В 19 веке, да и в 20 веке межу железнодорожниками было противостояние. Не могли определить наиболее эффективный способ устройства рельсового стыка. В то время серьезно конкурировали два варианта:
- Стык на шпале
- Стык между шпалами (стык на весу)
Всё началось со стыка на одной шпале
Почти каждый человек скажет, что рельсовый стык необходимо устраивать на шпале. Ведь такая конструкция очевидно надежнее, прочнее и дольше прослужит. Так считали с самого начала, так и считают многие и сейчас.
Так что после появления первых железных дорог рельсовые стыки и в России, и за границей устраивались именно на шпалах. Концы рельсов опирались на шпалы и крепились к ним так же, как и остальная часть рельса. Но в это время еще не было стыковых металлических накладок. Соединительные накладки появились в 1850-х годах, когда стало распространено соединение концов рельсов с помощью двух металлических накладок, которые стягивались 2-4 болтами.
Так продолжалось до 1880 года. За довольно большой срок эксплуатации железнодорожники объявили, что стык на шпале слишком жесткий и надо бы попробовать делать стык между шпалами (стык на весу). Еще одним аргументом было то, что стыковая шпала колебалась вокруг своей продольной оси. Весьма вероятно, из-за неидеальной симметричной нагрузки, приходящейся от двух колес. И тем более, если устраивались стыки по-американски - «вразбежку». Но и по-европейски, «по наугольнику», была такая проблема. Вспомните даже кривые участки пути, на которых невозможно устроить на практике идеальные стыки по наугольнику.
Новинка в конце 19 века! Стык на весу!
Стык на весу более упругий, но в его накладках возникают более высокие напряжения. Тем не менее, железнодорожники стали пробовать этот способ - устраивать стык между шпалами.
При таком способе изгибающие нагрузки на рельсовые концы и накладки больше, чем при стыках на шпале. Так что, чтобы уменьшить изгибающий момент, две рядом лежащие шпалы сближают друг дружке. Остальные же шпалы раскладывают строго в соответствии с эпюрой шпал.
В России стык на весу впервые появился на Николаевской железной дороге. Примерно с 1880 года стык на весу стал почти повсеместно использоваться на зарубежных железных дорогах. Но на наших редко. У нас все же доминировал стык на шпале.
Железнодорожники признавали, что стык на весу не идеален. Как и стык на шпале, он подвержен неравномерному износу, из-за чего удары колёс становятся всё сильнее. Кроме того, при таком стыке остаточные деформации из-за сильного прогиба рельсов больше, чем при стыке на шпале.
Поэтому на железной дороге стремятся усилить стыки рельсов на весу даже сегодня. Это делается путём усиления типа стыковых скреплений и сближения стыковых шпал.
Возвращение стыка на шпале в начале 20 века
В Париже в 1900 году на конгрессе высказались за возвращение к стыку на шпале. Так получилось, что, работая над улучшением стыка на весу, всё ближе и ближе сближали друг к другу стыковые шпалы. И оказалось, что при очень маленьком расстоянии между стыковыми шпалами становится почти невозможно подбивать их с обеих сторон. На таких участках шпалы подбивали только с наружной стороны, из-за чего балласт между шпалами вытеснялся. Чтобы избежать этого, появилось предложение сближать стыковые шпалы почти до полного соприкосновения, оставив между их гранями расстояние не более 3 см.
Именно предложение по сближению шпал почти до полного соприкосновения побудило отказаться от стыка на весу, который уже долгое время доминировал, в пользу стыка на шпале.
Работая над улучшением стыка на шпале, было предложено вообще соединять две соседние между собой шпалы до полного соприкосновения. Так появился стык на сдвоенных шпалах.
Со временем и на этом стыке проявились недостатки. Стык получился еще более жестким. Но главное, что проявилась сложность в подбивке балласта под сдвоенные шпалы. А также неприятным моментом был дополнительный расход металла на стяжные болты для двух деревянных шпал.
Что сегодня?
После выявленных недостатков стыка на сдвоенных шпалах, железнодорожники вновь проявили интерес к стыку на весу. Именно этот стык и доминирует сегодня во всем мире.
Спасибо, что прочитали, ставьте лайки 👍 и подписывайтесь!
.