Главная >> Статьи >> Отличия железных дорог России и США

Отличия железных дорог России и США

железная дорога США

Соединенные Штаты Северной Америки обладают одной из наибольших сетей железных дорог среди всех стран мира. Эта сеть создавалась в условиях ожесточенной конкуренции, не планомерно и с определенной стихийностью. Бесплановость, которая наиболее ярко проявилась в размещении сети железных дорог, наложила свой отпечаток и на развитие отдельных отраслей железнодорожного хозяйства. В путевом хозяйстве, в котором процесс обновления основных средств протекает медленнее, чем, например, в области хозяйства подвижного состава, эта бесплановость является наиболее наглядной. Прежде всего она выражается в огромной многотипности верхнего строения, в многообразии даже принципиальных размеров поперечного профиля земляного полотна, в большой разнотипности искусственных сооружений и т. д.
Очевидно, что разнообразие в профилях рельсов, тем более одинакового веса, порождающее многотипность стрелочных переводов и скреплений и вносящее весьма серьезные осложнения в ведение путевого хозяйства и в работу металлургических заводов, не вызывалось ни разнообразием эксплутационных условий, ни какой-либо другой практически целесообразной необходимостью.

По своему техническому оснащению и способам содержания путь железных дорог США отличается крайней неоднородностью. Наряду с применением технически отсталых и устаревших путевых конструкций и явно несовершенных способов их содержания, на некоторых наиболее деятельных и доходных дорогах путевое хозяйство находится на высоком техническом уровне. Там применяются не только заслуживающие внимания конструкции пути, но и тщательно отработанные, особенно с экономической точки зрения, способы его ремонта и содержания.
Этот опыт представляет несомненный интерес, тем более, что по грузонапряженности, осевым нагрузкам и виду тяги, а также по сходству климатических условий железные дороги США гораздо ближе к железным дорогам России, чем дороги любой другой страны.

Как известно, в американской практике в ведение службы пути и сооружений включаются не только железнодорожный путь и искусственные сооружения, но и все другие сооружения и постоянные устройства, находящиеся в полосе отвода — служебные и технические здания, устройства по водоснабжению, экипировке, СЦБ и т. д.

Электровозы и тепловозы

Развитие путевого хозяйства всегда и во многих отношениях связано с воздействием на путь подвижного состава и практикой его использования, а также с размерами перевозок. Поэтому прежде чем перейти к рассмотрению технического состояния американского пути, необходимо кратко осветить те эксплуатационные факторы, без учета которых нельзя подойти к его правильной оценке.
К числу важнейших эксплуатационных факторов, влияющих на работу пути, как известно, относятся вид тяги, осевые нагрузки локомотивов и вагонов, скорости движения и грузонапряженность.
Преобладающее количество тепловозов, находящихся в эксплуатации, имеет осевые нагрузки 28 т.
С каждым годом возрастает число тепловозов с нагрузками от 29 до 30 т и сокращается парк тепловозов с нагрузками на ось менее 25 т. Не менее важное значение по воздействию на путь имеют вагонные нагрузки (табл. 1).
Таблица 1


Типы вагонов

Грузоподъ
емность

Вес тары 3

Предельная
нагрузка
вагонов

Величина осевых нагрузок в т

Удельный процент в общем парке

нормаль
ная

при предельной перегрузке

Крытый вагон 

45,4

20, 5

56,6

16,5

19,1

36,6

Полувагон и хоппер . . .

63,0

24, 2

70,3

21,8

23,8}

 

Саморазгружающийся

 

 

 

 

 

 

хоппер  

63,5

24, 7

70,5

22,0

23, 8 >

43. 3

Хоппер для цемента . . .

45,4

19, 1

57,0

16, 1

19,0

 

Шестиосный хоппер . . .

95,2

38,0

95, 2

22, 2

22, 2'

 

Изотермический вагон

54,0

38,6

55,9

23, 1

23,6

6,2

Цистерна с максималь

 

 

 

 

 

 

ной грузоподъемностью

63,0

26,7

22,4

7,6

Вагон-платформа   

45,4

20, 2

56,4

16,4

19, 1

3,4

Вагон для скота   

10,0

23,0

8,2

1,7

Транспортер и пр  

 

 

 

 

1,2

Из табл. 1 видно, что при полном использовании грузоподъемности вагонов их осевые нагрузки не превышают 22 т. Исключение составляют лишь изотермические вагоны, у которых они равны 23 т, однако таких вагонов в общем парке всего 6,2%.
В табл. 1 наряду с нормальными осевыми нагрузками показаны нагрузки, получающиеся при предельно допустимом перегрузе вагонов, который в практике железных дорог США нормируется по прочности осей (размеру шеек) и обозначается на вагонах, как их предельная нагрузка. Предельные нагрузки вагонов допускаются только в исключительных случаях.
Средневзвешенная величина осевой нагрузки для всего парка грузовых вагонов составляет 19,8 т. Величина наиболее распространенных вагонных нагрузок меньше таких же локомотивных на 19—40%. Для работы пути это обстоятельство имеет очень важное значение, поскольку вагонами создается не менее 85% тонна-километровой работы. Осевые нагрузки у пассажирских вагонов гораздо ниже, чем у грузовых, и находятся в пределах 12—18 т.
На американских железных дорогах реализуются самые высокие скорости как грузовых, так и пассажирских поездов.  
Осевые нагрузки и скорости движения поездов определяют лишь степень воздействия подвижного состава на путь. Количество же этих воздействий за единицу времени зависит от грузонапряженности.
В связи с неустойчивыми размерами грузооборота на железных дорогах США грузонапряженность отдельных дорог также подвержена некоторым колебаниям. Грузонапряженность железных дорог США более чем в три раза ниже грузонапряженности железных дорог России, однако она намного выше грузонапряженности железных дорог главнейших стран Евросоюза.  Грузонапряженность в качестве одного из важнейших эксплуатационных факторов принимается во внимание при определении необходимой несущей способности верхнего строения пути.
По оценке комиссии Междуштатных сообщений капиталовложения в путь и искусственные сооружения распределяются следующим образом (табл. 2).
Таблица 2


Наименование статей

Стоимость в млн. долларов

% от общих капиталовложений железных дорог

Земляное полотно и полоса отвода     

4 767,4

19,0

Искусственные сооружения

2 066,4

8,2

 

1 554,6

6, 2

 

858,7

3,4

Балласт

791,9

3,2 4. 1

Прочие путевые материалы

940,3

Работы по укладке верхнего строения

771 .3

3, 1

Переезды, изгороди и путевые знаки   

119,3

0,5

Путевые машины и инструменты  

92,0

0,35

Всего   

11 961,9

48, 1

На работах по содержанию пути и сооружений занято 198,3 тыс. постоянных рабочих (17,6% общего числа железнодорожного персонала). Эти цифры представляются достаточно низкими. Однако следует учитывать, что дорогами в весенний и летний периоды на ремонтные работы привлекается значительное количество временной рабочей силы. Кроме того, они нередко пользуются услугами специализированных фирм, особенно по дефектоскопии и уничтожению растительности на полотне.

В связи с кризисом американской экономики и обострением конкуренции между железнодорожным и другими видами транспорта, падением объема перевозочной работы железных дорог, а следовательно, и уменьшением их доходности, последние затрачивают много усилий на изыскание таких методов устройства и содержания пути, а также механизации путевых работ, которые бы обеспечивали его поддержание на надлежащем техническом уровне при минимальных затратах. Проводимые в связи с этим технические мероприятия не лишены определенного практического интереса.
Серьезных успехов американские железные дороги достигли в отношении удлинения срока службы деревянных шпал, улучшения конструкции и качества рельсов, скреплений и стрелочных переводов, по применению машин для очистки и уплотнения балласта, для смены шпал и укладки рельсов.

Земляное полотно.

Конструкция земляного полотна американских железных дорог имеет известные отличия от принятой на нашей сети. Некоторые из них заслуживают внимания. Так, минимальная ширина основной площадки земляного полотна однопутных магистральных железных дорог принята 6,10 м, а 22% из них (крупные магистрали) имеют ширину более 6,70 м. При строительстве размеры балластной призмы и соответствующая ширина основной площадки назначаются с учетом грузооборота, ожидаемого на 15-й или 25-й год эксплуатации. Это делается потому, что последующее увеличение размеров основной площадки крайне сложно и дорого и сопряжено с серьезными помехами в эксплуатационной работе.
При строительстве назначается запас по ширине основной площадки на эрозию, осыпание и оседание грунта, из расчета, чтобы она была на 1,5 м больше, чем ширина балластной призмы понизу. При отсыпке из неустойчивых или переувлажненных грунтов насыпям дается некоторый запас в ширине поверху против нормы.
Большое внимание уделяется уплотнению грунта при строительстве и применению с этой целью многочисленных конструкций легких и тяжелых катков. Отсыпка грунта в насыпь в целях лучшего уплотнения допускается только горизонтальными слоями толщиной не более 30 см. Запрещается укладка в насыпь переувлажненных грунтов. В засушливых районах, напротив, рекомендуется механизированная поливка грунта автоцистернами для получения оптимальной влажности, обеспечивающей наибольшее уплотнение.
В возникновении болезней земляного полотна особо подчеркивается роль низкого качества земляных работ и плохого отвода воды при строительстве и, особенно, при эксплуатации линии. Недоуплотнение грунта в насыпях при строительстве расценивается, как одна из основных причин (если не самая главная) последующих деформаций.
Значительными особенностями отличаются методы оздоровления и укрепления больных мест земляного полотна.
Однако далеко не все из них могут найти применение на наших железных дорогах. Так, малоэффективно, а во многих случаях неприемлемо довольно широко применяемое на дорогах США террасирование откосов насыпей и выемок с целью их стабилизации. Террасы требуют тщательного содержания и сами могут служить причиной деформаций в случае плохого или затрудненного отвода с них воды. Не находят применения на наших дорогах и дренажи с каменным заполнением вследствие быстрого их засорения. Дефицитность цемента и недостаточно проверенные даже самими авторами результаты цементации больших насыпей не позволяют сколько-нибудь широко рекомендовать в наших условиях также и это мероприятие. Высокая стоимость силикатизации грунта при ограниченном эффекте в случае применения для стабилизации откосов насыпей и выемок делает неприемлемым и эту хорошо известную в России меру. Наконец, широко применяемую в США для стабилизации верха высоких оседающих насыпей забивку свай или старых шпал в виде свайного барьера нельзя рекомендовать в условиях высокой грузонапряженности наших дорог.
При чтении этого раздела особенно необходима критическая оценка различных рекомендуемых в энциклопедии мероприятий, которые в каждом случае должны применяться с учетом конкретных местных условий и особенностей .

Рельсы.

Железные дороги США применяют наиболее тяжелые в мировой практике рельсы и повышение их веса рассматривают в качестве основного средства усиления пути. Укладка тяжелых рельсов осуществляется не только и даже не столько для повышения безопасности движения поездов, сколько для снижения эксплуатационных расходов, особенно затрат на рабочую силу для содержания пути.
По проведенным AREA наблюдениям последние в сильной степени зависят от веса лежащих в пути рельсов. Так, например, по результатам 10-летних наблюдений на железной дороге Иллинойс Центральная среднегодовые расходы на пути при рельсах 56 кг/м оказались при прочих одинаковых условиях выше, чем на пути с рельсами 65 кг/м по расходу рабочей силы на 9,5%, по расходу шпал на 22,4% и по расходу балласта на 23,5%.

