Узкоколейные железные дороги: размеры и ширина ЖД колеи, особенности рельс Р24, Р18, Р11, Р8 для узкой колеи

Важно всесторонне знать особенности проектирования не только крупных магистральных линий. Поэтому сегодня объектом анализа становятся узкоколейные железные дороги (УЖД): посмотрим что это, какими плюсами и минусами обладают, какой историей могут похвастать, что за судьба у них в последние годы, какие перспективы намечаются в ближайшем будущем и более далекой перспективе.


Содержание

1. УЖД – что это
2. Преимущества и недостатки узкоколейных ЖД-дорог
3. Ширина колеи узкоколейной железной дороги
4. Технические характеристики, монтаж
5. Судьба некоторых узких железных дорог в России
6. Ширина узкоколейной железной дороги в других странах и их использование

Эта подробная, но интересная и полезная информация. Во-первых, вы сможете узнать любопытные факты из сферы железнодорожного строительства, во-вторых, поймете, нужно ли такими конструкциями пользоваться сейчас, в-третьих, получите все условия для эффективного планирования и безошибочной укладки данных элементов ВСП. Чуть-чуть подождем с переходом к достоинствам и недостаткам, особенностям и областям применения – начнем с определения.

УЖД – что это

Она представляет собой железнодорожный путь уменьшенной ширины – от 1200 до 600 мм, тогда как при стандартном ЖД-полотне межосевое расстояние 1520 мм. Более компактные линии тоже есть – их называют микроколейками.

Зачем их вообще стали прокладывать? Конечно это связано с их быстрым строительством, простоты и экономичности их организации. При этом особенности их конструкции обладают не только плюсами в эксплуатации, но и некоторыми минусами, о которых важно знать.

Плюсы и минусы узкоколейных ЖД-дорог

Из очевидных достоинств назовем:

• небольшие затраты – из-за сокращенного межосевого расстояния (из чего применяются шпалы наименьшей длины) и меньшей металлоемкости рельс из-за их небольших размеров;
  
• вся путевая конструкция отличается легким весом и не производит давления на балластную подушку, поэтому ее можно укладывать на заболоченных местах или слабых грунтах;
  
• работы по рытью и бурению тоннелей выполняется очень быстрое, что сокращает сроки строительства на пересеченной местности с обилием холмов и гор;
  
• устраивать насыпь не обязательно;
  
  
• можно монтировать кривые малого радиуса.
  

Назовем недостатки таких путей:

• Такие дороги не предназначены для перевозки тяжелых или крупногабаритных грузов: во-первых, вагоны для транспортировки не должны быть маленькими, во-вторых, необходимо снижать тяговую мощность локомотива, так как элементы ВСП не справятся с повышенными нагрузками.
  
• Надежность передвижения становится ниже пропорционально увеличению скорости – быстрое перемещение по сложным участкам просто опасно из-за возможности аварии, повреждением полотна, поломкой спецтехники.
  
• Замкнутая ЖД-сеть, как правило, оказывается не сильно протяженной и отчужденной, так как строится как правило для решения задач конкретного предприятия; исключения тоже существуют, но для труднодоступных районов, и их общая доля мала.
  
  

История узкоколейки и ее назначение в течение лет

Такие линии стали появились позднее стандартных. Впервые локомотив на узком пути использовали в 1836 году в Великобритании, в Северо-Западном Уэльсе для перевозки сланца. Эту дату можно считать рождением узкоколейных жд-дорог. В нашу страну они пришли в 1871 году, и сразу обрели популярность. С момента внедрения и начала активной эксплуатации ключевой сферой было промышленное использование.



С их помощью подвозили сырье в цеха, отправляли готовую продукцию и реализовывали схожие рабочие задачи на следующих объектах:

• Места добычи торфа и лесозаготовки – по той же Шатурской дороге с 1918 по 2008 вывозили подобные грузы для нужд близлежащих электростанций. Когда последние перешли на другое топливо, линия закрылась.

• Освоение целины – на безлюдной местности в условиях отсутствия инфраструктуры целесообразнее было монтировать сначала те ЖД-полотна, строительство которых сопровождалось минимальными затратами средств и времени. Именно поэтому в 50-60-х годах XX века узкоколейные железные дороги повсеместно укладывались на землях Урала, Поволжья, Дальнего Востока, и активно эксплуатировались. Заменять их на стандартные стали через 20-30 лет.
  
• Угольные шахты и закрытые рудники – добытые в них ресурсы доставлялись именно по веткам с уменьшенным межосевым расстоянием для подвижных составов. Протянувшиеся по Ямалу маршруты могут служить лучшим тому примером.

• Промышленные предприятия, занятые ремонтом и/или выпуском крупногабаритных деталей или механизмов. На базе полотен в 600 мм (и более узких) фабрики и заводы традиционно создавали целые системы сообщения между цехами и производственными помещениями, по которым транспортировали сборочные единицы, отгружали на склады готовую продукцию и даже перевозили рабочих.
  
• Важная глава истории узкоколейных железных дорог написана во время Великой Отечественной войны. Так как это было сделать проще, быстрее и дешевле всего, именно их прокладывали в начале 40-х – часто прямо на асфальтовые, бетонные, грунтовые и насыпные покрытия. Применялись:
  
  • для доставки продовольствия, оружия, техники и солдат к местам боевых действий; 
    
  • для перемещения снарядов и других грузов внутри укрепленных форпостов;
    
  • для оперативного вывоза раненых из зоны сражений.

В период Великой отечественной войны сотни километров УЖД, которые не рассчитывались на такую протяженность, были вполне распространенным явлением. Тогда же их стали использовать для реализации потребностей производств по мере возможности, менять и разбирать.


Советские люди, готовясь к отражению атаки врага или участвуя в боевых действиях, создавали рокадные узкоколейные пути, по которым быстро перевозились наши войска и медикаменты, продукты питания, оружие. Огромным преимуществом таких дорог можно назвать то, что монтировать их можно было быстро: в короткие сроки создавался необходимый маршрут расстоянием в 50-100 км. 



Еще один плюс заключался в том, что проложить линию было реально прямо внутри фортификаций – чтобы уменьшить риски при подвозе габаритных боеприпасов.

Детские железные дороги

В эту категорию входят все ЖД-участки, на которых несовершеннолетние лица проходят практическое обучение – на машиниста, монтера, оператора и по другим связанным специальностям. И они обладают следующими параметрами:

• межосевое расстояние в 500 мм;
  
• протяженность в 1-11 км;
  
• изолированность от других полотен;
  
• условия работы, приближенные к реальным.
  

Ширина колеи узкоколейной железной дороги

Стандарт сохранился с еще дореволюционных времен – 750 мм, ему соответствовало примерно 90% линий в момент наиболее активного их использования. Подобная унификация серьезнейшим образом упрощала эксплуатацию и обслуживание (как полотна, так и подвижного состава) и снижала расходы времени и средств на стыковку новых и старых маршрутов. Яркий пример дороги с такой характеристикой может быть Ириновская УЖД, которую запустили в 1882, благодаря крупному промышленнику в 19 в. барону Корфу.



На ней транспортировали торф на заводы, потом использовали для пассажирских перевозок, в блокадный период Ленинграда вообще стала единственной магистралью, которая связывала оккупированный город с остальнми.

Также оставались актуальными полотна с межосевым расстоянием в 600, 900, 1000 мм – в виде сравнительно распространенных исключений.

Наиболее габаритными в рассматриваемой категории были пути в 1067 мм, которые эксплуатировались на Сахалине еще тогда, когда остров наполовину принадлежал Японии. В начале XXI века она была переделана под стандартные параметры и современные локомотивы с вагонами.

Технические характеристики, монтаж

Теперь рассмотрим габариты российской рельсы для узкоколейки: размеры сведены в следующую таблицу.

Тип	Полная высота, h, мм	Ширина, мм		Длина, м	Масса, кг
		Головки, b	Подошвы, b
р8	65	25	54	5,5	64
р11	80,5	32	66	6	88
р18	90	40	80	8	143
р24	108	51	92	8	199

Р-8

Р-11

Р-18

Р-24

Геометрию металлоконструкций отечественного производства определяют ГОСТ 6368-82 и ДСТУ 3799-98. При укладке, а также реконструкции или ремонте линий допустимо использовать не только новые элементы ВСП, но и с хранения, и даже I группы износа – главное, чтобы они соответствовали требованиям приведенных межгосударственных стандартов. Помните, даже щадящие условия эксплуатации все-таки предполагают определенную нагрузку, которую необходимо выдерживать.

Регламентируемая ГОСТом сталь 50Сп является оптимальной по твердости и пластичности для узкоколейных железных дорог. Хорошо изгибаются при установке кривых малого радиуса. Довольно износостойка.

В современном производстве используется 70Пс и 60, которые тверже с повышенной по отношению к предыдущим износостойкостью так как нашли широкое применение в устройство кранового хозяйства.

Рельсы узкой ЖД колеи р24, р18 изготавливаются в соответствии с ГОСТом длинами 8м. А так же применяются размеры длины в 7,8 и 6 метров.

Выпуск р5, р8, р11 на данный времени прекращен в виду отсутствия широкого применения в народном хозяйстве. 

Узкоколейный жд металлопрокат р18, р24 продолжает активно использоваться на предприятиях в технологических процессах производства, где экономически не выгодно использовать рельсовые опоры широкого профиля: на складах под кран-балку, таль электрическую, подземных линиях шахт, на передаточных внутрицеховых, на стрельбищах, испытательных полигонах, для прочего строительства.  

Монтаж узкоколейных железных дорог осуществляется как правило на деревянные пропитанные шпалы размерами от 1400мм до 1350мм. С использованием подрельсовых подкладок в соответствии с типом жд металлопроката, и с использованием костылей железнодорожных 14х14х130 и 12х12х120.


Стыковые соединения выполняются смыканием накладками по типу рельс, соединенными стыковыми болтами по типу 18х88 и 16х72. А также сваркой преимущественно на бесподкладочных путях (передаточные внутрицеховые и грузоподъёмные механизмы).


При устройстве линии грузоподъёмных кранов на двутавровых балках накладки применятся те же, а промежуточными креплениями задействуют упорно прижимные планки различных типов, например зд 17 (разработанной ООО «компания «ПромПутьСнабжение» – чертеж прилагается).

При устройстве путей на бетонном основании планки по типу зд 17 так же подходят, используются совместно с самоанкерирующимися болтами, обычно 16х200. Так же существует вариант нераздельного скрепления путем приварки крепежных элементов промежуточных скреплений по типу «петушок».

Судьба некоторых узких железных дорог в России

Есть УЖД, которые считаются настоящим культурным достоянием, причем в международном масштабе, а не только в кругу любителей ретро-техники. Самый яркий пример – Кудемская, запущенная в 1949 году и используемая до сих пор. Да, поезда пускают только по 38 километрам из 108, но зато вагоны обновляются и пассажиры довольны общим уровнем комфорта.



А вот Белорецкая магистраль, открытая в 1909, к XXI веку прекратила свое существование. Почти столетие люди, путешествуя на уникальном подвижном составе, могли наслаждаться видами архитектурных объектов региона, но плачевное состояние полотна дало о себе знать. Из-за отсутствия финансирования реставрация не состоялась, и маршрутом перестали пользоваться. Напоминает о прежних временах только паровоз ГР-231, который установили как памятник.
К 21 веку стандартная ширина узкоколейки в России – 750 мм – окончательно перестала быть актуальной для путей общего назначения. Поэтому некоторые направления стали просто исчезать. Такая печальная судьба постигла Висимо-Уткинскую УЖД, проложенную в XIX веке в Свердловской области. Она функционировала до 2006 года, хоть и с многократными ремонтами и реконструкциями, но уже к 2008 не только демонтировали элементы ВСП, но и утилизировали станционные сооружения и подвижные составы.

Ширина узкоколейной железной дороги в других странах и их использование

В Советском Союзе норма была в 750 мм, это мы уже выяснили, а как обстояли дела в Европе? Там был более распространен вариант в 600 мм. Но рекордсменами в минимализме стали британцы.



Межосевое расстояние на их Romney, Hythe & Dymchurch Railway составляет лишь 380 мм. И эта линия до сих пор используется – для перевозок туристов и школьников.


Линии УЖД сохранились в Европе, США, Китае, причем там о них всячески заботятся, делая нам намек о необходимости более трепетного отношения к объектам культурного значения. И те из них, которые хорошо сохранились, часто превращаются в аттракционы для туристов.

Германия может похвастать сравнительно большим количеством таких маршрутов – практичные немцы хорошо сохранили полотна на острове Рюген и в Саксонии и до сих пор используют их для грузоперевозок, причем пускают по ним поезда на паровой тяге.



Польша тоже расчерчена транспортными линиями с межосевым расстоянием в 600, 785, 1000 мм. Вариантов ширины узкоколейки хватает, правда, почти все они законсервированы с 2001 года и используются лишь сезонно, с наплывом туристов, а остальное время находятся в ведении местных администраций.

Испания сохраняет достаточно крупную сеть (на Майорке, в окрестностях Валенсии и Барселоны) – с магистралью длиной 650 км, огибающей северное побережье.

Швейцария также не отказывается от УЖД, так как они удобны в горных районах, где нужно безопасно перевозить пассажиров.


У японцев крупнейшая сеть, так как капское полотно (с межосевым расстоянием в 1067 мм) считается стандартом. Эксплуатируется повсеместно, не считая линий Синкансен, так как они высокоскоростные. Власти ЮАР руководствуются похожими соображениями.

В Индии сделали упор на 600 мм – именно такие полотна проложены в горах Нилгири и в городе Дарджилинг и являются частью наследия ЮНЕСКО. В Южной Америке и Африке похожая ситуация.

_______________


Мы постарались рассмотреть рельсы узкоколейные: размеры и другие их особенности теперь не являются для вас секретом, а значит вы готовы перейти к проектированию ЖД-пути для поездов на их основе. А если понадобится построить такой маршрут, все необходимые для этого металлоконструкции и их расчет заказывайте в компании «ПромПутьСнабжение».

Также смотрите видео: