На железных дорогах разрыв колеи происходит там, где линия одной колеи (расстояние между рельсами или между колесами поездов, предназначенных для движения по этим рельсам) встречается с линией другой колеи. Поезда и подвижной состав , как правило, не могут проходить без какой-либо формы преобразования колеи , что приводит к тому, что пассажирам приходится менять поезда, а грузам — перегружаться или перегружаться ; это может добавить задержки, расходы и неудобства для путешествия по такому маршруту.
На заре развития железных дорог разрыв колеи был распространенной проблемой, поскольку стандарты еще не были установлены, и разные организации использовали собственную предпочтительную ширину колеи на контролируемых ими линиях — иногда по механическим и инженерным причинам (оптимизация с учетом географии или конкретных типов грузов и подвижного состава), а иногда по коммерческим и конкурентным причинам (взаимодействие и невзаимодействие внутри компаний и альянсов и между ними часто были ключевыми стратегическими шагами).
Различные решения, отличные от перегрузки, были задуманы даже в раннюю эпоху железных дорог в Великобритании [1] : 202–203 (включая ролбоки , транспортные вагоны , двойную колею и даже контейнеризацию или оси с переменной шириной колеи ), но они не были реализованы в разгар Колейной войны в 1840-х годах, что привело к регулярной необходимости перегрузки. [1] : 202–203 Биография Изамбарда Кингдома Брюнеля (главного сторонника широкой колеи для Великой Западной железной дороги ), написанная LTC Rolt , отмечает очевидную загадочность этого отсутствия реализации, [1] : 202–203 но вероятным объяснением является то, что воюющие стороны в то время, вероятно, были в первую очередь заинтересованы в победе в Колейной войне и установлении стандарта, который бы приносил пользу их коммерческим интересам.
Отсутствие стандартизированной колеи было существенной проблемой в транспорте в Конфедеративных Штатах Америки во время Гражданской войны в США .
См. раздел примеров ниже, где представлен ряд международных примеров различных типов, включая разрыв колеи в Глостере , который был самым ранним значительным разрывом колеи между 1435 мм ( 4 фута 8 дюймов)+1 ⁄ 2 дюйма) и 7 футов 1 ⁄ 4 дюйма (2140 мм ) , а также первый разрыв колеи между русской и стандартной, проложенный в 1861 году между пограничными станциямиЭйдткунен(тогда Восточная Пруссия, ныне Россия) иКибартай(тогда Россия, ныне Литва).
Когда поезда сталкиваются с другой шириной колеи, например, на границах между Испанией и Францией или между Россией и Китаем, традиционным решением была перегрузка ( часто называемая перевалкой в обсуждениях смены ширины колеи ), то есть перемещение пассажиров и грузов в вагоны другой системы. При перегрузке с одной ширины колеи на другую часто количество подвижного состава оказывается несбалансированным между двумя системами, что приводит к большему простою подвижного состава в одной системе, чем в другой.
Один из распространенных методов избежать перевалки — это построить вагоны для меньших из двух габаритов погрузки с тележками, которые легко снимаются и заменяются другими тележками в месте пересадки на границе. Это занимает несколько минут на вагон, но быстрее, чем перевалка товаров.
Более современный и сложный метод — иметь многоколесные тележки с колесными парами , колеса которых могут перемещаться внутрь и наружу . Обычно они заблокированы на месте, но специальное оборудование на границе разгружает и разблокирует колеса и толкает их внутрь или наружу к новой колее, повторно блокируя и перезагружая колеса, когда это сделано. Это делается, когда поезд медленно движется по специальному оборудованию.
В некоторых случаях разрывов колеи удается избежать путем установки двухколесных путей, как на постоянной основе, так и в рамках процесса перехода на одноколесную колею.
Одним из методов достижения взаимодействия между подвижным составом с разной шириной колеи является перевозка состава с одной шириной колеи на специальных вагонах-транспортерах или даже на обычных платформах, оборудованных рельсами. Это позволяет подвижному составу добираться до мастерских и других линий с той же шириной колеи, с которыми он не связан иным образом. Перевозка составом поезда осуществлялась как временная мера между Порт-Огастой и Марри во время работ по переоборудованию колеи в 1950-х годах для обхода крутых уклонов и размывов в хребте Флиндерс . [2] [3]
Узкоколейные железные дороги были предпочтительны в подземных сланцевых карьерах Северного Уэльса , поскольку туннели могли быть меньше. Железнодорожная компания Padarn использовала транспортные вагоны на своей 4-футовой ( 1219 мм ) колее, каждый из которых перевозил четыре 1-футовых 10-дюймовых+3 ⁄ 4 дюйма (578мм) сланцевые трамваи. КогдаGreat Western Railwayприобрела одну из узкоколейных линий вБлайнай-Фестиниог, она развернула аналогичный тип транспортера-вагона, чтобы позволить продолжать использовать существующие сланцевые вагоны карьеров.[4]
Транспортные вагоны чаще всего используются для перевозки узкоколейных составов по линиям стандартной колеи.
На пивоваренном заводе Guinness в Дублине раньше была внутренняя узкая колея 1 фут 10 дюймов ( 559 мм ) и колея 5 футов 3 дюйма ( 1600 мм ) (стандартная колея для Ирландии), и чтобы избежать необходимости в паровозах обеих колеи, узкоколейные локомотивы были снабжены вагонами-конверторами стандартной колеи (называвшимися «тягачами»). Узкоколейный паровоз опускался в тягач с помощью портала, а его колеса опирались на ролики, которые, в свою очередь, приводили в движение колеса тягача через редуктор 3:1. Несколько из этих локомотивов сохранились, включая локомотив № 23 в комплекте с тягачом и подъемным порталом, сохраненный в музее Брокхэма в 1966 году, а теперь и на железнодорожном музее Эмберли .
Реже вагоны стандартной колеи перевозятся по узкоколейным путям с использованием адаптерных вагонов; примерами служат транспортные вагоны Rollbocke в Германии, Австрии и Чешской Республике, а также вагоны для перевозки молока на легкорельсовом транспорте Leek and Manifold Valley Light Railway в Англии.
С 2010 года [update]в Японии разрабатывается концепция «Поезд-в-поезде» .
Широкое распространение стандартных интермодальных контейнеров по всему миру с 1960-х годов сделало проблему смены колеи менее значимой, поскольку контейнеры можно эффективно перемещать с одного вида транспорта или поезда на другой с помощью специализированных кранов .
Большая эффективность достигается, когда длина вагонов на каждой колее одинакова, так что контейнеры можно перегружать из одного поезда в другой без продольного перемещения. Скорость перегрузки зависит, среди прочего, от того, сколько кранов могут одновременно работать в месте перегрузки.
Контейнерные краны относительно портативны, так что если колея перегрузочного узла время от времени меняется, краны можно перемещать по мере необходимости. Также можно использовать вилочные погрузчики.
Например, когда контейнеры отправляются «прямым поездом» из Китая в Европу, то только контейнеры, а не вагоны, перемещаются с железнодорожной сети Китая на железнодорожную сеть Казахстана. На железнодорожной станции Алтынколь около границы в Хоргосе два поезда (китайский 1435 мм или 4 фута 8+1 ⁄ 2 дюйма стандартной колеи одини казахской 1520 мм или4 фута 11+27 ⁄ 32 дюйма) размещаются бок о бок на параллельных путях, а портальные краны перемещают контейнеры с одного поезда на другой всего за 47 минут.[5][6]
Везде, где есть узкоколейные линии, которые соединяются с линией стандартной колеи, технически существует разрыв колеи. Если объем трафика, передаваемого между линиями, невелик, это может быть лишь небольшим неудобством. В Австрии и Швейцарии есть многочисленные разрывы колеи между основными линиями стандартной колеи и узкоколейными железными дорогами.
Многие внутренние швейцарские железные дороги, которые работают в горных районах, имеют ширину колеи 1000 мм ( 3 фута 3+3 ⁄ 8 дюйма ) метровой колеи , и большинство изних оборудованызубчатойрейкой, чтобы справляться с относительно крутыми уклонами.[7]Сквозное движение поездов стандартной колеи по зубчатым секциям было бы невозможно, но двухколейные пути существуют во многих местах, где уклон относительно пологий для перевозки состава стандартной и метровой колеи. Есть также некоторые железные дороги с 800-миллиметровой колеей, которые полностью управляются зубчатой рейкой.
Эффект незначительного разрыва колеи можно свести к минимуму, разместив его в точке, где груз в любом случае должен быть извлечен из вагонов. Примером этого является East Broad Top Railroad в США, которая имела установку для промывки и подготовки угля на своем разрыве колеи в Mount Union, штат Пенсильвания . Уголь выгружался из узкоколейных вагонов EBTR, а после обработки загружался в вагоны стандартной колеи Pennsylvania Railroad .
Линия между Финляндией и Россией имеет номинальную ширину колеи: финская колея составляет 1524 мм ( 5 футов ), тогда как российская колея — 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов).+27 ⁄ 32 дюйма); нынешняя российская колея на самом деле является переопределением старой1524 мм(5 футов). Это обычно не препятствует сквозному движению — обслуживание, проходящее через обе колеи, существует в видеAllegroмежду Хельсинки и Санкт-Петербургом. Номинальная разница в 4 мм (0,16 дюйма) обычно находится в пределах эксплуатационных допусков и не вызывает проблем или задержек.
Иберийская колея на самом деле состоит из трех немного отличающихся размеров: 1672 мм ( 5 футов 5 дюймов).+13 ⁄ 16 дюйма) в Испании,1664 мм(5 футов 5+1 ⁄ 2 дюйма )в Португалии, а более новый, переопределенный 1668 мм (5 футов 5+21 ⁄ 32 дюйма). Сквозное движение осуществляется с использованием транспортных средств, имеющих колею в пределах определенных допусков.Индийская колея, 1676 мм (5 футов 6 дюймов), также совместима с иберийской, хотя между ними нет фактического железнодорожного сообщения. Несмотря на это, старый испанский и португальский подвижной состав повторно использовался в Аргентине и Чили, обе из которых используют индийскую колею.
Также существует номинальный разрыв колеи со стандартной : в сети MTR Гонконга на линиях, принадлежащих MTR Corporation, использовалась ширина колеи 1432 мм ( 4 фута 8 дюймов) .+3 ⁄ 8 дюйма )до 2014 года. Более новые линии и расширения используют1435 мм(4 фута 8 дюймов)+1 ⁄ 2 дюйма) с разрывом номинальной колеи настанциях Шенг ВаньиЯу Ма Тэй.1435 мм(4 фута 8 дюймов)+1 ⁄ 2 дюйма) также используется в сетях, принадлежащихкорпорации KCR, несмотря на отсутствие физических соединений между двумя сетями.
Крупная железная дорога может иметь главные линии с тяжелыми путями и ответвления с легкими путями. Легкие локомотивы и подвижной состав могут работать на всех линиях, но тяжелые локомотивы и подвижной состав могут работать только на тяжелых путях. Тяжелый подвижной состав может работать на более легких путях с пониженной скоростью. Легкие пути можно модернизировать до тяжелых путем установки тяжелых рельсов и т. д., и это можно сделать без изменения ширины колеи.
Когда основная линия переводится на другую колею, ответвления могут быть отрезаны и сделаны относительно бесполезными, по крайней мере для грузовых поездов, пока они тоже не будут переведены на новую колею. Эти отрезанные ветки можно назвать сиротами колеи .
Противоположностью сироте колеи является линия с одной колеей, которая достигает территории, состоящей в основном из другой колеи. Примерами служат пять линий с широкой колеей 1600 мм ( 5 футов 3 дюйма ) из Виктории, Австралия, которые пересекали границу с Новым Южным Уэльсом, где в остальном колея стандартная. Аналогичным образом, линия со стандартной колеей от Олбери до Мельбурна в 1962 году, которая устранила большую часть перевалки в Олбери, особенно необходимость для пассажиров менять поезда посреди ночи. Линия со стандартной колеей от Калгурли до Перта частично заменила исходную линию с узкой колеей 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) и частично перестроила эту линию с лучшими кривыми и уклонами в качестве двухпутной двойной колеи. Из-за нехватки места на главной станции Перта пассажирские поезда со стандартной колеей заканчивают на три станции короче в Ист-Перте .
Три российские ширококолейные линии тянутся из Украины, одна ( линия Ужгород–Кошице ) в Словакию для перевозки полезных ископаемых; другая ( металлургическая линия ) в Польшу для перевозки тяжелой железной руды и стальной продукции без необходимости перевалки, как это было бы в случае разрыва колеи на границе. Были планы продлить словацкую линию до Вены [8], но они были фактически уничтожены австрийским правительством в 2021 году. [9] Третья, от польско-украинской границы до Перемышля, используется для пассажирских перевозок во Львов и Киев.
В 1994 году появилось предложение Rail Baltica о строительстве 728-километровой (452 мили) линии стандартной колеи с севера на юг, которая соединит европейские железные дороги из Польши через Каунас (Литва) и Ригу (Латвия) с Таллином (Эстония). [10] Первый этап, соединяющий литовско-польскую границу с Каунасом, был завершен в 2015 году.
Линия стандартной колеи, простирающаяся от белорусско-польской границы до Гродно, используется для пассажирских перевозок в Белосток, Варшаву и Краков. Планируется линия стандартной колеи от польско-украинской границы до Львова. [11]
Хотя ширина колеи является наиболее важным фактором, предотвращающим сквозной проезд между соседними системами, помехой могут стать и другие проблемы, включая габарит конструкции , габарит погрузки , осевые нагрузки , муфты , тормоза , системы электрификации , системы сигнализации , многоблочное управление, правила и положения , сертификацию машинистов, правостороннее или левостороннее движение, ремонт (как производить и оплачивать ремонт, пока подвижной состав находится на территории другой железной дороги) и язык. Проблемы габарита конструкции, габарита погрузки и осевой нагрузки решаются простым использованием меньших вариантов сквозного проезда. Общим решением часто является изготовление транспортных средств на заказ в соответствии со всеми встречающимися стандартами. Поезда могут быть построены для работы под четырьмя напряжениями, иметь оборудование с двумя системами сигнализации и т. д. Однако все эти решения обычно приводят либо к более дорогим поездам, либо к меньшему комфорту для пассажиров (например, из-за меньшего пространства внутри поезда, если у него меньший габарит погрузки), либо — в случае грузовых железных дорог — к меньшему пространству для груза, что делает невозможным двойное штабелирование или другие негативные эффекты.
Самый ранний рабочий пример системы смены осей на франко-испанской границе в 1948 году заключался в замене осей со скоростью 8 вагонов или 32 оси в час. [16]
В 19 веке в Соединенных Штатах Америки были широкие, узкие и стандартные железнодорожные пути, но сейчас почти вся ширина колеи составляет 1435 мм ( 4 фута 8 дюймов) .+1 ⁄ 2 дюйма )стандартная колея.Узкоколейные операцииобычно ограничиваются изолированными железнодорожными системами, за несколькими заметными исключениями.
В Китае используется сеть железных дорог со стандартной шириной колеи; соседние страны Монголия , Россия и Казахстан используют железные дороги шириной 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов) .+ Ширина колеи во Вьетнаме составляет 27 ⁄ 32 дюйма , аво Вьетнамев основном составляет1000 мм(3 фута 3 дюйма).+3 ⁄ 8 дюйма) (метровая колея), поэтому есть некоторые разрывы колеи. См.Трансманчжурскую железную дорогу(смена колеи вЗабайкальскена российской стороне границы),Трансмонгольскую железную дорогуижелезную дорогу Ланьсинь.Юньнань-Вьетнамская железная дорогаявляется узкоколейной и соединена с путями стандартной колеи как вКуньмине, так и вХэкоу.[19]ЛинияНаньнин-Ханойимеет двойную колею во Вьетнаме до Ханоя.[20]В настоящее время существует разрыв колеи вДостыкена границе с Казахстаном. Казахстан планировал построить дополнительную линию с использованием стандартной колеи,[21]между Достыком иАктогаем, но от этой идеи отказались.
Иран , с его системой железных дорог стандартной колеи, имеет разрыв колеи в 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов).+27 ⁄ 32 дюйма) колеи на границах сАзербайджаномиТуркменистаном, а также спакистанской железной дорогой 5 футов 6 дюймов колеивЗахедане. Станция смены колеи в Захедане была построена за пределами города, так как существующая станция была зажата застроенными территориями.[22]
Все высокоскоростные маршруты " Синкансэн " в Японии были построены как линии стандартной колеи. Несколько маршрутов, известных как " Супер Токкю ", были запланированы как узкоколейные 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), а обычные (невысокоскоростные) в основном имеют узкую колею 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), поэтому есть некоторые разрывы колеи и в некоторых местах используется двойная колея. Частные железные дороги часто используют другие колеи.
В то время как большинство линий японской городской железной дороги/метрополитена используют колею шириной 1067 мм ( 3 фута 6 дюймов ), значительное количество линий (включая все линии метрополитена Осаки ) по-прежнему используют собственную колею, в том числе 762 мм ( 2 фута 6 дюймов ), 1372 мм ( 4 фута 6 дюймов ) и 1435 мм ( 4 фута 8 дюймов) .+1 ⁄ 2 дюйма).[23]
В 2010 году железнодорожная компания Hokkaido Railway Company (JR Hokkaido) начала работу [ требуется обновление ] над концепцией транспортера поезда по загрузке поезда под названием « Поезд на поезде » для перевозки узкоколейных грузовых поездов на более высоких скоростях на платформах стандартной колеи. Туннель Сэйкан был переоборудован JR Hokkaido в двойную колею для размещения Hokkaido Shinkansen . [ требуется цитата ]
Экспериментальная программа для переменной колеи " Gauge Change Train " началась в 1998 году как средство для обеспечения сквозного обслуживания с высокоскоростных линий стандартной колеи Shinkansen на узкоколейные региональные линии. Ее первым развертыванием должен был стать маршрут Kyushu Shinkansen Nagasaki. Однако программа была отменена в 2008 году. [24]
В северокорейской железнодорожной системе есть некоторые разрывы колеи. Несколько частей линии Пэктусан Чхоннён на участке между Вийоном и Хесан Чхоннён имеют двойную колею, чтобы обеспечить соединение с линией Пэктусан Римчоль и линией Самджиён . [25] Кроме того, линия, соединяющая Транссибирскую магистраль от Расона до Тумангана и моста Дружбы Корея-Россия, имеет двойную колею для стандартной и российской колеи. [26] Первоначально двойная колея могла достигать Хасана , но с 2021 года стандартная колея была принята на российской стороне моста. [27]
В 20 веке железные дороги на всем Сахалине использовали ту же узкую колею шириной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), что и Япония, поскольку часть ее находилась под контролем Японии, когда началось строительство железной дороги. Один участок железной дороги, который использовал 600 мм ( 1 фут 11+ Узкая колея шириной 5 ⁄ 8 дюйма была преобразована в3 фута 6 дюймов(1067 мм) после того, как Россия взяла ее под свой контроль.
Начиная с 1970-х годов, для соединения Сахалина с материковой частью России была организована железнодорожная паромная переправа, которая потребовала замены тележек на вагонах для обеспечения работы на материковой части России 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов)+27 ⁄ 32 дюйма) широкой колеи.
В 2003 году российское правительство начало перевод всей сети на двойную колею с шириной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) и 1520 мм ( 4 фута 11 дюймов) .+27 ⁄ 32 дюйма). По состоянию на 2016 год работы выполнены на 70%, и ожидается, что они будут завершены к 2018 году. Ожидается, что весь подвижной состав острова будет заменен на1520 мм(4 фута 11+27 ⁄ 32 дюйма) подвижного состава к 2020 году, тем самым устранив разрыв колеи между Сахалином и материковой частью России.[28]
Как и в Японии, на железнодорожном транспорте Тайваня для большей части железнодорожной сети используется колея шириной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), но для большинства железнодорожных путей используется колея шириной 1435 мм ( 4 фута 8+1 ⁄ 2 дюйма) стандартной колеи для высокоскоростной железной дороги; однако разница в колеях не является большой проблемой, посколькуТайваньская высокоскоростная железная дорогаобычно использует отдельный подвижной состав и собственную отдельную железную дорогу, а в большинстве мест проходит по маршрутам, удаленным на несколько километров от обычнойУправления железных дорог Тайваня.
В 1845 году газета South Australian упомянула о созыве Королевской комиссии в Британии, «выясняющей, следует ли в будущих частных актах парламента о строительстве железных дорог предусмотреть обеспечение единой колеи, и следует ли... привести уже построенные или строящиеся железные дороги... к единообразию». Далее в ней говорилось: «Поскольку колонисты сейчас поднимают вопрос о железных дорогах, мы обращаем их особое внимание на следующее. Единая колея будет иметь первостепенное значение для внутреннего движения провинции; [примечание 2] и время для определения надлежащей и наиболее удобной ширины рельсов еще не пришло». [30]
Южная Австралия и Новый Южный Уэльс [примечание 3] затем согласились принять 4 фута 8 дюймов+Ширина колеи 1 ⁄ 2 дюйма (1435мм):Южная Австралияв 1847 году[31][32]иНовый Южный Уэльсв 1848 году[32].
Однако в 1850 году Новый Южный Уэльс решил перейти на 5 футов 3 дюйма ( 1600 мм ), или ирландскую колею . Изменение было одобрено британским правительством, и Южная Австралия согласилась последовать его примеру. [33] Однако в 1853 году Новый Южный Уэльс в одностороннем порядке вернулся к 4 футам 8+ Ширина колеи 1 ⁄ 2 дюйма (1435 мм). Южная Австралия иВиктория, последняя теперь отделена от Нового Южного Уэльса, протестовали против нарушенного соглашения, но безрезультатно. Поскольку они уже инвестировали в широкую колею, локомотивы и подвижной состав, они продолжили строительство.
Последовали годы национально нескоординированного строительства железных дорог, призванного обслуживать не нужды страны, а нужды родительских колоний железных дорог. Они выбирали ширину колеи в соответствии со своим восприятием собственных экономических и географических обстоятельств и для укрепления, если не продвижения, своей индивидуальной идентичности как колоний. [34]
Прошло 90 лет, прежде чем в 1945 году было предпринято общенациональное исследование стандартизации колеи. [35] После этого прогресс был все еще очень медленным и в основном ограничивался соединением всех столиц материковой части страны линиями со стандартной колеей, что было достигнуто только в 1982 году. [36]
Американский писатель Марк Твен в 1879 году так описал свой опыт пересадки с одного поезда на другой в Олбери по пути в Мельбурн : [29]
А теперь необычная вещь: самая странная вещь, самая странная вещь, самое непонятное и необъяснимое чудо, которое может показать Австралазия. На границе между Новым Южным Уэльсом и Викторией наши многочисленные пассажиры были выведены из своих уютных постелей при свете фонаря утром в пронизывающий холод большой высоты, чтобы сменить машину на дороге, которая не имеет разрывов от Сиднея до Мельбурна! Подумайте о параличе интеллекта, который породил эту идею; представьте себе валун, из которого она возникла на плечах какого-нибудь окаменевшего законодателя.
Наибольшее количество станций смены колеи было в Южной Австралии. Там линии шириной 5 футов 3 дюйма ( 1600 мм ) и 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ) встречались как во время их введения, так и — в разных местах — их постепенного перехода к стандартизации, сначала к широкой, а затем к стандартной колее. В разное время эти станции были: [37]
В общих чертах, [примечание 4] ширина железнодорожной колеи в Австралии в 2020 году была следующей:
Первоначально в Новой Зеландии были небольшие линии длиной 3 фута 6 дюймов ( 1067 мм ), 4 фута 8 дюймов+1 ⁄ 2 дюйма(1435 мм) и5 футов 3 дюйма(1600 мм), но быстро переделали все в3 фута 6 дюймов(1067 мм), что лучше подходило для малонаселенной и горной страны.
subscription
: доступ к источнику возможен только по платной подписке (« paywall »).subscription
: доступ к источнику возможен только по платной подписке (« paywall »).{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link)