Наряду с тяжелыми рельсами в пути находится еще большое количество легких рельсов. Если по протяженности первое место в данное время занимает весовая категория от 60 до 50 кг/м, то второе место занимают рельсы весом от 50 до 40 кг/м и лишь третье место принадлежит весовой категории от 70 до 60 кг/м. Значительное место (12,6%) еще занимают рельсы весом легче 40 кг/м. Что касается очень тяжелых рельсов, весом более 70 кг/м, укладка которых началась еще в конце первой мировой войны, то сейчас их лежит в пути около 6 000 км, т. е. менее 2%.
Определенный интерес представляют приводимые в энциклопедии рекомендации AREA в отношении укладки рельсов различных весовых категорий в зависимости от грузонапряженности и скорости движения поездов, а также нормы их срока службы.
Стандартная длина рельсов железных дорог США составляет 11,89 м и только в прошлом году после длительных исследований AREA представлены рекомендации по переводу на рельсы удвоенной длины — 23,78 м. Приблизительная экономия на 1 км уложенных рельсов в результате уменьшения числа стыков на половину по данным AREA составит при рельсах весом 57 кг/м при закаленных концах 760,4 долл. и при незакаленных — 640,5 долл., а при рельсах 65 кг/м соответственно 781,3 и 665,9 долл.
Длинные сварные плети (бесстыковый путь) начали испытываться на американских железных дорогах более четверти века назад. Однако, за исключением одной дороги Атчисон — Топека и Санта-Фе, которая всю смену рельсов новыми осуществляет сварными рельсовыми плетями, на всех остальных дорогах это мероприятие еще не вышло из стадии опытного изучения. В энциклопедии этому чрезвычайно важному и интересному мероприятию не уделено необходимого внимания и приведенные сведения являются очень скудными.
В разделе «Рельсы» значительное место отводится описанию различного рода дефектов рельсов. Однако изложение этого вопроса очень обеднено тем, что в нем отсутствуют рекомендации по предотвращению описываемых дефектов, если не считать регулируемого охлаждения рельсов, после проката, как меры против возникновения флокенов.
Не может не вызвать удивления у читателя, что в ряде приводимых стандартов и технических условий отдельные цифровые значения некоторых нормативных данных просто пропущены при печатании книги, что часто обесценивает их.
Заслуживает внимания практика американских железных дорог по рассортировке прокатываемых рельсов по содержанию углерода и номерам резки рельсов из слитка (головные, вторые и т. д.), а также укладка их в путь с учетом условий предстоящей работы. Например, рельсы с повышенным содержанием углерода укладываются в кривых участках, первые рельсы из слитка на участках с пониженными скоростями движения и т. д. Представляют также некоторый практический интерес данные о принципах проектирования профиля рельсов, которыми в последние годы руководствовались американские специалисты при модернизации существующих и создании новых профилей рельсов.

Рельсовые скрепления.

Американские железные дороги долгое время считали, что существующий тип костыльного прикрепления рельсов к шпалам, отличающийся предельной простотой в изготовлении и использовании, вполне удовлетворяет эксплуатационным требованиям. В последние годы, не прекращая работы над его улучшением, они начали заниматься изысканием новых, более совершенных систем прикрепления. Все шире на американских дорогах начинают находить применение шурупы, пружинные костыли и раздельный тип прикрепления с пружинными клеммами, используемый на мостах, в местах примыкания блок- участков к стрелочным переводам и т. д. Кроме этого, все шире начинают применяться резиновые прокладки, укладываемые между подошвой рельса и подкладкой или между подкладкой и шпалой.
К сожалению, в энциклопедии не приводится никаких данных, характеризующих эксплуатационные качества всех этих новых конструкций.
Более интересной представляется глава, посвященная стыковым скреплениям, содержащая ряд практически полезных сведений не только по их конструкции, но и по уходу за ними в процессе эксплуатации.

Соединения путей.

Стрелочное хозяйство железных дорог США характеризуется большим разнообразием марок крестовин (13 марок — от 1/5 до 1/20 включительно) и применением глухих пересечений под различными углами. Это объясняется отсутствием единства между многочисленными промышленными предприятиями, изготовляющими конструкции соединений путей, и между отдельными дорогами-заказчиками, принадлежащими различным компаниям.
Общей особенностью стрелок является применение остряков из путевых рельсов обычного профиля, обладающих относительно слабой боковой жесткостью. Для усиления их приходится приклепывать к шейке продольные стальные полосы с одной или обеих сторон, а для уменьшения объема работ по острожке подошвы остряка, набегающей на подошву рамного рельса, остряки ставят немного выше, чем рамные рельсы (на 6 мм). При этом обеспечивается невозможность распора рамного рельса при пошерстном движении бандажа по остряку, но зато создается искусственный перекос пути в пределах стрелки, что ухудшает условия движения. Кроме того, для обеспечения надежности перевода обоих остряков приходится при длинных остряках ставить до семи соединительных тяг. Таким образом, это решение нельзя считать вполне удачным. Применяемое в США корневое крепление остряков с вкладышем, отогнутой накладкой и распорной втулкой является наилучшим возможным для шарнирных остряков. Стрелки в США изготовляются без лафетов и без подуклонки. Прикрепление к брусьям костыльное.

Для увеличения допускаемой скорости движения по переводной кривой на железных дорогах США применяется укладка симметричных переводов различных марок. Наиболее пологий из стандартных стрелочных переводов — марки 1/20 — допускает движение по переводной кривой со скоростью до 85 км/ч. В последнее время на железной дороге Эри начали укладывать симметричные стрелочные переводы марки 1/24 из рельсов весом около 70 кг/пог. м, допускающие скорость движения до 127 км/ч.
В целях усовершенствования стрелок в США начали применять криволинейные остряки, подстрожку рамных рельсов для укрытия острия остряков, несколько связных полос у острия остряков (для стабилизации ширины колеи в этом месте), ролики для облегчения перевода остряков, изготовление рамных рельсов и остряков из высокоуглеродистой стали и с термической обработкой, применение специальных упорок с клиньями для зажатия рамных рельсов и т. п.
Следует отметить, что применяемые на железных дорогах России стрелочные упорки с горизонтальными болтами, пропущенными через шейку рамного рельса, лучше закрепляют стрелку против угона.
Преобладающей конструкцией крестовин в США является сборная с марганцовистой вставкой, имеют применение также цельнолитые и сборнорельсовые крестовины. На станционных путях встречаются так называемые самоохраняющиеся крестовины с закраинами без контррельсов. Такие крестовины в наших условиях неприменимы вследствие разной ширины бандажей у локомотивных и вагонных колес.
Большое распространение в США имеют крестовины с подвижным усовиком (для стрелочных переводов с редким пропуском поездов по боковому пути), а также тупые крестовины с подвижными сердечниками (в перекрестных стрелочных переводах и глухих пересечениях). Последняя конструкция является весьма положительной, так как она обеспечивает прохождение подвижного состава по тупой крестовине без вреднего пространства, т. е. устраняет опасность сходов.

Шпалы.

В связи с высокими расходами по шпальному хозяйству на американских железных дорогах уделяется очень большое внимание увеличению срока службы шпал. В последнее восьмилетие ежегодная смена шпал не превышала 3% числа лежащих в пути. Это означает, что средний срок службы шпал уже превышает 30 лет. В предшествующее десятилетие смена шпал находилась в среднем на уровне 4,4%, т. е. средний срок службы находился на уровне 23 лет. Столь значительные достижения в повышении срока службы шпал за одно десятилетие заслуживают серьезного внимания.
Для шпал в США используется более 20 пород деревьев. Подавляющее количество шпал изготовляется из древесины твердых пород. В послевоенный период из дуба изготовлялось 40—47% общего объема укладываемых шпал, из сосны — 20—26%, из пихты —8—10%, из лиственницы — 3—4%, из эвкалипта — 6—8%, из различных лиственных пород (клен, береза, бук и др.) — 6-7%.
Из общего объема поставляемых шпал 78% укладываются брускового типа и 22% отесанными на два канта.
Изъятие шпал из пути происходит по самым различным причинам. Удельное значение их в общем выходе колеблется в очень широких пределах. Так, например, по данным AREA, выход по гниению составлял 55,5%, по растрескиванию— 16,8%, по механическому износу в зоне подкладок, в том числе по расколу от костылей,— 20,8%, повреждения при сходах с рельсов подвижного состава — 4,2%, по природным дефектам — 0,2%, по изломам — 0,1% и по прочим причинам —2,4%.

Однако эти данные в зависимости от климатических и эксплуатационных условий подвержены весьма большим колебаниям. Так, например, по сведениям железной дороги Санта-Фе, на которой   было подвергнуто освидетельствованию 80 362 изъятых из пути шпал; по роду дефектов они распределялись следующим образом: гниение — 3,8%, механический износ в зоне подкладок—20,2% , продольные трещины (раскол шпал) — 31,5% , трещины на торце — 29,2%, излом — 1,9%, повреждения от схода подвижного состава — 9,5%, отлупы по годовым кольцам — 3,9%.
Американские железные дороги избегают укладки непропитанных шпал. Процент укладки последних уже давно не превышает 1—2. В связи с высоким средним сроком службы деревянных шпал и достаточно равномерным распределением лесных ресурсов по стране железные дороги США считают экономически нецелесообразным применение любых заменителей деревянных шпал, в том числе и укладку железобетонных шпал. Поэтому они не рассматриваются в энциклопедии.
В области шпального хозяйства самыми интересными являются вопросы повышения срока службы шпал на американских железных дорогах. Помимо изготовления шпал из твердых пород дерева, к главнейшим мероприятиям, направленным на решение этой задачи, американцы относят:
высокие требования технических условий на поставку шпал, разработанных AREA, и тщательный контроль за их соблюдением со стороны дорожных инспекторов-приемщиков;
точное выполнение шпалопропиточными заводами всех установленных правил хранения и пропитки шпал;
пропитку шпал, как правило, высокотоксическими маслянистыми антисептиками;
выполнение перед пропиткой всей требующейся механической обработки шпал (сверление отверстий для костылей и шурупов, затеска в зоне подкладок и т. д.);
предварительную наколку трудно пропитываемых пород дерева;
осуществление профилактических мер по борьбе с растрескиванием шпал, заключающихся в забивке торцовых скоб при штабелировании шпал для воздушной сушки или в применении гидроизоляционных покрытий шпал разогретым битумом или специальными мастиками;
обязательное выполнение профилактических мер по борьбе с механическим износом шпал.
Эти меры, кроме увеличения веса рельсов и улучшения содержания пути, особенно балластного слоя и водоотводов, сводятся к увеличению площади подкладок, непременному сверлению костыльных отверстий перед пропиткой, применению обшивочных костылей, укладке прокладок под рельсовые подкладки и, наконец, к приклейке рельсовых подкладок к шпалам, исключающей их вибрацию при проходе поездов.
Чрезвычайно большое внимание при этом уделяется осторожному обращению со шпалами после их пропитки, особенно при погрузке в подвижной состав и разгрузке на путь.
В энциклопедии все эти рекомендации, имеющие важное практическое значение, изложены весьма схематично и неполно. Однако этот пробел частично восполняется тем, что по ряду из них приводятся действующие стандарты и технические условия, знакомство с которыми, несмотря на то что они рассчитаны на специфические условия, безусловно, полезно.

Балластные материалы.

В данное время путь в США по роду балласта распределяется следующим образом: щебень из твердых пород — 15%, щебень из известняка — 9%, сортированный дробленый гравий — 18%, карьерный гравий — 11%, доменные шлаки — 14%, пусть е породы (рудные отходы) — 7%, топливные шлаки — 18%, песок и прочие материалы — 8%.
Требования к балластным материалам обычно дифференцируются в зависимости от грузооборота линий и скоростей движения поездов. При изготовлении балластов можно искусственным путем добиваться более полного соответствия их свойств техническим требованиям. Поэтому, как правило, в естественном виде балластные материалы для линий с большим грузооборотом не рекомендуются.
Одновременно с применением балластных материалов высокого качества американскими железными дорогами обращается большое внимание на установление таких размеров балластной призмы, при которых обеспечивается высокая и длительная устойчивость пути.
При этом считается, что дополнительный расход балластных материалов окупается экономией в расходах на содержание пути. Для магистральных железных дорог AREA рекомендует максимальную толщину балластной призмы под шпалой делать равной с учетом подушки 75 см. На магистральных линиях Пенсильванской ж. д. толщина щебеночного балласта принята 46 см, а подушки — 30 см. Ширину плеч балластной призмы, от которой в значительной мере зависит боковая устойчивость пути, рекомендуется устраивать от 15 до 30 см, крутизна откосов принимается равной 1:2 и 1 : 25.
Американский опыт устройства балластной призмы представляет определенный интерес и для отечественных железных дорог. Небезынтересным является применение на некоторых американских железных дорогах битумного покрытия как средства защиты балластного слоя от загрязнения, которое, как сообщается в энциклопедии, способствует также уменьшению растрескивания шпал и их более длительной работе без подбивки.

Путевые работы.

Железные дороги США применяют различные способы ремонта и содержания пути и имеют многосторонний опыт как в организации, так и механизации путевых работ на щебеночном основании.
В области организации работ большой интерес представляет наблюдающийся сейчас процесс укрупнения рабочих отделений и использование на текущем содержании пути разъездных отделенческих бригад в составе около 5 чел., которые выполняют необходимые мелкие работы на всем рабочем отделении. Развитию этой системы способствует уменьшение годовых объемов работ по текущему содержанию пути. Последнее обусловливается, с одной стороны, падением грузооборота и повышением несущей способности верхнего строения пути и, с другой,— переходом на многих дорогах к периодическому выполнению сплошной подъемки и подбивки пути.
В последние годы на работах по сплошной подъемке и подбивке пути, особенно сопровождаемой сменой рельсов, очисткой и добавлением балласта, начинают использовать полностью механизированные бригады в составе около 40—50 чел. Такие бригады за смену выполняют около 2 км сплошной подъемки с подбивкой шпал. Эти механизированные бригады имеют дорожное подчинение. При большом протяжении дорог в среднем создают по одной такой бригаде на 2 тыс. км пути. Ремонтные бригады дистанционного и околоткового подчинения в этом случае ликвидируются.

Представляют определенный интерес системы подъемки пути на щебеночном балласте, способы очистки щебня, новейшие автодрезины, в том числе имеющие приспособления для перехода на движение по шоссейной дороге, а также применение прицепных к автомашинам домиков, предназначенных для жилья рабочих и для служебных помещений.

Следует учитывать специфичность условий содержания и ремонта пути на железных дорогах США. Например, малая грузонапряженность позволяет там применять технологию ремонта пути, рассчитанную на длительное занятие перегонов. Отдельные способы и приемы требуют весьма критического подхода при оценке их полезности, например, способ очистки щебеночной призмы, при котором повышение дренирующих свойств балласта достигается в основном за счет перемещения загрязнителей в нижние слои балластной призмы.
На американских железных дорогах уделяют большое внимание уничтожению растительности в пределах балластной призмы, на обочинах земляного полотна и в полосе отвода. Этот опыт представляет несомненный практический интерес.
В борьбе со снежными заносами на крупных станциях широко применяются снегоуборщики на безрельсовом ходу и электрообогреватели на стрелках.
По насыщенности путевого хозяйства машинами и механизмами, по степени охвата механизацией различных путевых работ железные дороги США занимают одно из первых мест в мире.
Самое широкое применение на железных дорогах США получили транспортные средства, главным образом мотодрезины всех типов, предназначенные для перевозки к месту работ рабочих, путевых
материалов и оборудования, а также для контрольных целей.
Огромные закупки транспортных средств обусловливаются принятой системой организации работ по ремонту и содержанию пути, основанной на использовании специализированных бригад.

Большое количество машин и механизмов приобретается для уплотнения, очистки и планировки балластного слоя.
Широкая номенклатура машин используется для содержания и оздоровления земляного полотна. К ним относятся бульдозеры, скреперы большой мощности, планировщики, драглайны, лопаты, смонтированные на тракторах, спредеры, канавокопатели, дорожные катки, саморазгружающиеся платформы и другие.
Внедрение механизации позволило значительно сократить стоимость ремонта и содержания пути, поднять производительность труда и существенно улучшить качество путевых работ. Комиссия по изучению экономической эффективности путевой механизации на Пенсильванской и некоторых других дорогах установила, что внедрение механизации привело к снижению стоимости работ по отношению к ручному способу их выполнения в следующих размерах (в %):
Смена рельсов на   31—35
Подбивка шпал на   26— 29
Погрузочно-разгрузочные работы на   77—117
Замена балласта на 40— 48
Сверление рельсов на    26— 50
Отвинчивание и завинчивание гаек на 7— 19
Рытье канав и кюветов на    221—225
Уничтожение растительности на . . . 200—400

Заслуживают серьезного внимания способы быстрого освобождения ремонтируемых путей от различных машин и механизмов, используемых на этих работах, посредством применения специальных конструкций съемных устройств, особых кранов для уборки машин с пути, присыпки земли к насыпям с целью устройства площадок для размещения машин и т. д. Опыт механизации путевых работ в США настолько значителен, что даже общее ознакомление с ним не лишено существенного интереса.

Искусственные сооружения.

Строительство новых искусственных сооружений в США в связи с прекращением строительства железных дорог не ведется. Однако там выполняется довольно большой объем работ по переустройству, усилению и ремонту мостов и тоннелей.
Накопленный опыт отражен в рекомендациях AREA, которые представляют значительный интерес. Эти рекомендации приводятся в переводе без существенных сокращений. К сожалению, в энциклопедии отсутствуют нормы проектирования искусственных сооружений.
Опоры мостов на железных дорогах США, как правило, возводятся из камня, бетона или железобетона и представляют собой либо сплошные массивы, либо пустотелую конструкцию. Сборные опоры применяются в отдельных случаях лишь для эстакад. В последнее время находят применение более рациональные конструкции промежуточных опор мостов из металлических и железобетонных цилиндрических оболочек, быки в виде высоких ростверков на железобетонных и металлических сваях.
Эстакады по количеству и протяжению составляют около 60% всех сооружений; большинство их сооружено из дерева, на втором месте находятся железобетонные и на третьем металлические эстакады.
Большое внимание уделено вопросам антисептирования древесины и гидроизоляции массивных сооружений.
Для строительства эстакад и свайных работ поставляется пропитанный антисептиками лес, который, как правило, не нуждается в дальнейшей обработке на строительной площадке. Имеются подробные указания о порядке антисептирования болтовых отверстий и других мест, где на строительстве пришлось бы почему-либо нарушить пропитанный слой.

Применение железобетонных балочных пролетных строений, в том числе сборных, ограничено пролетами 18 м. Существуют конструкции с непосредственным прикреплением путевого рельса к балке или плите, что является перспективным решением и для условий железных дорог России.
Предварительно напряженные пролетные строения почти не применяются.
Следует отметить использование для металлических пролетных строений в качестве соединений высокопрочных болтов, а также начинающееся внедрение алюминиевых сплавов.
Балластное корыто на металлических и железобетонных пролетных строениях нередко устраивается из дерева, что с нашей точки зрения нерационально.
К сожалению, не отражены вопросы организации текущего содержания искусственных сооружений, не освещено также воздействие на мосты тяжелых нагрузок и высоких скоростей их обращения. Между тем известно, что на ряде американских мостов, страдавших некоторыми конструктивными недостатками, эти обстоятельства привели к появлению существенных дефектов.
Трубы под железнодорожными насыпями широко распространены на дорогах США. В настоящее время часто прибегают к их устройству при засыпке существующих эстакад. Наряду с другими типами широко применяются трубы из волнистого железа диаметром до 4,5 м, а также из антисептированной древесины. Для сооружения труб под существующими насыпями применяют прорези, тоннельный способ, а также метод продавливания труб домкратами. Оголовки устраивают не во всех случаях.

В ряде случаев по американскому опыту оказывается целесообразным заменить существующий тоннель глубокой выемкой, используя современные мощные землеройные средства.

Здания.

Имеется ввиду локомотивные и вагонные депо, грузовые станции и их оборудование, электростанции и котельные, пассажирские вокзалы, вагонные весы, сборные железнодорожные строения и оборудование для снабжения поездов льдом. Кроме того, системы отопления и вентиляции, оборудование для электроосвещения, конструкций полов, платформ, ворот, окон, световых фонарей и других.

Известно, что в практике строительства промышленных, железнодорожных и жилых зданий, осуществляемого в США, имеются довольно интересные решения в отношении норм проектирования, снижения веса конструкций, повышения их долговечности, рационального использования материалов, применяемых для возведения зданий, и многое другое.

Значительное внимание следует уделить экипировочным устройствам, расположению пунктов снабжения жидким топливом, станциям перекачки и хранению топлива.
В практике американского строительства сборный железобетон применяется сравнительно в небольших размерах. Необходимой базы для его изготовления там еще не создано.
В целях возможной перепланировки помещений локомотивных депо в процессе эксплуатации некоторые внутренние стены и перегородки делают передвижными или сборно-разборными, допускающими сравнительно легкую их перестановку или удаление.
Отопление цехов осуществляется устройством излучающих систем, состоящих из отопительных приборов (труб, радиаторов), встроенных в стены или полы, обогреваемых паром, горячей водой или воздухом. При излучающих системах, встроенных в полы, обеспечивается непрерывное поступление теплого воздуха, поднимающегося от пола, в результате чего нормальная температура рабочей зоны более устойчива.
Для отепления производственных зданий часто применяется армированное фигурное стекло, изготовляемое в виде пустотелых блоков и укладываемых, подобно кирпичной кладке, в проемах взамен переплетов.
Лучистое отопление и фигурное стекло не являются новинкой для советских строителей, однако американская практика свидетельствует о целесообразности их более широкого распространения.
Перевозка грузов в контейнерах-полуприцепах, применяемых также сейчас в некоторых странах Европы, этот способ перевозки грузов состоит в применении крытых повозок на шинном ходу, называемых контейнерами-полуприцепами. Выгрузка их осуществляется специально сконструированными для этой цели тракторами.
В рекомендациях AREA к этому разделу приводятся типы пакгаузов, конструктивные требования к ним и материалы, из которых они должны возводиться, противопожарные мероприятия и др.
Широкое распространение имеют транспортеры, работающие под действием веса перемещаемых ими грузов.
Предъявляются особые требования к проектированию и устройству полов, проходов, проездов и т. п., чтобы поверхности покрытий, по которым перемещаются транспортные средства, были ровными и прочными.
Оборудование для механизации погрузочно-разгрузочных работ в основном то же, что и на железных дорогах России, — автопогрузчики, автомобильные краны, тягачи с прицепами, электрокары и др. Наряду с этим широкое распространение получили подвесные канатные дороги и канатные дороги, проходящие под полом складских помещений. Вертикальное перемещение грузов осуществляется так же, как и у нас, при помощи лифтов.
В энциклопедии подчеркивается, что в последнее время американские тепловые электростанции достигли большого совершенства.
При проектировании вокзалов рекомендуется уделять особое внимание экономичности в эксплуатации и прочности конструкций. Приводятся такие характерные замечания: «Многие считают архитектуру основным показателем культуры, все же обычно здания строят не для того, чтобы создать архитектуру, а с какой-либо практической целью» или «все железнодорожные здания строят не для украшения, а для того, чтобы пользоваться ими и эксплуатировать их».
Указывается на необходимость создания комфорта для пассажиров, под которым имеется в виду не архитектурная отделка, а удовлетворение их практических потребностей.
В вокзалах предусматриваются оборудование для кондиционирования воздуха, автоматические шкафчики и другие устройства для хранения багажа. Продажа билетов производится автоматически с применением электрического оборудования, чем значительно ускоряется обслуживание пассажиров. Большое применение имеют автоматы, отпускающие напитки и воду.
В рекомендациях AREA по реконструкции вокзалов даны общие требования, которые необходимо учитывать при проектировании. Здесь особое внимание обращается на необходимость создания для пассажиров удобств и обеспечения чистоты и порядка.
Экономической стороне строительства и эксплуатации зданий в энциклопедии уделяется большое внимание. Однако каких-либо конкретных сравнений, расчетных данных и т. п. в ней не приводится.
По поводу сборных строений указывается, что они могут изготовляться из самых разнообразных материалов. Однако говорится только о металлических и деревянных сборных конструкциях. Поставка конструкций осуществляется специальными фирмами и концернами с высокой степенью технической готовности, при которой не требуется доделка их на месте сборки, а монтаж при наличии опытного руководителя может осуществляться малоквалифицированными рабочими.
Виды кровельных материалов и предъявляемые к ним требования в основном не отличаются от применяемых в России. В последнее время в США стали изготавливать рулонную кровлю из неорганического искусственного волокна — стеклянных нитей, покрытых битумом. Сетчатая ткань укладывается в один слой и на нее при помощи валика накатывают разогретый битум. В энциклопедии указывается, что такой тип кровли можно наклеивать как на влажную, так и на сухую поверхность. Эта кровля представляет определенный интерес, однако данные о ней в энциклопедии не охватывают всей практической стороны дела.
Большое внимание в энциклопедии уделяется вопросам оборудования для электроосвещения. Достаточно подробно следует рассматривать факторы, влияющие на проектирование электрического освещения железнодорожных вокзалов, мастерских, товарных дворов и др. Ознакомиться с   рекомендациями по содержанию и ремонту осветительной аппаратуры. Некоторыми новыми способами освещения, в частности за счет усовершенствования в конструкциях ламп накаливания путем устройства рефлекторов в самой колбе лампочки и др. Интересны также нормы освещения в различных помещениях, представляющие практический интерес.

Устройства для экипировки и очистки подвижного состава.

Речь идет об оборудовании, устройстве, строительстве и эксплуатации экипировочного хозяйства для тепловозов, резервуаров для хранения дизельного топлива, масел и воды, организации очистки и обмывки локомотивов и пассажирских вагонов, строительства трубопроводов. Значительное место отведено вопросу обработки воды, потребляемой тепловозами и паровозами. Кроме того, некоторые данные, касающиеся сепарации и других способов очистки нефтепродуктов, канализационных вод и сбора масел при проведении указанных операций.

Наряду с вопросами, имеющими значительный интерес, как, например, оригинальные конструкции устройств для снабжения тепловозов дизельным топливом, маслом, водой и песком, а также организации поточной очистки подвижного состава, химической очистки и обработки вод, конструкции насосов, прибора для очистки внутренних поверхностей труб и др., можно рассмотреть описания общеизвестных способов оборудования и устройств. К последним относятся такие вопросы, как способы изготовления и постройки металлических резервуаров, трубопроводов, внутри котловой обработки воды, применение передвижных автозаправщиков для снабжения тепловозов топливом и т. п.

СЦБ и радиосвязь.

Речь идет о правилах и рекомендациях, по существу близких к техническим условиям по сооружению, проверке и содержанию устройств СЦБ, устанавливаемые сигнальной секцией Ассоциации американских железных дорог; они являются обязательными для все хжелезных дорог США.
Характерной особенностью правил и рекомендаций является их своеобразная декларативность, выражающаяся в том, что правилами обусловливаются определенные требования, но большей частью без конкретных указаний на мероприятия по их обеспечению. Этим самым дорогам предоставляется широкая возможность самим определять способы решения тех или иных эксплуатационно-технических задач.
Более жестко регламентированы нормативы по осмотру и проверке систем. Здесь обычно приводятся точные указания о целях, порядке и сроках осмотров и проверок.
Сигнализация на железных дорогах США является скоростной. Наличие большого числа частных компаний привело к значительному количеству форм и видов сигналов. Так, например, имеются семафоры с крыльями, передвигающимися вверх — семафоры верхнего квадранта и с крыльями, передвигающимися вниз, — семафоры нижнего квадранта. Следует, однако, отметить, что при оборудовании новых и реконструкции старых установок СЦБ семафоры, как правило, заменяются светофорами.
Стремление передать машинисту возможно более точные указания по скорости в свою очередь предопределило необходимость создания сравнительно большого числа сигнальных показаний. Осложняет американскую сигнализацию и то обстоятельство, что здесь в светофорной сигнализации пытались в значительной степени повторить ночные показания семафорной сигнализации. Однако в устройствах последних лет подобная сигнализация уже не имеет применения.
В настоящее время на железных дорогах США продолжается работа по приспособлению сигнализации к требованиям высокоскоростного движения и, в частности, к движению по стрелкам и стрелочным съездам, рассчитанным на высокие скорости.
Высокие скорости движения и возникающие при этом большие тормозные пути приводят к необходимости оборудования систем автоблокировки с многоблочным разграничением и многозначной сигнализацией. Некоторые дороги оборудуют обычную трехзначную сигнализацию на перегонах и многозначную сигнализацию на подходах к станциям.
Железная дорога Иллинойс Централ при оборудовании на одном из своих участков четырехзначной автоблокировки с локомотивной сигнализацией оригинально решила вопрос о четвертом показании напольных сигналов, применив для этого показания проблесковый желтый огонь. Это позволило обойтись одной прожекторной головкой при четырехзначной сигнализации.
Требуют рассмотрения описания модернизированных систем диспетчерской централизации, применяемых на железнодорожных линиях со средними и небольшими размерами движения, в том числе и на линиях, где обращается только 3—4 пары поездов в сутки. При строительстве диспетчерских централизаций на таких линиях исходят из необходимости возможно большего снижения стоимости диспетчерской централизации за счет отказа от тех ее элементов, без которых можно обойтись при небольшом движении. Здесь отказываются от установки проходных сигналов, оборудуют на одном конце каждого разъезда отжимную стрелку, а в централизацию включают только второй конец каждого разъезда.
Особенно эффективным, по-видимому, явится оборудование диспетчерских централизаций модифицированного типа на новостроящихся железных дорогах, так как здесь при уменьшенном с самого начала открытия движения эксплуатационном штате соответственно снижается потребность в жилищном строительстве.
Кратко упоминается также о многоканальных системах диспетчерской централизации, позволяющих одновременно пропускать по одной и той же цепи большое количество управляющих и известительных кодов.
Характерной особенностью локомотивной сигнализации, применяемой на железных дорогах США, является повторительный характер ее сигнализации по отношению к показаниям напольных сигналов. Локомотивная сигнализация используется также как самостоятельная система сигнализации без напольных сигналов, так и в увязке с напольными сигналами. Локомотивная сигнализация оборудуется обычно в сочетании с автостопами и скоростной авторегулировкой. В последние годы на ряде дорог оборудованы отдельные участки локомотивной сигнализации без автостопов. Представляют определенный интерес новые разработки по применению локомотивной сигнализации на сортировочных горках.
В комплекс сигнальных устройств, применяемых на железных дорогах США, входят и такие устройства, как указатели волочащихся устройств подвижного состава, обвальные заборы, устанавливаемые в горных участках, сигнализация о движении селевых потоков, высокого уровня воды, сигнализация контроля положения мостовых опор и сдвига опорных частей мостовых опор. В последнее время начинает получать распространение сигнализация контроля перегретых букс, работающая с использованием инфракрасных лучей, передаваемых напольными установками. Сигнализация последнего типа не успела получить своего отражения в энциклопедии. Все эти сигнализации обычно увязываются с показаниями сигналов, а в отдельных случаях соответствующие указания передаются также и на близлежащие станции.
Новым элементом в переездных сигнализациях является избирательно-скоростное управление ограждающими устройствами на переездах. Здесь с помощью рельсовых цепей, оборудованных устройствами с выдержкой времени, осуществляется контроль скорости приближающихся поездов с тем, чтобы начало работы ограждающих устройств было примерно одинаковым как для поездов с малыми, так и для поездов с большими скоростями. Имеются также и системы переездных сигнализаций, начинающих свою работу при подходе поезда к переезду и прекращающих ее через определенное время в случае остановки поезда у переезда без перехода последнего. При дальнейшем движении поезда ограждающие устройства возобновляют свою работу.
Сравнительно широко в последние годы на железных дорогах США стала применяться автоматизация управления горочными замедлителями. Здесь обычно используются электронные счетно-решающие устройства имитационного типа. Этими устройствами на основании информаций о сопротивлении отцепа движению, его длине и весе; о степени заполнения подгорочного пути вагонами и соответственно расстоянию и характеристике маршрута устанавливаются выходная скорость отцепа и степень его торможения замедлителем.
Представляют интерес рекомендации по повышению предельной шунтовой чувствительности рельсовых цепей.

 
« Низковольтное оборудование АББ   Переход на дизельные локомотивы и жилые вагоны »
железные дороги