Вагонные пути (также называемые Ваггонвей ), также известные как конные железные дороги и конные железные дороги , состояли из лошадей, оборудования и путей, используемых для буксировки вагонов, которые предшествовали железным дорогам с паровой тягой . Использовались термины «платформа» , «трамвай» , «драмвей ». Преимущество вагонных путей заключалось в том, что с той же мощностью можно было перевозить гораздо большие грузы.
Самым ранним [ требуется цитирование ] свидетельством является мощеная дорога Диолкос длиной от 6 до 8,5 км (от 3,7 до 5,3 миль) , по которой лодки перевозились через Коринфский перешеек в Греции примерно с 600 г. до н.э. [1] [2] [3] [4] [5] Колесные транспортные средства, запряженные людьми и животными, двигались по бороздкам в известняке , которые служили гусеничным элементом, не позволявшим повозкам сойти с намеченного маршрута. Диолкос использовался более 650 лет, по крайней мере, до I века нашей эры. [5] Асфальтированные дорожки были позже построены в римском Египте . [6]
Подобную операцию проиллюстрировал в Германии в 1556 году Георгиус Агрикола (изображение справа) в своей работе De re Metallica . [7] На этой линии использовались тележки «Hund» с колесами без фланцев, движущимися по деревянным доскам, и вертикальным штифтом на грузовике, входящим в зазор между досками, чтобы он двигался в правильном направлении. Шахтеры прозвали вагоны «Хунде» («собаки») из-за шума, который они производили на путях. [8]
Примерно в 1568 году такую систему использовали немецкие горняки , работавшие в Королевских шахтах недалеко от Кесвика . Археологические работы на территории Королевской шахты в Колдбеке в английском Озерном крае подтвердили использование « гончей ». [9] [10]
В 1604 году Хантингдон Бомонт завершил строительство Wollaton Wagonway , построенного для перевозки угля из шахт в Стрелли в Wollaton Lane End, к западу от Ноттингема , Англия . В 1605 году между Брозли и Джекфилдом в Шропшире были обнаружены повозки , которые Джеймс Клиффорд использовал для перевозки угля из своих шахт в Брозли к реке Северн. Было высказано предположение, что они несколько старше, чем в Воллатоне. [10] [11]
Миддлтонская железная дорога в Лидсе , построенная в 1758 году как вагонный путь, позже стала первой в мире действующей железной дорогой (кроме фуникулеров), хотя и в модернизированном виде. В 1764 году в Льюистоне, штат Нью-Йорк, была построена первая железная дорога в Америке как вагонный путь. [12]
Вагоны улучшили транспортировку угля, позволив одной лошади доставлять от 10 до 13 длинных тонн (10,2 и 13,2 т ; 11,2 и 14,6 коротких тонн ) угля за рейс — примерно в четыре раза больше. Вагонные пути обычно предназначались для перевозки полностью загруженных вагонов вниз по склону к каналу или лодочному причалу, а затем возврата пустых вагонов обратно в шахту.
До начала промышленной революции рельсы делались из дерева, имели ширину в несколько дюймов и крепились встык к деревянным бревнам или «шпалам», расположенным крест-накрест с интервалом в два или три фута. Со временем стало обычным покрывать их тонкой плоской оболочкой или «покрытием» из железа, чтобы продлить срок их службы [13] и уменьшить трение. Это вызвало больший износ деревянных роликов повозок и к середине 18 века привело к появлению железных колес. Однако железная обшивка была недостаточно прочной, чтобы противостоять прогибанию при проезде груженых вагонов, поэтому были изобретены рельсы, полностью сделанные из железа. [13]
В 1760 году Коулбрукдейлский металлургический завод начал укреплять трамвай с деревянными перилами железными прутьями, [14] которые, как выяснилось, облегчали проезд и уменьшали расходы. В результате в 1767 году рельсы стали делать чугунными . Вероятно, они были длиной 6 футов (1,829 м) с четырьмя выступающими ушками или выступами размером 3 дюйма (75 мм) на 3 дюйма .+3 ⁄ дюйма (95 мм), чтобы их можно было прикрепить к шпалам . Рельсов было 3+3 ⁄ дюйма (95 мм) в ширину и 1+Толщина 1 ⁄ дюйма (30 мм). Позже в описаниях также упоминаются рельсы длиной 3 фута (914 мм) и шириной всего 2 дюйма (50 мм). [15]
Более поздняя система включала L-образные железные рельсы или пластины , каждая длиной 3 фута (914 мм) и шириной 4 дюйма (102 мм), имевшие на внутренней стороне вертикальный выступ или фланец высотой 3 дюйма (76 мм) в центре. и сужается до 2 дюймов (51 мм) на концах, чтобы удержать спущенные колеса на колеи. Впоследствии для увеличения прочности аналогичный фланец можно было бы добавить под рельсом. [13] Деревянные шпалы продолжали использоваться — рельсы были закреплены шипами , проходящими через конечности, — но примерно в 1793 году начали использоваться каменные блоки — нововведение, связанное с Бенджамином Аутрамом , хотя он не был его создателем. Этот тип рельсов был известен как плита-рельс, трамвай-плита или путевая плита - названия, которые сохранились в современном термине « плитоукладчик », применяемом к рабочим, которые прокладывают и обслуживают постоянный путь . [13] Колеса фургонов с гребнями были простыми, но они не могли двигаться по обычным дорогам, так как узкие обода впивались в поверхность.
Другая форма рельсов, краевые рельсы , была впервые использована Уильямом Джессопом на линии, которая была открыта как часть Чарнвудского лесного канала между Лафборо и Нанпантаном в Лестершире в 1789 году . Outram, но были высказаны возражения против прокладки рельсов с вертикальными выступами или фланцами на магистрали . Эту трудность удалось преодолеть за счет прокладки дороги до уровня верха выступов. [13] В 1790 году Джессоп и его партнер Оутрам начали производить перила. Другим примером применения краевой железной дороги была железная дорога Лейк-Лок в Западном райдинге Йоркшира (ныне Западный Йоркшир ) , которая использовалась в основном для перевозки угля. Железная дорога взимала плату и открылась для движения в 1798 году, что сделало ее старейшей общественной железной дорогой в мире. Маршрут начинался в Лейк-Локке, Стэнли , на судне Aire & Calder Navigation , пролегая от Уэйкфилда до Аутвуда , на расстоянии примерно 3 миль (4,8 км). Краевые рельсы (с боковой стойкой) использовались на близлежащей зубчатой железной дороге Миддлтон-Лидс (отрезок этого рельса выставлен в Городском музее Лидса ). Колеса обочины имеют борта, как у современных железных дорог и трамваев. На современных железнодорожных переездах и трамвайных путях также имеются дамбы .
Эти две системы строительства железных железных дорог продолжали существовать до начала 19 века. [13] В большинстве частей Англии предпочтение отдавалось пластинчатому рельсу. [13] Пластинчатые рельсы использовались на Суррейской железной дороге (SIR), от Уондсворта до Западного Кройдона . [13] SIR был санкционирован парламентом в 1801 году и завершен в 1803 году. [13] Как и железная дорога Лейк-Лок , SIR был доступен для общественности при оплате дорожных сборов; все предыдущие линии были частными и зарезервированы исключительно для использования их владельцами. [13] Поскольку он использовался отдельными операторами, транспортные средства сильно различались по расстоянию между колесами ( ширине колеи ), и пластинчатый рельс справлялся с этим лучше. В Южном Уэльсе , где в 1811 году железные дороги были связаны с каналами, угольными шахтами, металлургическими и медными заводами и имели общую длину почти 150 миль (241 км), [14] плато было почти универсальным. [13] Но на севере Англии и в Шотландии краевая рейка пользовалась большей популярностью, и вскоре ее превосходство было общепризнано. [13] Колеса имели тенденцию застревать в фланце пластинчатого рельса, и на них скапливалась грязь и камни.
Изготовление самих рельсов постепенно совершенствовалось. [13] Делая их более длинными, количество стыков на милю было уменьшено. [13] Соединения всегда были самой слабой частью линии. [13] Еще одним достижением стала замена чугуна кованым железом, хотя этот материал не получил широкого распространения до тех пор, пока в 1820 году патент на улучшенный метод прокатки рельсов не был предоставлен Джону Биркиншоу из Бедлингтонского металлургического завода . [13] Его рельсы имели клиновидную форму в сечении, намного шире вверху, чем внизу, а промежуточная часть или перемычка еще тоньше. Он рекомендовал сделать их длиной 18 футов (5,49 м), предполагая, что несколько из них можно сварить вместе, чтобы получить значительную длину. Они поддерживались на шпалах на стульях с интервалом 3 фута (914 мм), а между точками опоры были с рыбьим брюхом. Используемые Джорджем Стивенсоном на линиях Stockton & Darlington и Canterbury & Whitstable , они весили 28 фунтов/ярд (13,9 кг/м). [13] На Ливерпульско-Манчестерской железной дороге они обычно имели длину 12 или 15 футов (3,66 или 4,57 м), весили 35 фунтов/ярд (17,4 кг/м) и крепились железными клиньями к стульям весом 15 или 17 фунтов (6,8 кг). или 7,7 кг) каждый. Стулья, в свою очередь, были прикреплены к шпалам двумя железными шипами, полукруглыми деревянными крестовыми шпалами, используемыми на насыпях, и каменными блоками площадью 20 дюймов (508 мм) и глубиной 10 дюймов (254 мм) в выемках. Было обнаружено, что рельсы с рыбьим брюхом ломаются возле стульев, и, начиная с 1834 года, их постепенно заменяли параллельными рельсами весом 50 фунтов / ярд (24,8 кг / м). [13]
В 1804 году Ричард Тревитик , впервые зарегистрировавший использование паровой энергии на железной дороге, запустил паровоз высокого давления с гладкими колесами по платине L-образного сечения недалеко от Мертир-Тидфила , но это было дороже, чем лошади. [13] Он совершил три поездки от железных рудников в Пенидаррене до канала Мертир-Кардифф и каждый раз ломал рельсы, предназначенные для перевозки конных повозок. В то время существовало общее сомнение в том, что гладкие колеса могут обеспечивать сцепление с гладкими рельсами. В результате появились предложения использовать реечные или другие приводные механизмы.
.jpg/1280px-Blenkinsop's_rack_locomotive,_1812_(British_Railway_Locomotives_1803-1853).jpg)
Г-н Бленкинсоп из шахты Миддлтон запатентовал использование зубчатых колес в 1811 году, а в 1812 году Миддлтонская железная дорога (эджвей, зубчатый рельс) успешно использовала двухцилиндровые паровозы, изготовленные Мэтью Мюрреем из Холбека , Лидс . Джордж Стефенсон построил свой первый паровоз в 1813 году (запатентован в 1815 году) для шахты Киллингворт [14] и обнаружил, что гладкие колеса на гладких рельсах обеспечивают достаточное сцепление с дорогой. Хотя позже он рассказал, что они назвали этот локомотив «Милорд», поскольку он финансировался лордом Рэйвенсвортом , похоже, что в то время он был известен как Блюхер . В 1814 году Уильям Стюарт был нанят компанией Parkend Coal Co в лесу Дин для постройки паровоза, испытания которого, как сообщалось, прошли успешно. [14] Стюарт не получил ожидаемого вознаграждения, и обе стороны расстались в плохих отношениях. Стюарт был «обязан передать двигатель этой компании». [16] В 1821 году было предложено построить вагонную дорогу, чтобы соединить шахты в Западном Дареме , Дарлингтоне и реке Тис в Стоктоне . Джордж Стивенсон успешно доказал, что конные вагоны устарели, а паровая железная дорога может перевозить в 50 раз больше угля. . [ нужна цитата ] В 1825 году он построил локомотив Locomotion для Стоктон- и Дарлингтонской железной дороги на северо-востоке Англии, который в 1825 году стал первой в мире общественной паровой железной дорогой, используя как лошадиную силу, так и паровую энергию на разных маршрутах.
