Балочная дорога — это название типа железнодорожного пути или «рельсовой дороги», который образован с использованием рельсов, установленных на сплошных деревянных опорах, в отличие от более привычного пути с «поперечными шпалами», в котором используются близко расположенные шпалы или шпалы для обеспечения прерывистой поддержки более прочных рельсов.
Дорога Балк была популяризирована Изамбардом Кингдомом Брюнелем для его железных дорог с шириной колеи 7 футов 1⁄4 дюйма ( 2140 мм ) в Великобритании, но она также использовалась и на других железных дорогах и до сих пор может быть найдена в измененном виде в специальных местах на современных железных дорогах.
Брюнель стремился улучшить проект железнодорожных путей, необходимых для Большой Западной железной дороги (GWR), разрешённой парламентским актом в 1835 году для соединения Лондона и Бристоля . [1]
Он отказался принять полученную мудрость без оспаривания. 4 фута 8 дюймов+Ширина колеи 1 ⁄ 2 дюйма(1435 мм), которая была принята на большинстве железных дорог в то время, была хороша для небольших грузовиков с минералами на конной тяге, но он хотел чего-то более устойчивого для своей высокоскоростной железной дороги. Колеса большого диаметра, используемые в дилижансах, обеспечивали лучшее качество езды по неровной дороге, и Брюнель изначально намеревался перевозить свои вагоны таким же образом — на колесах большого диаметра, размещенных снаружи их кузовов. Чтобы добиться этого, ему нужна была более широкая колея, и он остановился на7 футов(2134 мм), но вскоре ее немного уменьшили до7 футов 1 ⁄ 4 дюйма(2140 мм). Когда пришло время строить пассажирские вагоны, они были спроектированы традиционно с меньшими колесами под кузовами, но с широкой колейкой кузова могли быть намного шире, чем на стандартной колее. Его первоначальное намерение разместить колеса за пределами ширины кузовов было отклонено.[2]
Ранние железные дороги с локомотивным приводом использовали короткие чугунные рельсы, установленные на каменных блоках. Некоторые пытались использовать деревянные шпалы для поддержки рельсов и поддержания колеи между ними. Эти рельсы были хрупкими и легко ломались, и они давали неровную езду из-за трудности поддержания ровной линии между блоками или шпалами. Рельсы из кованого железа производились, но они были низкого качества из-за трудности их равномерного охлаждения во время производства. Брюнель решил использовать непрерывно поддерживаемый кованый железный рельс, мостовой рельс с меньшим сечением рельса, который охлаждался более равномерно. Это был перевернутый U-образный профиль с широкими фланцами, которые можно было прикрепить болтами к деревянному держателю, который был известен как «продольный» брус. Рельс обычно удерживался от этого небольшими деревянными прокладками, которые можно было заменить, когда они изнашивались из-за прохождения поездов, и, следовательно, избежать расходов на замену более тяжелых продольных брусьев. Рельсы крепились к продольным балкам длинными болтами с зубцами или шурупами, а стыки рельсов позднее поддерживались опорной плитой, образованной с помощью заглушки в полости перевернутых U-образных рельсов, чтобы удерживать рельсы на одной линии друг с другом. [2]
Продольные балки, а следовательно, и рельсы, поддерживались на нужном уровне с помощью «транзитных балок» — поперечных деревянных распорок — и железных стяжек. Транец не давал продольным балкам слишком близко сближаться; стяжные стержни не позволяли им расходиться слишком далеко друг от друга. В более поздние годы стяжные стержни были заменены на ременные болты. Они прикручивались к транцам и проходили через отверстие, просверленное через продольную балку, к гайке снаружи. [2]
На первом участке GWR, от станции London Paddington до временной станции в Taplow, известной как «Maidenhead Bridge», Брюнель привязал рельсы к деревянным сваям, чтобы гравийный балласт (который был необходим на всех железных дорогах для дренажа) можно было набить очень плотно. Он был набит настолько плотно, что рельсы были вынуждены подниматься между сваями и, таким образом, создавали волнообразную езду, как раз то, что Брюнель пытался решить, используя непрерывные подшипники и плотную набивку; срезание свай с поперечных балок решило проблему. [3] Мостовой рельс для этой линии весил 43 фунта/ярд (21,3 кг/м), но вскоре этот вес был увеличен, в целом до 62 фунтов/ярд (30,8 кг/м). [2] Продольные балки были около 12 дюймов (305 мм) в ширину и 5 дюймов (127 мм). глубиной или 10 на 7 дюймов (254 на 178 мм), но размеры варьировались в зависимости от доступной древесины и веса перевозимого груза. Фрамуги были примерно 6 на 9 дюймов (152 на 229 мм) и изначально располагались на расстоянии 15 футов (4,57 м), но со временем это расстояние было уменьшено до 11 футов (3,35 м). [2]
На GWR также использовались обычные пути с перекрестными шпалами, особенно на 4 футах 8 дюймов+1 ⁄ 2 дюйма(1435 мм) стандартной колеи . Хотя ее последняя колея широкой колеи была заменена на стандартную колею в 1892 году, балочная дорога продолжала работать некоторое время после этого.Преобразованиебалочной дороги широкой колеи в стандартную было сделано путем разрезания ригелей и поворота продольной и ее рельс в новое положение. Между 1852 и 1892 годами постоянно увеличивающаяся длина Великой Западной железной дороги была проложена каксмешанная колея, которая могла использоваться поездами любой колеи. Для балочной дороги это означало прокладку дополнительной продольной между двумя существующими (один рельс был общим для обеих колеи), но это значительно увеличивало стоимость и сложность пути по сравнению с поперечными шпалами.[4]
Рельс Vignoles был легкой секцией, которую сегодня можно было бы классифицировать как рельс с плоским дном. В своей первоначальной форме он был всего около 4 дюймов (102 мм) глубиной и использовался на балочной дороге взаимозаменяемо с мостовым рельсом. [4]
Рельс Барлоу Уильяма Генри Барлоу был запатентован в 1849 году как чисто металлическая дорога. Глубокие рельсы с перевернутым, изогнутым V-образным сечением были разработаны для укладки непосредственно в балласт; колея поддерживалась железными стяжками между рельсами. Рельсы весили 93 фунта/ярд (46,1 кг/м), но позже этот вес был увеличен до 99 фунтов/ярд (49,1 кг/м). Они использовались на таких линиях, как West Cornwall Railway , Wycombe Railway , South Wales Railway [2] и New South Wales Railways . [ требуется ссылка ] Вскоре они вышли из моды, поскольку оказалось сложно правильно упаковать балласт. Большое количество было продано инженерам, строящим пирс Клеведон , которые скрепили их вместе, чтобы использовать в качестве балок. Другие части рельса Барлоу иногда можно найти в ограждении около бывших линий GWR. Выброшенные образцы, найденные захороненными в балласте, извлекаемом с железной дороги Дидкот-Ньюбери и Саутгемптон, можно увидеть в Железнодорожном центре Дидкота. [ необходима ссылка ]
Bristol and Exeter Railway и Bridport Railway использовали секцию мостового рельса Брунеля, но уложили ее на железные пластины MacDonnell. Они имели три ребра, чтобы удерживать рельс на одной линии, и укладывались прямо в балласт без каких-либо деревянных опор. Оказалось, что поддерживать выравнивание сложно. [2]
Рельс Ситон был похож на рельс Виньолес, но с фланцевым основанием, наклоненным вниз, чтобы получить перевернутую V-образную секцию, которая затем использовалась на треугольной продольной балке. [2]
Дорога Балк использовалась Джоном Кудом для ряда 7-футовых ( 2134 мм ) железных дорог, которые он построил как часть крупных строительных схем для волнорезов в таких местах, как Портленд и Столовая бухта . Большая ширина между рельсами и между транцами позволила ему поддерживать пути на сваях и выгружать камни из вагонов непосредственно между рельсами, чтобы сформировать основания волнорезов. [5] [6]
Вариант балочной дороги можно увидеть и сегодня на некоторых старых подрельсовых мостах, где не предусмотрено никакого балласта. Конструкция значительно различается, но во многих случаях продольные балки поддерживаются непосредственно на поперечных балках, с ригелями и стяжками для сохранения колеи, а современные рельсы и опорные плиты или стулья укладываются сверху. Его также можно найти в местах, где требуется легкий дренаж или где требуется доступ под рельсовые транспортные средства для обслуживания. [ необходима цитата ]