Карта ширины колеи на железных дорогах мира
Ширина колеи - расстояние между внутренними гранями головок рельсов .
Железная дорога
Номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более - 1 520 мм. Ширина колеи на более крутых кривых должна быть:
- при радиусе от 349 до 300 м - 1 530 мм;
- при радиусе до 299 м - 1 535 мм.
Ширина колеи менее 1 512 мм и более 1 548 мм не допускается. Нахождение и курсирование железнодорожного подвижного состава , предназначенного для использования на железнодорожных путях общего пользования, по железнодорожным путям, не соответствующим указанным нормам, не допускается.
На железнодорожных путях необщего пользования допускается сохранять до переустройства:
- номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на участках с деревянными шпалами на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более - 1 524 мм;
- ширину колеи на более крутых кривых при радиусе от 349 м и менее - 1 540 мм;
- величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках железнодорожного пути радиусом 350 м и более не должны превышать по сужению −8 мм, по уширению +6 мм, а на участках железнодорожного пути радиусом 349 м и менее - по сужению −4 мм, по уширению +10 мм.
Метрополитен
Ширина колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках пути должна быть 1 520 мм.
На всех кривых участках пути ширина колеи должна быть при радиусе:
- более 600 м - 1 524 мм;
- от 600 м до 400 м - 1 530 мм;
- от 399 м до 125 м - 1 535 мм;
- от 124 м до 100 м - 1 540 мм;
- менее 100 м - 1 544 мм.
На существующих линиях на прямых и кривых участках пути допускается ширина колеи по установленным ранее нормативам. Нормы содержания таких участков пути устанавливает
Стандартное европейское расстояние между рельсами 1435 миллиметров. Почему в России ширина колеи больше?
По поводу ширины железнодорожной колеи в досоветской России, СССР и России современной существует множество исторических версий. Большинство версий касающихся ширины колеи анекдотичны. Давайте рассмотрим некоторые из них, отдав предпочтение официальной версии, версии, которой придерживаются историки.
Историческая версия - «Почему в России расстояние между рельсами больше?»
Стандартную ширину железнодорожной колеи проектировали в соответствии с шириной колеи трамвайной дороги. Ширина трамвайной колеи составляет 8,5 дюймов или 4 фута. Первое проектирование и строительство железной дороги происходило в Европе, а уже потом в Северной Америке. Эти исторические данные подтверждает Александр Бочков, который является Директором музея Московской железной дороги.
Первые трамваи делали в Англии, на заводе, который производил и конки, городской железнодорожный транспорт, приводимый в движение лошадьми. Ширина колеи для конок, как раз и составляла 8,5 дюймов.
Откуда взялось это расстояние между колёсами? Здесь придётся заглянуть в историю ещё более раннюю. Для того чтобы колёса конок меньше изнашивались, ширину оси колёс делали с расчётом, чтобы колёса попадали в уже существующую колею на дорогах Англии. А колея, которая уже была проложена ранее, составляла именно 4 фута. Откуда взялась эта пресловутая колея с шириной в 8,5 дюймов? Оказывается из глубокой древности. Первые дороги в Англии прокладывали римляне, если уж быть точным, то это были римские боевые колесницы, ширина которых между колёс как раз и составляла 4 фута или 8,5 дюймов. Проектированием и строительством первой железной дороги в Англии (Ливерпуль-Манчестер) руководил Джордж Стефенсон (George Stephenson), известный Английский изобретатель и инженер-механик. Родился Джордж Стефенсон 9 июня 1781 года в городе Уилэм, графство Нортамберленд, а умер в городе Честерфилд, графство Дербишир 12 августа 1848 года в возрасте 67 лет. Стефенсон и предложил использовать такую ширину колеи, равной четырём футам. Джордж является изобретателем и конструктором паровозов, а сами паровозы и вагоны собирались на ближайшей каретной фабрике. Ширина колеи у карет в Англии так же была стандартной и составляла те же 8,5 дюймов.
Колея в России шире на 85 миллиметров
Строительство первая железной дороги в России было начато 1 мая 1836 года в соответствии с Указом императора Николая I, который был обнародован 15 апреля 1836 года. Открылась первая в России железная дорога 30 октября 1837 года и носила название - Царскосельская железная дорога. Ширина колеи этой дороги составляла 1829 миллиметра, что на 85 миллиметров больше, чем в остальных странах. Имела сообщение между Царскосельским вокзалом города Санкт-Петербург, Царским Селом и Павловском.
В 1840 году была открыта Варшаво-Венская железная дорога — единственная в то время в России дорога общего пользования и 6-я в мире. Одновременно начинается строительство железной дороги по разным направлениям. Об этом упоминает граф Сергей Витте, известный в то время российский экономист, в своих мемуарах. В частности, Сергей Витте пишет: «большинство стран в Европе уже имели железную дорогу, и колея тех дорог составляла 1435 миллиметров, как её называли “стефенсоновская” колея. Но очень многие считали, что ширина такой колеи недостаточна для получения высокой скорости и должной устойчивости поездов. Активно выступали за расширение железнодорожной колеи полковник Крафт и подполковник Мельников, побывавшие в Америке, где они тщательнейшим образом изучили местные железные дороги. По настоянию Крафта и Мельникова пригласили инженера Уистлера из Америки, ярого сторонника широкой колеи. Уистлер, в свою очередь, убедил нашу Техническую комиссию Ведомства путей сообщения принять размер колеи равный шести футам или 1520 миллиметрам. Большинство членов комиссии, семеро из девяти голосовавших высказались за ширину в шесть футов. А 14 февраля 1842 года последовало высочайшее утверждение решения комиссии. Таким образом, в России была установлена ширина колеи, принятая лишь на нескольких дорогах в Америке. Уже тогда большинство железных дорог США имело "стефенсоновскую" колею, равную 1435 миллиметров».
Военная версия почему колея в России шире
Существует и военно-оборонительная версия причины увеличения железнодорожной колеи. Вполне вероятно, что при строительстве думали не только о скорости и устойчивости, но и о создании дополнительных трудностей для передвижения по территории России поездов из соседних стран. Ведь другой размер колеи не позволит противнику в случае военных действий перемещаться через границу России без дополнительного потери времени и манипуляций с подвижным составом.
И действительно, когда фашистская Германия напала на Советский Союз, то немцы испытали не малые технические трудности со своим железнодорожным подвижным составом на оккупированных территориях СССР. Но такой подход, «палка о двух концах», когда русская армия воевала за территорией своих границ, например, Русско-Турецкая война (1877-1878), то подобные проблемы были уже у России.
Второй военной версией причины увеличения колеи считается война с Францией. Это стратегический характер России того времени. Смысл увеличения размера колеи тот же, что описан выше. Создать врагу дополнительные трудности.
Народная версия, почему в России колея шире
Есть и анекдотичная версия увеличения колеи в России. Эта версия больше всего всем нравится.
В молодости Николай I посетил Англию и там, в 1816 году, встречался с Джорджем Стефенсоном. В ходе встречи и демонстрации нашему Царю железной дороги и паровозов Николай I попробовал поработать кочегаром и прокатился на паровозе.
Позже, когда Россия решила строить у себя железную дорогу, то Николай I пригласил для этих целей американских инженеров. Те, в свою очередь, составили свой план строительства и инженерные расчёты. При утверждении плана строительства американцы поинтересовались, какой ширины делать колею, такую же, как и в Европе или шире? Николай I ответил вопросом на вопрос по-русски, с матком: «На ххх шире?». То ли американцы неправильно перевели его слова, то ли наши инженеры пропустили вопросительный знак. А может быть сам Царь не поставил знак вопроса в резолюции к плану. Но, железнодорожная колея в России с тех времён шире на 85 миллиметров.
Ширина железнодорожной колеи в различных странах мира отличается. В первую очередь, это связано с тем, что на заре строительства железных дорог стандарта ширины колеи не было - инженеры каждой новой дороги руководствовались своими представлениями об оптимальных размерах. В местностях со сложным рельефом или с плотной городской застройкой предпочтение отдавалось узкоколейкам. Там, где такие проблемы не стояли, возводили более широкие железные дороги - они считались более надёжными. В Европе, когда железнодорожные лини разных компаний стали соединяться в единую сеть, обнаружилось, что транспортировать товары с дороги одной колеи на дороги другой колеи проблематично. Приходилось перекладывать груз из одних вагонов в другие - а это было достаточно затратно. Тогда и решили выбрать единый стандарт колеи.
Что за стандарт?
Самой протяжённой в Европе и во всём мире считается железная дорога с колеёй 4 фута 8,5 дюймов (1, 435 мм). Эта дорога и была выбрана в качестве стандарта в Европе - сегодня она используется почти во всех европейских странах (за исключением стран СНГ, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии), а также в Северной Америке, Китае, Австралии и других государствах. Впервые такая колея была применена на первой железной дороге, на которой использовались исключительно паровые машины, - Ливерпуль - Манчестер, построенной инженером Джорджем Стефенсоном в 1830 году. Точных свидетельств, почему Стефенсон остановился именно на такой ширине колеи, не осталось. По легенде, выбор был сделан из-за ширины оси между колёсами экипажей, которые в то время ездили по дорогам Англии. Якобы инженеры на первых порах использовали детали гужевых повозок для строительства паровозов.
А что в России?
В России стандарт колеи свой - 1520 или 1524 мм. Это вторая железная дорога по суммарной длине проложенных путей в мире - её называют Русской колеёй.
Ширина колеи 1524 мм была установлена в качестве стандарта сначала в Российской империи, а затем и в СССР с середины XIX века. Впервые она была применена в ходе постройки Николаевской железной дороги, соединившей Москву и Санкт-Петербург. При этом самая первая железная дорога России - Царскосельская - имела более широкую колею 1829 мм.
Считается, что ширина колеи Николаевской дороги была выбрана потому, что на строительстве работали консультанты из США - они предложили ширину колеи, популярную тогда в южных штатах США. По другой версии, эта ширина была выбрана из удобства - она выражается круглым числом - 5 футов или 60 дюймов. Также распространена версия, что инженеры Николаевской железной дороги остановились на колее, которая, по их мнению, обеспечивала более устойчивый и быстрый ход состава, чем колея Стефенсона.
Сейчас колея 1524 мм используется в Финляндии и частично в Эстонии. А вот страны СНГ и Россия перешли, начиная с 1970-х годов, на железные дороги с колеёй 1520 мм. Изменение стандарта было сделано для того, чтобы повысить скорость грузовых поездов, не модернизируя их. При этом разница ширины колеи в четыре миллиметра не потребовала смены колёс состава. Сейчас такая колея применяется на дорогах России, других бывших стран СССР, Монголии и частично Финляндии.
Как поезда преодолевают переход на другую колею?
Переход с Русской колеи на Стефенсоновскую и обратно осуществляется путём смены колёс. Также есть дороги, в которых действует инструмент для изменения ширины колеи - он может как сузить дорогу, так и расширить. На некоторых приграничных территориях, где используется различная колея, проложены пути с совмещённой колеёй.
Рельсовая колея
– две параллельные рельсовые нити, уложенные на основании (шпалы, брусья, блоки) и закрепленные на определенном расстоянии друг от друга. Назначение рельсовой колеи (РК) – направление колес подвижного состава при движении на прямых и криволинейных участках. К основным параметрам РК относятся: ширина колеи, положение рельсовых нитей по уровню и подуклонка рельсов. Важнейшим параметром является ширина колеи- расстояние между рабочими гранями головок рельсов, измеренное в расчетной плоскости наиболее вероятных контактов головок рельсов с рабочими гранями гребней колес (ок. 13 мм ниже поверхности катания головок рельсов). В период подготовки к строительству Петербург-Московской железной дороги принято решение об установлении единой ширины колеи на рос. ж. д., равной 5 футам, что соответствует 1524 мм; хотя на первой в России Царскосельской дороге ширина колеи была 6 футов или 1829 мм, а на Сахалине – 1067 мм.
На большинстве ж. д. стран Европы ширина колеи равна 1435 мм, в Центральной и Южной Америке от 1676 до 1435 мм, в Китае в основном 1435 мм, в Индии 1676-1667 мм, Японии 1435-1067 мм, Африке 1676 мм, Австралии 1600-1087 мм. Приведенные размеры РК обычно называют широкой колеей. Узкая колея по европейским стандартам имеет ширину 600, 750, 1000 мм, хотя на практике на узкоколейных ж. д. ширина колеи составляет от 420 до 1000 мм. В целом на земном шаре 62% длины ж.-д. сети имеют колею 1435 (1430) мм, 10% – 1524 (1520) мм, 6% – 1675 мм, 8% -1067 мм, 9% – 1000 мм, 5% – менее 1000 мм.
Параметры РК непосредственно связаны с размерами колесных пар, важнейшими из которых являются: ширина колесной пары (расстояние между рабочими гранями гребней колес в расчетной плоскости) q, величина насадки колес (расстояние между внутренними гранями колес) Т, толщина гребней колес в расчетной плоскости h, ширина колеса а (рис. 3.76). Ширина колесной пары равна: q = Т + h\ + Л2 + 2ц + е; здесь е учитывает изменение ширины колесной пары при упругом ее изгибе под нагрузкой (у загруженных вагонов сужение составляет 2-4 мм, у локомотивов уширение – 1 мм). Ширина колесной пары меньше ширины колеи. На прямой между рельсовыми нитями и гребнями колес образуются зазоры, обеспечивающие возможность «виляющего» движения колесной пары. С уменьшением зазора до оптимального значения уменьшается поперечное воздействие подвижного состава на путь. При очень малых зазорах увеличивается сопротивление движению поезда. Допускается минимальный зазор 7 мм для локомотивов и 5 мм для грузовых вагонов, оптимальный размер составляет соответственно 14 и 12 мм, а максимальный -31 и 29 мм. Виляющему движению колесной пары способствует коничность поверхности катания колес. Рельсы также ставят не вертикально, а с наклоном V20 внутрь колеи.
На основе научных исследований, а также учета зарубежного опыта в 1970 г. в России было принято решение перейти на уменьшенную ширину колеи 1520 мм. Исследования показали, что при ширине колен 1520 мм с уменьшением зазора до оптимального значения 14 мм для локомотивов и 12 мм для вагонов поперечные силовые воздействия колес подвижного состава на путь уменьшаются до 94%. Наименьшее сопротивление движению также оказалось при ширине колеи 1520 мм. Допускаемые отклонения ширины колеи от нормы приняты не более +8 (по уширению) и – 4 мм (по сужению), а на участках, где установлены скорости движения 50 км/ч и менее, – не более +10 и -4 мм. В соответствии с приказом МПС № 6 Ц ширина колеи менее 1512 мм и более 1548 мм не допускается. При ширине колеи менее 1512 мм возможно заклинивание колесной пары с максимальными ее размерами в расчетной плоскости. При ширине колеи более 1548 мм возникает опасность провала колес внутрь колеи, когда колесо покатится по головке рельса той частью бандажа, которая имеет коничность 1/7 (а не 1/20-го) – при этом возникнет дополнительное распирание колеи и при плохом состоянии пути рельс может быть отжат наружу.
Положение рельсовых нитей по верху головок рельсов на прямых участках должно быть в одном уровне; разрешаются отклонения ± 6 мм. Допускается на всем протяжении прямых участков содержать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой. На двухпутных линиях выше ставят наружную (бровочную) нить, так как она менее устойчива, чем междупутная; на однопутных – через каждые 4-5 лет меняют нить, расположенную выше другой (для меньшего ослабления концов шпал из-за перешивок). Отклонения от нормативного положения рельсовых нитей как по ширине колеи, так и по уровню не должны превышать 1 мм; на 1 м длины пути при скоростях движения до 140 км/ч и 1 мм на 1,5 м при скоростях более 140 км/ч.
Подуклонкой рельсов называют их наклон внутрь колеи по отношению к верхней плоскости (постели) шпал. Подуклонка 1:20 соответствует коничности основной поверхности катания колес. Подуклонка обоих рельсов в прямых, а наружных рельсов в кривых участках должна быть не менее 1:60 и не более 1:12, а внутренней нити в кривых при возвышении наружного рельса св. 85 мм -не менее 1:30 и не более 1:12. На деревянных шпалах подуклонка рельсов обеспечивается, как правило, укладкой клинчатых подкладок, а на железобетонных основаниях – наклоном опорной подрельсовой площадки шпал или блока.
При движении подвижного состава в кривых появляются дополнительные поперечные силы – центробежные, направляющие, боковые, рамные. Поэтому РК в кривых пути имеет следующие особенности: уширение колеи при радиусе кривой менее 350 м и укладка контррельсов в необходимых случаях, возвышение наружного рельса, устройство переходных кривых, укладка укороченных рельсов на внутренней нити, увеличение расстояний между смежными путями.
Различают минимальную, оптимальную и максимальную ширину колеи в кривых. Минимально допустимая ширина колеи должна обеспечивать техническую возможность вписывания в кривые экипажей с большой жесткой базой. При оптимальной ширине колеи имеет место свободное вписывание массовых экипажей (вагонов). Максимальная ширина колеи определяется из условия надежного предотвращения провала колес подвижного состава внутрь колеи. В соответствии с приказом МПС РФ № 6 Ц от 6.03.96 установлен номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках и в кривых радиусом 350 м и более 1520 мм, при радиусах 349-300 м -1530 мм (в т. ч. на железобетонных шпалах -1520 мм), при радиусах 299 м и менее -1535 мм.
На участках ж. д., где комплексная замена рельсошпальной решетки не проводилась, допускается на участках пути с деревянными шпалами в прямых и кривых радиусом более 650 м номинальная ширина колеи 1524 мм. При этом на более крутых кривых принимается ширина колеи: при радиусе 649-450 м – 1530 мм, 449-350 м – 1535 мм, 349 и менее -1540 мм. Допускаемые отклонения от номинальных размеров не должны превышать по уширению +8 мм и по сужению – 4 мм при скорости 50 км/ч и более; соответственно +10 и -4 мм – при скорости менее 50 км/ч. При отводе уширения колеи уклон должен быть не круче 1 мм/м.
При проходе подвижного состава по кривым возникают центробежные силы, стремящиеся опрокинуть экипаж наружу кривой. Это может произойти лишь в исключительных случаях. Однако центробежная сила неблагоприятно действует на пассажиров, вызывает боковое воздействие на путь, перераспределение вертикальных давлений на рельсы обеих нитей и перегруз наружной нити, что приводит к усиленному боковому износу рельсов и гребней колес. Кроме того, возможны раскантовка рельсов, уширение колеи или поперечный сдвиг рельсошпальной решетки, т. е. расстройство положения пути в плане. Во избежание указанных явлений устраивают возвышение наружной рельсовой нити над внутренней. Возвышение наружного рельса рассчитывается исходя из двух требований: обеспечения одинакового давления колес на наружную и внутреннюю рельсовые нити, а следовательно, одинакового вертикального износа обоих рельсов; обеспечения комфортности езды пассажиров, характеризуемой допускаемым непогашенным центробежным ускорением. По нормам МПС допускаемая величина непогашенного ускорения составляет для пассажирских поездов 0,7 м/с2 (в отдельных случаях с разрешения МПС – 1 м/с2), а для грузовых поездов – +0,3 м/с2. Возвышение наружного рельса устраивается в кривых радиусом 4000 м и менее. В основу расчета положено стремление обеспечить равенство поперечных составляющих центробежной силы и веса экипажа G, т. е. Lcosoc = Gsinа (рис. 3.77). Это достигается изменением угла наклона а расчетной плоскости к горизонту или возвышением наружного рельса.
Величина возвышения (в мм) определяется по формуле: Л= 12,5Vприв2/R, где Vприв – приведенная скорость поездопотока, км/ч; R – радиус кривой, м. Приведенная скорость поездопотока 
где О, – масса поезда данного вида, т брутто; щ – суточное количество поездов каждого вида; Vlcp – средняя скорость движения поездов каждого вида в кривой (по скоростемерным лентам). Величина возвышения также проверяется из условия комфортности по формуле: hmm = (i2,5Vlaxnac/R-U5, где hmm – минимальное расчетное возвышение наружного рельса, мм; Vmax пас – максимальная допускаемая скорость пассажирского поезда, км/ч; R – радиус кривой, м; 115 – величина допускаемого максимального недовозвышения наружного рельса с учетом нормы непогашенного ускорения 0,7 м/с2. Из полученных по формулам величин возвышения принимается большая и округляется до значения, кратного 5. Максимальная величина возвышения на сети ж. д. РФ – 150 мм. Если по расчету получается ббльшая величина, то принимают 150 мм и ограничивают скорость движения в кривой до 
Обычно возвышение наружного рельса устраивают его поднятием путем увеличения толщины балласта под наружной рельсовой нитью. Однако в ряде случаев целесообразно поднять наружную нитку на V2 расчетного возвышения и на такую же величину опустить внутреннюю нитку. В этом случае улучшается комфортность езды пассажиров и уменьшаются динамические воздействия на путь.
Переходные кривые обеспечивают плавное возрастание центробежной силы при переходе подвижного состава из прямой в круговую кривую или из круговой кривой одного радиуса в кривую другого (меньшего) радиуса. Кроме того, в пределах переходной кривой устраивают отвод возвышения наружного рельса и отвод уширения колеи (при радиусе менее 350 м). Плавное возрастание центробежной силы обеспечивается плавным изменением радиуса от бесконечности до величины радиуса круговой кривой. Этому условию наиболее удовлетворяет радиоидальная спираль (клотоида) или ее ближайшее приближение – кубическая парабола. Длина переходной кривой определяется рядом условий, которые можно разделить на 3 группы. Первая группа требует наибольшей длины переходной кривой, связана с отводом возвышения наружного рельса: предотвратить сход колес с рельсов внутренней нити, ограничить вертикальную составляющую скорости подъема колеса на возвышение, ограничить скорость нарастания непогашенной части центробежного ускорения. Вторая группа связана с наличием зазоров между гребнями колес и рельсовыми нитями, а также с потерей кинетической энергии при ударе колеса первой оси о рельс наружной нити. Третья группа учитывает необходимость обеспечения практической возможности разбивки переходной кривой на местности и дальнейшего исправного ее содержания.
На новых скоростных линиях, а также линиях I и II категорий длины переходных кривых /0 определяют из условия: /0 = = /штах/100, где h – возвышение наружного рельса (мм), a vm3LX – скорость движения (км/ч) наиболее быстроходного поезда в данной кривой. В соответствии с СТН Ц-01-95 уклон отвода возвышения наружного рельса обычно принимают не более 1 %о, а в трудных условиях на особогрузонапряженных линиях и на линиях III и IV категорий – не более 2%о, на подъездных путях – 3%>. Длины переходных кривых находятся в пределах от 20 до 180 м с интервалами между ними 10 м (зависят от категории линии и скоростей движения поездов по кривым). Различают следующие способы разбивки переходных кривых’ способ сдвижки круговой кривой вовнутрь, способ введения дополнительных круговых кривых меньшего радиуса, чем радиус основной кривой; способ смещения центра кривой и изменение радиуса.
В связи с тем, что на ж. д. РФ принято расположение стыков по наугольнику, каждый рельс внутренней нити кривой должен быть короче соответствующего наружного рельса. Допуская некоторое несовпадение стыков по наугольнику, устанавливают несколько типов стандартных укорочений рельсов: 40, 80 и 120 мм для рельсов длиной 12,5 м и 80 и 160 мм для 25-метровых рельсов. Количество и порядок укладки укороченных рельсов рассчитывают в зависимости от радиуса кривой, угла ее поворота, длины и параметра переходных кривых. Полное укорочение на переходной (21К) и круговой (кк) кривой определяется формулами:
Где S – расстояние между осями рельсов, 1,6 м; /0 и /кк - соответственно длины переходной и круговой кривой, м; С – параметр переходной кривой, м2. Расчетное (стандартное) укорочение каждого внутреннего рельса по отношению к наружному 25-метровому: ^CI = S-2b/R. Величина фактического укорочения принимается стандартной или близкой к ней (но не меньше стандартной).
На двухпутных линиях для обеспечения безопасности движения поездов по условиям габарита расстояние между осями путей должно быть увеличено. Это увеличение осуществляют двумя способами. В первом случае на прямой перед переходной кривой вводится дополнительная S-образная кривая, за счет которой сдвигается ось пути (рис. 3.78,а). Недостаток способа – появление двух дополнительных кривых с каждой стороны основной кривой. Второй способ {разных сдвижек) предпочтительнее; состоит в том, что длина и параметр переходной кривой внутреннего пути принимаются больше, чем наружного, сдвижка внутреннего пути будет больше, чем наружнопо (рис. 3.78,6). Требуемое уширение междупутья определяют расчетом или по таблицам.
Ширина колеи на железных дорогах измеряется по внутренним граням головок рельсов.
Казалось бы, первые строители железных дорог имели большие возможности для выбора ширины колеи. Можно было, например, сделать ширину колеи 3 м, тогда в один вагон вмещалось бы намного больше грузов, чем сейчас. Между тем изобретатели железных дорог остановились на ширине колеи, равной примерно 5 футам. В одном футе, как известно, содержится 12 дюймов, а в одном дюйме 2,54 см. Значит, ширина колеи железных дорог составляет примерно 1,5 м. Почему же выбрана именно такая ширина колеи? Эта ширина колеи явилась результатом исторического процесса развития колейного транспорта. Еще первые колейные дороги древней Греции и древнего Рима, представлявшие собой углубления до 50 мм в каменном основании, имели ширину 1,5 - 1,6 м. Это соответствовало ширине уличных экипажей.
Железным дорогам, в частности, предшествовали, если можно так сказать, городские "деревянные конные дороги" XVI и XVII веков, колея которых составляла также примерно 5 футов. На первых железных дорогах с конной тягой в рудниках и на угольных копях использовали разную ширину колеи - от 2 до 5 футов. Наиболее удачно была спроектирована железная дорога Мертир - Тайэфайль в Англии шириной 5 футов, соответствующая колее обыкновенных экипажей. Удачной эксплуатации этой железной дороги способствовало использование рельсов и колес с ребордами. Этот принцип взаимодействия системы рельс - колесо главенствует и поныне.
Полагают, что именно эта дорога послужила для Джорджа Стефенсона прообразом при постройке в 1825 г. первой железной дороги с паровой тягой Стоктон - Дарлингтон. Стефенсон сначала принял ширину колеи, равную 4"6" (4 фута 6 дюймов - 1372 мм), соответствующую ширине колеи обыкновенных дорог, распространенной на севере Великобритании. Однако при конструировании своего паровоза ему не удалось удобно разместить паровой цилиндр и пришлось расширить колею на два с половиной дюйма. Получилась ширина колеи:
4"6" + 2 1 / 2 " = 4"8 1 / 2 " (1435 мм).
На свои паровозы Стефенсон стал получать много заказов, и поэтому такая ширина колеи получила распространение в Европе и Америке. Ее иногда называют "стефенсоновской", или "нормальной широкой железнодорожной колеей".
Сын Джорджа Стефенсона, Роберт Стефенсон, настаивал на большей ширине колеи (5 футов - 1524 мм или 5 футов 3 дюйма - 1600 мм). Он исходил при этом из более удобного размещения частей конструируемых паровозов.
В то время мало кто думал, что ширину колеи следует выбирать исходя из создания единой сети железных дорог в одной стране или тем более на целых континентах. Казалось, что это вопрос далекого будущего. В Великобритании с самого начала строительства принималась разная ширина колеи. В 1833 г. инженер Бринель предложил строить Большую Западную дорогу в Великобритании с шириной колеи 7 футов (2135 мм). Он считал, что это создаст более благоприятные условия для повышения скорости движения. И такая железная дорога была построена. Кроме нее, еще три крупные железные дороги имели ширину колеи, отличную от стефенсоновской, а именно 1676 и 1600 мм. Таким образом, только на родине железных дорог было принято в начале строительства четыре разных ширины колеи! Несколько позже были приняты и другие значения ширины колеи.
Сначала, пока все строящиеся разными компаниями и акционерными обществами железные дороги были разобщены друг от друга, особых забот это не вызывало. Однако примерно через 20 лет после начала железнодорожного строительства - в середине 40-х годов XIX века - вопрос о ширине колеи стал одним из самых острых в общественной жизни страны. Там, где соединялись дороги с разной шириной колеи, для продолжения пути пассажирам требовалось пересаживаться из одних вагонов в другие, а грузы надо было перегружать. Это вызывало большие неудобства. Наконец, вопрос был поставлен в парламенте Великобритании.