Стационарные паровые машины для горнодобывающей промышленности стали доступны примерно в середине 18 века. [ нужна цитация ] Вагонные пути и железные дороги с паровым приводом имели крутые подъемные участки, и для работы на наклонных участках использовался трос, приводимый в движение стационарным паровым двигателем. Британские войска в Льюистоне, штат Нью-Йорк, использовали канатную дорогу для доставки грузов на базы перед войной за независимость США . «Стоктон» и «Дарлингтон» имели две наклонные секции, питавшиеся по кабелю. Переход от вагонного пути к полностью паровой железной дороге был постепенным. Железные дороги до 1830-х годов, работавшие на паровой тяге, часто курсировали на лошадях, когда паровозы были недоступны. Даже в эпоху пара на станциях было удобно использовать лошадей для перегона повозок с одного места на другое. Лошадям не требуется длительное время, чтобы поднять пар в котле, и они могут срезать путь с одного запасного пути на другой. На Хэмли-Бридж были объявлены тендеры на поставку лошадей, отчасти потому, что обычному железнодорожному персоналу не хватало навыков обращения с лошадьми.
Деревянные рельсы продолжали использоваться для временных железных дорог и в двадцатом веке. Некоторые лесозаготовительные компании на юго-востоке США проложили дороги-столбы, используя неликвидные бревна, которые фактически были бесплатными, для создания дорожек по цене от 100 до 500 долларов за милю. Постоянство не было проблемой, поскольку лесорубы переходили к другим древесинам по мере расчистки каждого участка. [17] Сообщается, что по крайней мере одна такая дорожная система с столбами простиралась примерно на 20 миль (32 км). [18]
Обычно рельсы для столбов представляли собой бревна диаметром от 8 до 12 дюймов (от 20 до 30 см), уложенные параллельно прямо на землю без поперечных шпал и соединенные встык с помощью нахлесточных соединений и деревянных колышков. Подвижной состав обычно имел колеса либо с вогнутыми ободами, охватывающими верхнюю часть опорных рельсов, либо колеса без фланцев с отдельными направляющими колесами, идущими по бокам каждого рельса. Паровые тяговые машины и некоторые специально построенные локомотивы успешно использовались для перевозки поездов с бревнами. Например, Perdido был построен компанией Adams & Price Locomotive and Machinery Works из Нэшвилла, штат Теннесси , в 1885 году для лесопилки Wallace, Sanford and Company на станции Уильямс, штат Алабама , где он буксировал до семи вагонов по 3 или 4 бревна в каждом. Это был двигатель с редуктором ( передаточное число 4,5:1 ), приводивший в движение четыре индивидуально вращающихся колеса с вогнутыми ободьями на неподвижных осях через цепные передачи; мощный, но развивающий скорость менее 5 миль в час (8,0 км/ч). [17] Еще позже стали использоваться модифицированные тягачи с полуприцепами . [19]
Поскольку паровая энергия постепенно заменяла лошадиную силу на протяжении 19 века, термин «вагонный путь» устарел и был заменен термином «железная дорога». По состоянию на 2024 год [обновлять]работает очень мало конных или канатных грузовых железных дорог, яркими примерами которых являются канатный трамвай на горе Святого Михаила и Рейссзуг , который находится в непрерывной эксплуатации примерно с 1500 года. Несколько пассажирских линий продолжают работать, в том числе конные. - конный трамвай Дуглас-Бей и канатные дороги Сан-Франциско .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )