорогах необщего пользования в соответствующих случаях применяются американские и накладные стрелки, а для конной и ручной тяги также и неподвижные (смотрите ЗКелезиодорож-ные стрелочные переводы).
Перегрузочные устройства. Стоимость перегрузки, особенно при незна-чительн. протяжении дороги, ложится очень большим накладным расходом на стоимость перевозки груза; поэтому на рационализацию перегрузочных операций необходимо обращать самое серьезное внимание. В зависимости от местных условий, от размеров грузооборота и от характера груза рационализация может быть осуществлена следующими способами.
1) Простейшим и наиболее дешевым перегрузочным устройством являются сближенные тупиковые пути, укладываемые настолько близко один к другому, насколько позволяет габарит подвижного состава. Перегрузка грузов при этом производится непосредственно из вагона в вагон. Для облегчения условий перегрузки в тех случаях, когда она производится в том и другом направлении, уровень более узкого пути повышается так, чтобы пол обоих вагонов находился на одном уровне. Если перегрузка предвидится в одном направлении, например грузы идут на широкую колею, то в соответствующих случаях для сыпучих или перекатываемых грузов целесообразно выгрузи, пути (в данном случае узкоколейные) повышать так, чтобы уровень пола вагонов, стоящих на этом пути, был выше пола вагонов соседнего сближенного пути, на к-рый приходится перегружать грузы. При этом иногда выгрузные пути укладываются с нек-рым поперечным уклоном (0,03—0,05), что еще более облегчает работу по перегрузке;
2) Наибольший эффект, в смысле понижения стоимости перегрузки, дает механизация перегрузки сыпучих грузов, являющихся на наших дорогах главнейшим массовым грузом. Простейшим устройством, улучшающим условия перегрузки, представляется укладка разгрузочного пути на значительно повышенном уровне; при этом путь к месту разгрузки подводится крутыми уклонами (20—30%0),при чем там, где для откоса насыпи нехватает места, устраивается железобетонная или деревянная подпорная стенка. Ссыпка груза производится вручную лопатами на спускной жолоб, к-рому придается такой уклон, чтобы груз по нему шел самотеком (40—45°).Жолоб устраивается на шарнирах и после операции опускается. Подобные желоба возможно устраивать подвижными, чтобы по мере надобности передвигать от одного вагона к другому. Нормой выработки грузчика при таком устройстве можно считать около 25 m в 8-часовую смену. Этот способ, конечно, не дает максимального сбережения рабочей силы, но все же при небольших затратах значительно удешевляет перегрузку.
3) При больших количествах сыпучего груза целесообразно применять, в целях сокращения расхода на раб. силу, более дорогие, но зато более совершенные способы, как, наприм., саморазгружающиеся вагоны, с устройством эстакад и спусковых неподвижных бункеров, или же элеваторы. Въезды на эстакаду, в целях экономии места и средств, устраиваются с крутым уклоном (20—40°/Оо), причем подача вагонов производится специальным паровозом или канатной тягой. В случае применения элеватора поднятия разгрузочного пути не требуется, и, следовательно, значительно уменьшается размер единовременных затрат; однако, при этом повышаются эксплуатонные расходы. При значительных грузооборотах наибольшие выгоды дает применение вращающихся вагонных опрокидывателей, устанавливаемых на эстакадах.
4) Для перегрузки сыпучего груза из обыкновенных крытых вагонов можно с выгодой применять ленточные транспортеры.
5) Для массовой перегрузки лесного мате риала, в особенности бревен, значительные выгоды дает применение цепных самоспу-сков или элеваторов. При цепном спуске необходимо поднятие уровня разгрузочного пути на 3—4 м, а при элеваторах никакого повышения не требуется. >
6) В нек-рых случаях для грузов, перевозимых на открытом подвижном составе, значительную экономию может дать применение поворотных (передвижных) кранов, что целесообразно лишь при большом количестве груза и при большом весе отдельных грузов или же при условии применения кон-тенеров (специальных железных ящиков,
• в которых груз укладывается и вместе с ними перевозится до места назначения).
7) В тех случаях, когда перегрузка грузов непосредственно из вагона в вагон неосуществима и когда она производится через перегрузочную платформу, при значительном продольном передвижении грузов, целесообразно применение специальн. тележек (дом-кратных, электр. и др.) или транспортеров.
Диаграмма себестоимости перегрузки круглого леса
I
Рациональное применение указанных выше устройств может уменьшить расходы по перегрузке в 2 — 3 раза и даже более. Правильный выбор наиболее подходящего типа может быть сделан лишь путем производства в каждом конкретном случае сравнительных расчетов себестоимвсти перегрузки, с учетом всех накладных расходов.
Для ориентировочной характеристики себестоимости перегрузки при различных способах могут служить фигура 2 и 3. Фигура 2 характеризует примерную стоимость перегрузки круглого леса, причем кривая I относится к ручной перегрузке, II—к цепному са-моспуску, III—к элеватору с нефтяным двигателем,
IV—к передвижному поворотному крану с нефтяным двигателем. Фигура 3 показывает примерную стоимость перегрузки сыпучих грузов, где I относится к ручной перегрузке угля, II—к ручной перегрузке зерна, III—к самоспуску с подвижным жолобом, IV—к само-спуску с саморазгружающимися вагонами, V—к самоспуску с опрокидывателями, VI—к элеватору с электрическим или нефтяным двигателем, VII—к элеватору с саморазгружающимися вагонами, VIII—к ленточному транспортеру с электрическим или нефтяным двигателем.
Если сравнительно короткий участок ж. д. одного размера колеи соединяет между собой
Диаграмма себестоимости перегрузки сыпучих, грузов (с одной колеи на другую)
Фигура 3.
дороги другой колеи, то может оказаться целесообразным, во избежание двойной перегрузки, передавать вагоны полностью, не разгружая их. Такая передача может производиться на рольбоках (специальные двухосные тележки) или на вагонных платформах. Существенным преимуществом роль-боков является их малый вес и низкое расположение (на несколько сантиметров выше головки рельса) колес перевозимого вагона. Недостатки рольбоков: а) они требуют ограничения скорости (обычно до 15 км/ч), б) в состав поезда небезопасно включать более двух таких тележек, причем они должен быть разделены узкоколейными вагонами; в) на них нельзя перевозить четырехосных вагонов. Вагонные платформы (обычно четырехосные) применяются для перевозки вагонов как более узкой, так и более широкой колеи. Не имея недостатков рольбоков, вагонные платформы дают большую тару (на 20— 25% больше, чем при рольбоках) и требуют большого габарита. Несмотря на это, в последнее время они стали получать более значительное распространение. С целью понижения перевозимого вагона применяется особый вид четырехосных вагонов—т рансборде-р о в, у которых рельсы, предназначаемые для установки перевозимых вагонов, располагаются в пониженном уровне, то есть ниже осей колесных скатов трансбордера. Кроме вышеуказанных приспособлений, для передвижения вагонов по разным колеям могут применяться раздвижные оси. Однако, в виду того что вагоны с раздвижн. осями пока еще очень дороги, применение их ограничивается исключительными случаями.При значительных размерах передачи в большинстве случаев представляется более выгодным применение совмещенной колеи в три или четыре рельса, дающих две ширины колеи. Более удобными представляются дороги с четырьмя рельсами, но трехрельсовые требуют меньших расходов на постройку.
Подвижной состав. В области подвижного состава для наиболее распространенных узкоколейных ж. д. с шириной колеи 1,067 и
1,000 метров за границей в настоящее время достигнуты столь большие успехи, что как локомотивы, так и вагоны немногим уступают нормальноколейным. Что касается других размеров колеи, в частности 0,750 м, то в виду значительно меньшей их распространенности достижения на них значительно менее показательны, но все-таки дороги и с такой колеей дают возможность вполне успешно и выгодно эксплоатировать их и осуществлять сравнительно крупные перевозки.
Паровозы. Для тяжелых товарных поездов применяются преимущественно паровозы с 4—6 движущими осями. При конструировании узкоколейных паровозов большое внимание обращается на улучшение условий вписывания в кривые малых радиусов, причем в этом направлении, благодаря широкому применению поворотных тележек и подвижных осей, достигнуты большие успехи. Тяжелые паровозы нек-рых типов вписываются в закругления радиусом до 60 метров (при ширине колеи в 1,000 м), а легкие паровозы с полыми осями Клин-Линд ера, при колее 0,750 м,—в кривые радиуса 20 метров и при колее 0,600 м—в кривые радиуса 10 метров Большое распространение имеют паровозы дуплекс по сист. Маллета, Мейера, Га-ганса, Клозе, Гаррата; в последнее время новейшая и наиболее совершенная система Гаррата начинает вытеснять остальные (смотрите Локомотивы). На дорогах местного значения широко применяются танк-паровозы. Сила тяги сильнейших современных товарных паровозов при колее 1,067 метров доходит до 19 000 килограмм. Скорость движения пассажирских паровозов доходит до 80 км/ч при s= 1,067 м, до 56 км/ч при s= 0,750 метров и до 40 км/ч при s=0,600 Л!.
Тепловозы. В отношении применения тепловозов узкоколейные ж. д. находятся пока даже в лучшем положении, чем ширококолейные, благодаря возможности ограничиваться небольшими мощностями. В настоящее время на многих Ж. д. у. к. с успехом применяются тепловозы сравнительно небольшой, но достаточной для дорог второстепенного значения мощности (до 500 1Р). Достигнутые в последние годы удачные разрешения проблем охлаждения и передачи несомненно дадут возможность выработать типы узкоколейных тепловозов и большей мощности.
Электровозы. В настоящее время и электрическая тяга с успехом применяется на многих узкоколейных дорогах не только при ширине колеи 1,067 и 1,000 метров (на таких дорогах обращаются весьма мощные электровозы, до 1 863 ЕР), но и на дорогах с шириною колеи до 0,750 м, где еще в 1914 году имелись электровозы мощностью до 600 ЕР. Очевидно, что в связи с достижениями развивающейся электротехники мощность и для этой ширины колеи может быть значительно повышена.
Пассажирские вагоны. Для транзитных узкоколейных магистралей и вообще дорог значительного протяжения, на которых пассажирам приходится проводить в вагоне много времени, строятся преимущественно длинные вагоны на поворотных тележках, в большинстве случаев четырехосные, а иногда и шестиосные. Ширина новых вагонов колеи 1,000 метров доходит до 2,90 ж, внутренняя высота—до 2,82 м, а длина—до 18,4 метров Тара особенно комфортабельных шестиосных вагонов доходит до 30,8 тонн На дорогах местного значения незначительного протяжения, естественно, обращается внимание на возможное удешевление себестоимости провоза пассажиров и на возможное уменьшение собственного веса на пассажироместо. На этих дорогах также отдается предпочтение четырехосным вагонам на тележках, хотя есть довольно много и двухосных вагонов; трехосные вагоны выходят из употребления. На дорогах с шириной колеи 0,750 и 0,600 метров пассажирок, вагоны значительно менее удобны и рассчитаны преимущественно на короткие переезды. В целях лучшей устойчивости принимаются меры к возможному понижению центра тяжести вагонов.
Товарные вагоны. Новейшие типы вагонов Ж. д. у. к. показывают чрезвычайно большие успехи в смысле увеличения подъемной силы, которая на дорогах с колеями 1,067 и 1,000 метров доведена до 45,00 тонн (при таре полувагона 18,5 тонн). Новые товарные узкоколейные вагоны делают преимущественно четырехосными, на поворотных тележках. Длина вагонов колеи 1,000 метров доходит до 14 м, ширина—до 2,60 м, а внутренняя высота—до 2,50 метров Новые двухосные вагоны для улучшения вписывания в кривые снабжаются подвижными осями; трехосные вагоны выходят из употребления; широкое применение находят открытые вагоны или полувагоны. Подъемная сила вагонов на колеях 0,760, 0,750, 0,610 и 0,600 метров значительно меньше, но все же достигает 20 т; эти вагоны также делаются преимущественно четырехосными с возможно низким расположением центра тяжести. Процентное отношение тары к подъемной силе у вагонов нек-рых старых типов менее благоприятно, чем у вагонов нормальной колеи; в новейших же типах удалось не только сравнять это соотношение, но и получить значительно более выгодное: например у новых бразильских вагонов оно доведено до 48%, у африканских—до 42,5%, а у аргентинских—до 40%, при достаточной прочности вагонов и автоматич. тормозах. При конструировании вагонов, предназначенных для дорог местного значения и рассчитанных на движение с незначительными скоростями в небольших поездах, достигается еще более благоприятное соотношение, что можно видеть из примера французских декови-левских дорог, где отношение тары к подъемной силе вагона доведено до 32%. О подвижном составе промышленных узкоколейных ж. д. см. Подток ной сосишв.
Пределы применения узкоколейных железных дорог. Область применения узкоколейных железных дорог очень обширна, но, конечно, далеко не во всех случаях они могут заменить ширококолейные ж. д. Эта область ограничивается гл. обр. размерами грузооборота, которые определяются, во-первых, тех-нич. возможностями, то есть предельной провозной способностью узкоколейных дорог,
23
Т. Э. m. VII.
а, во-вторых, экономическими соображениями, то есть полной себестоимостью перевозок.
Технические возможности зависят от типа дороги и ее оборудования. При современных типах подвижного состава и при уклонах до 10°/оо эти пределы могут доходить: для колеи 1,000 м—до 1 600 000 ткм/км, а для колеи 0,750 м—до 800 000 ткм/км в год в грузовом направлении.
Экономии, пределы, то есть предельные размеры грузооборота, при которых данный вид ж. д. представляется более выгодным, помимо технич. возможностей, зависят еще и от ряда других факторов, как то: длина пути, топографии, условия, характер грузов, условия грузооборота, условия примыкания, учетный % и прочие Эти пределы, естественно, не м. б. выше технич. возможностей и обычно бывают значительно ниже их. Вообще говоря, экономич. пределы представляются относительными и м. б. определены путем сопоставления результатов подсчетов, сделанных для нескольких (не менее двух) видов дороги при заданной комбинации определяющих факторов. Чем совершеннее тип пути, чем меньшие он имеет уклоны, чем большие нагрузки м. б. на нем допущены, тем больше средств требуется на его сооружение, но зато и тем дешевле обходятся самые перевозки при достаточном грузообороте. Задача проектировщика — установив рациональн. соответствие, выбрать для данных местных условий и для ожидаемого грузооборота наиболее целесообразный и экономически выгодный тип дороги. Установление экономич. пределов применения значительно облегчает эту задачу.
Экономич. пределы применения того или иного вида пути сообщения определяются:
а) наименьшей себестоимостью перевозки и б) наибольшей рентабельностью. На первый взгляд кажется, что тот путь, который дает меньшую стоимость перевозки (с учетом амортизации) представляется для данных условий наиболее выгодным; однако, в действительности, как показывают расчеты, экономич. пределы по рентабельности значительно превышают пределы по полной себестоимости перевозки, так как более дешевые пути дают сравнительно больший % на затраченный капитал.
Т. о., для каждой комбинации условий получаются два экономических предела применения. При наших условиях, то есть при недостатке средств, целесообразнее было бы в большинстве случаев руководствоваться пределами, определенными по рентабельности, то есть шире развивать применение более дешевых путей сообщения, учитывая при этом перспективы развития грузооборота. Однако, расчет рентабельности значительно сложнее, чем расчет полн. себестоимости перевозок, особенно для путей общего пользования и значит, протяжения, причем методов такого подсчета пока еще не выработано.
Определение экономич. пределов по себестоимости перевозок производят путем подсчета себестоимости перевозок по сравниваемым типам путей сообщения для разных грузооборотов, от минимальных до предельных, причем градации берутся в зависимости от желаемой точности.
Рассчитав себестоимость перевозок для различных грузооборотов, строят на одной и той же сетке кривые себестоимости для каждого вида пути, причем по горизонталям откладывают в известном масштабе размеры грузооборота, а по вертикалям—соответствующие грузооборотам стоимости перевозки. Соединив нанесенные т. о. точки плавной кривой, получают диаграмму себестоимости перевозок. Пересечение кривых, построенных для сравниваемых видов путей сообщения, показывает предельные грузообороты, при превышении которых данный вид дороги становится менее выгодным, чем другой (более сильный).
Полная себестоимость перевозки, слагающаяся из всех эксплуатонных расходов и расхода на оплату % на капитал и амортизацию, м. б. выражена следующ. формулой:
где q—полная себестоимость перевозки 1 ткм груза в коп.; Q—годовое количество груза в прямом и обратном направлениях в т; L—средний пробег груза (то есть средняя
дальность его перевозки) в км Ώ—полный годовой расход по эксплуатации (с учетом стоимости перегрузки) в руб.; С—стоимость сооружения и оборудования дороги в руб.; р—% на капитал и амортизацию.
Для правильного выбора наиболее целесообразного и выгодного пути необходимо во всех сомнительных случаях производить подробные изыскания, для каждого конкретного направления, делая сравнительные подсчеты стоимости и эксплуатации конкурирующих видов путей сообщения, чтобы определить полную себестоимость перевозок и ожидаемую рентабельность. В наших условиях, для дорог общего пользования сравнению могут подлежать три размера колеи: 1,524, 1,000 и 0,750 м, а для дорог необщего пользования—четыре: 1,524, 1,000, 0,750 и 0,600 метров При достаточной подготовке проектировщика, даже и при сложных местных условиях, обычно оказывается достаточным произвести детальные сравнительные подсчеты для двух размеров колеи, т. к. осталь ные отпадают уже после предварительных подсчетов. При легких условиях опытный проектировщик может ориентироваться в выборе и без детальных подсчетов.
Для примера и для предварительной ориентировки могут служить приводимые диаграммы себестоимости перевозок дляж.д. общего пользования, протяжением 50 км (фигура 4), 100 км (фигура 5) и 150 км (фигура 6), и для дорог необщего пользования, протяжением 25 км (фигура 7) и 50 км (фигура 8), проходящих в слабо холмистой местности. Диаграммы составлены по средним ценам 1926/27 годах для центральных районов СССР, причем % на амортизацию и затраченный капитал принят условно—10. На диаграммах, составленных для дорог необщего пользования, построены также и кривые для улучшенных безрельсовых дорог при автомобильной тяге. Как иллюстрация повышения выгодности узкоколейных ж. д. с увеличением пересеченности местности может служить помещенная на фигуре 9 примерная диаграмма, построенная для гористой местности. В виду чрезвычайного разнообразия характера гористой местности, для горных дорог, даже и для предварительной ориентировки, необходимы специальные сравнительные подсчеты по каждому конкретному случаю.
В общем, на основании произведенных пока исследований (требующих еще дальнейшего углубления) для разных комбинаций условий сооружения и работы ж. д. можно прийти к следующим заключениям. 1) Выгодность применения узкоколейных ж. д.
вообще значительно повышается с усилением пересеченности местности, причем для горной местности размеры переходного гру зооборота по экономии, соображениям (то есть экономии, пределы выгодности применения узкой колеи) могут до трех раз и более превосходить пределы, подсчитанные для равнинной местности. 2) Выгодность применения узкоколейных ж. д., примыкающих к ширококолейным, довольно резко повышается с увеличением длины узкоколейной дороги, особенно при сравнительно небольшой ее длине. Поэтому при малых протяжениях (менее 30—50км) узкоколейные ж. д. целесообразно строить лишь в горной местности или при очень небольших грузооборотах, к значительному развитью которых не имеется данных; при значительном же протяжении применение узкоколейных ж. д. становится выгодным и при довольно больших грузооборотах даже и в равнинной местности.
3) Облегчение технич. условий и эксплоата-ции (сравнительно одинаковое по широкой и узкой колее) снижает экономия, пределы применения узкой колеи. 4) Для дорог протяжением до 200—300 км наиболее выгодной представляется колея 0,750 ж. 5) С увеличением протяжения дороги и размеров грузооборота к колее 0,750 ж все ближе и ближе
Фигура 7.
подходит колея 1,000 ж. 6) Для дорог, имеющих характер магистралей, при значительной длине их, особенно в суровом климате и в тех случаях, когда имеются основания ожидать в скором времени значительного развития грузооборота (свыше 200—300 ткм) или когда предвидится электрификация дороги, целесообразно применение метровой колеи. 7) Увеличение мощности паровозов оказывает существенное влияние на удешевление полной себестоимости перевозок (с учетом амортизации и необходимого усиления верхнего строения). Поэтому, когда движение достигает 3—4 пар поездов в сутки, целесообразно вводить более сильный тип паровозов, с распределением его веса на возможно большее число ведущих осей (сист. Гаррата). 8) Для наших промышленных подъездных путей узкой колеи следует отдавать предпочтение колее 0,750 м; метровая колея подлежит применению лишь
Длина главного пути 50км
в следующих случаях: а) если путь примыкает к жел. дороге метровой колеи, б) если размер грузооборота и перспективы его развития настолько велики, что колея 0,750 метров в скором времени окажется экономически
менее выгодной, и в) если производственные условия таковы, что применение колеи 0,750 метров представляется технически нецелесообразным или небезопасным вследствие меньших размеров и меньшей устойчивости подвижного состава. 9) Для подъездных путей необщего пользования в нек-рых случаях применение узкой колеи может представляться выгодным при довольно больших грузооборотах и при незначительном протяжении этих путей, например, когда эти пути хотя и примыкают к ширококолейной дороге, но по условиям нагрузки могут входить вглубь территории предприятия настолько,что стоимость нагрузки на узкоколейный подвижной состав обойдется дешевле, чем на ширококолейный (на величину, не меньшую, чем стоимость перегрузки на станцию примыкания).
Лит.: Η п к и т и н А., Постройка и эксплуатя узкокол. шел. дорог, СПБ, 1909; Энгельгардт 10. В., Узкокол. шел. дороги за границей и в СССР, М.—Л., 1927; его же, Жел. дороги, т. 3—Узкоколейные дор., 31.—Л., 1929; Stewenson С.W.,Resistenda des fontestrillios e trens, Rio de Janeiro, 1916; Mustapha de Courten J. Les chemins de fer a voie d’un metre, P., 1922; L i e b m a n A., Die Klein- u. Strassenbahnen, Lpz.—B.,1910; Ptaczow-sky L., Feldbahnen u. Industriebahncn, B., 1920; Roll’s Enzyklopadie d. Eisenbahmvesens, 2 Aufl., B. 9, B.—W., 1923; Birk A., Schmalspurbahnen, Handb. Ing., T. 5 — Der Eisenbahnbau, B. 7, Leipzig, 1910; Birk A., Der Wegebau, B. 4 — Linienfiilirung d. Strassen u. Eisenbahnen, W., 1922; BansenH., Die Bergwerkmasdiinen, B.6—StreckenfOrderung, B.,1921; Kayser O., Die belgische Kleinbahnen, Berlin, 1911; 31 о г e a u A., Traite de chemins de fer, t. 6— Chemins de fer secondaries, P., 1906; W a s s e u r L., Les chemins de fer d’intdrSt local,P.,1926; W i e n er
L., Les 6cartements des voies de chemins de fer, P., 1923; «Archiv fiir Eisenbahnwesen», B.; «African Engineering», L.; «Bull, de 1’Association Internationale du Congris des chemins de fer», Bruxelles; «Indian Engineering», Bombay; «Ingegneria ferroviaria», Roma; «Organ fiir Fortschritte d. Eisenbahnwesens», BIch.: «Railway Gazette a. Railway News», L.; «Railway Age Gazette», N. Y.; «Revue generale des chemins de fer et des tramways», P.; «The Railway Engineer», L.; «Verkehrstechnische Woche», B.; «Ztg d. Ver. deutscher Eisenbahnverwaltungen», В. Ю. Энгельгардт.