Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Обращали ли вы внимание на то, что железнодорожные пути всегда находятся значительно выше уровня земли? Особенно это заметно там, где параллельно железнодорожному пути проходит автомобильная дорога. Когда едешь на машине замечаешь, что железная дорога находится высоко и, в те моменты, когда солнце достаточно низко, проходящий по ней поезд может давать тень на всю автодорогу.
И наоборот - совершая поездку на поезде по этому участку, чувствуешь, что едешь довольно высоко, да и проезжающие мимо автомобили кажутся весьма небольшими. У кого-то может возникнуть закономерный вопрос - а зачем же так сильно «задирать» железнодорожный путь над уровнем земли. В этой статье я отвечу на этот вопрос. На самом деле, причины есть две, но обо всём по порядку.
Почему железная дорога выше уровня земли?
Это что касается вопроса: почему железная дорога практически всегда находится выше уровня земли? Дело в том, что любая железнодорожная насыпь, во избежание катастрофических последствий от сезонных паводков, должна быть значительно выше, чем максимальный исторический, а также прогнозируемый уровень воды.
Я думаю понятно, что если рельсы окажутся под водой, то ни о каком бесперебойном пассажирском и грузовом сообщении, что является главной задачей железной дороги, речи идти совершенно не может.
Почему иногда железнодорожная насыпь уж очень высока?
Вот здесь уже поинтереснее. В первом пункте я написал, почему железная дорога в принципе всегда находится на возвышенности на равнинных участках. Однако можно встретить и те места, где железная дорога ну прямо очень высоко проходит.
Дело в том, что в реальных условиях практически никогда не встречается полностью равномерного рельефа местности. Вопрос тут только в степени его «равномерности». Если автомобильные дороги строят так, что трасса практически повторяет рельеф, то с железной дорогой так, к сожалению, не работает. Для автомобилей не составляет особых проблем подняться на 35-40 процентный уклон (что примерно 20-22 градуса), а вот железнодорожный транспорт очень критичен к величине того самого уклона.
Уклон в 1,5% (15 промилле) считается максимальным, который может преодолеть электровоз с поездом заданной массы. Для тепловозной тяги он ещё меньше: 1,2% или 12 промилле (тысячных долей). Если уклон будет больше, то потребуется либо подталкивание, либо прицепка дополнительного локомотива и следование по участку двойной тягой.
Как строят железную дорогу?
Итак, допустим мы имеем определённый рельеф местности, как на картинке. Ну и, соответственно, нам нужно построить железную дорогу. Схематично (очень схематично) я накидал рельеф на картинке, вот она:
Ломаная черная линия сверху - это контур рельефа. А серая линия снизу - это, как бы, трассировка железнодорожного пути, взгляд сверху. Ну и черные линии поперек - линии проекционной связи.
Если просто проложить железную дорогу по линиям рельефа, то поезд по ней не поедет, на картинке хорошо отражены довольно крутые уклоны.
Далее есть три пути, разной степени дороговизны строительства, а также разной степени дальнейшей пропускной способности и эффективности построенного пути.
Самый дорогой способ представляет из себя строительство длинного виадука прямо через всю «долину», так строят высокоскоростные железнодорожные линии в Китае. Таким образом можно достичь либо отсутствие уклона на данном участке, либо уклон таки будет, но предельно маленький. Схематично это будет выглядеть следующем образом:
Есть немного более дешёвый способ, который помогает добиться того же результата. Способ заключается в том, чтобы уравнять рельеф с помощью насыпей и выемок. То есть провести масштабные земляные работы. Выглядеть это будет так.
Правда на картинке показан случай, когда есть необходимость свести уклон к нулю. В реальности же, так делают не всегда. Для не особо грузонапряжённых магистралей могут не полностью выравнивать ландшафт, а как бы «сгладить углы». Вот здесь то и кроется ответ на вопрос, зачем делать насыпи столь высокими в каких-то местах. Перепад высот и всё тут.
Ну и есть самый дешёвый способ - соорудить своеобразный серпантин. Тут всё довольно просто - вспомним, что такое уклон: это отношение перепада высот к длине участка. Если у нас перепад высот 30 метров, а длина предполагаемого пути - полтора километра, то уклон получается слишком большой - аж 20 промилле (ну или 2 процента). Грузовой поезд такой уклон преодолеть не сможет, только с подталкиванием. Суть серпантина в том, что мы увеличиваем длину участка. Тем самым, при неизменном перепаде высот, уменьшается уклон. Получается что-то вроде этого:
Вариант хоть и дешевле, чем сооружение виадука, или насыпей с выемками, однако имеет свои недостатки. Во-первых, увеличивается путь, а значит на движение будет затрачиваться больше времени. А во-вторых, такой участок изобилует кривыми, что не позволяет развивать на нём большую скорость. В итоге, скорости движения малые, расстояние больше, времени также будет тратиться куда больше со всеми вытекающими. Но, для каких-то малодеятельных линий подойдёт и такой вариант.
Дорогие читатели, проект нуждается в вашей поддержке! Поставьте лайк этой статье и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить свежие материалы!