С точки зрения эксплуатации, кривые участки пути вызывают немало разговоров. Среди них есть вполне обоснованные замечания, но хватает и таких, которые появились скорее в курилке, чем на железнодорожном перегоне. Часто утверждают, что на кривых чаще случаются столкновения, сходы и прочие неприятности. Также можно услышать, что слишком крутые повороты отпугивают пассажиров, тормозят движение и вообще мешают РЖД нормально зарабатывать.
Такие мнения на первый взгляд звучат убедительно, особенно если услышать об этом от старожила в депо или прочитать в какой-нибудь ведомственной бумаге. Но на деле — всё упирается в качество пути и соблюдение технологии. Если кривая уложена грамотно, возвышение рельса рассчитано, продольный уклон выдержан — никакой беды не будет. Машинист работает по регламенту, путь обслуживается как положено — и никаких катастроф.
1️⃣ Кривые не враги железной дороги
Да, в кривых снижается скорость — это факт, но это не делает их врагом железной дороги. Враг — это когда нормативы игнорируются, а кривые просто требуют к себе определенного подхода. Забавно, что именно на кривые заводят паспорта, с точными расчётами, координатами, радиусами — всё как положено. А на прямые — ничего. Видно, кривые у нас под наблюдением, а прямым, как «благонадёжным», и учёт не нужен. Те, кто списывает на кривую все беды, чаще всего просто не туда смотрят.
2️⃣ Влияние кривых на вес составов и эксплуатацию тяжёлых локомотивов
К более серьёзным возражениям можно отнести мнение, что кривые негативно влияют на полезную работу поездов, ограничивая максимальный вес составов и использование тяжёлых локомотивов. Что по этому поводу стоит сказать? Да, кривые действительно создают дополнительное сопротивление движению, особенно если кривая малого радиуса (для наших дорог с колеёй 1520 мм это те кривые, радиус которых меньше 350 метров). Но вот тут важно понять: для большинства случаев это не оказывает существенного влияния на возможность эксплуатировать тяжёлые поезда.
Почему? Потому что при проектировании кривых с крутым продольным уклоном, по которым будут подниматься тяжёлые поезда, уклон специально смягчают, чтобы гарантировать безопасное движение, избегая проблем с преодолением таких участков. Мы уже не раз обсуждали это на канале.
Посмотрите, например, на любую железнодорожную петлю, как, например, в районе знаменитого Северомуйского тоннеля. На этих петлях максимальный нормативный уклон для поездов смягчён.
3️⃣ Когда кривые действительно ограничивают вес составов
Кривые могут ограничивать вес состава поездов только в тех случаях, когда линия идёт горизонтально или почти горизонтально на протяжении нескольких километров, и при этом неизбежно встречаются крутые повороты, например, из-за скалистых утёсов на берегу реки или озера. Однако такие участки встречаются не часто, особенно если сравнивать с основной протяжённостью железнодорожной сети. Поэтому строить возражения против кривых на основе этих редких случаев — это не совсем правильно.
Единственным действительно обоснованным возражением против кривых может быть лишь то, что они ведут к увеличению эксплуатационных расходов, связанных с содержанием и ремонтом пути, а также с износом подвижного состава.
4️⃣ Эксплуатационные расходы и влияние радиуса кривых
Что касается ограничения применения тяжёлых локомотивов на кривых, то такие ограничения могут возникнуть только на кривых с чрезмерно маленьким радиусом, например, на участках, где радиус кривой меньше 200 метров. Однако использование таких малых радиусов на магистральных путях, о которых и идёт речь, запрещено. Поэтому вопрос о возможном ограничении применения тяжёлых локомотивов кривыми в целом отпадает.
При движении подвижного состава по кривым действительно возникают дополнительные усилия, которые значительно увеличивают износ рельсов, шпал, бандажей и ходовых частей поездов. Обычно предполагается, что этот износ возрастает с уменьшением радиуса кривой. Однако, согласно ряду наблюдений, установлено, что увеличение эксплуатационных расходов зависит не столько от радиуса кривой, сколько от угла поворота трассы. Это объясняется тем, что, хотя крутая кривая и вызывает большие дополнительные нагрузки, эти нагрузки сосредоточены на относительно коротком участке пути. В то время как более пологая кривая, создавая меньшие дополнительные усилия, распределяет их на большую длину при том же угле поворота. Схема ниже поможет вам разобраться в вопросе. В левой части кривая хоть и меньшего радиуса, но зато короче.
5️⃣ Как снизить эксплуатационные расходы на кривых: важность углов поворота
Как бы там ни было, кривые, безусловно, влияют на эксплуатационные расходы, и к их трассированию нужно подходить внимательно. Дать конкретные указания по этому вопросу сложно, поскольку многое зависит от окружающей местности и грузонапряженности железной дороги. Однако, можно утверждать, что нужно стремиться к уменьшению величины углов поворота, которые должны быть ограничены лишь соотношением между экономическими и топографическими условиями.
6️⃣ Пологие кривые выгоднее крутых
Что касается радиусов кривых, то, безусловно, пологие кривые выгоднее крутых, и такие кривые должны использоваться в тех случаях, когда их применение не приводит к большим затратам, особенно если это позволяет сократить длину пути. Тем не менее, не стоит придавать чрезмерное значение кривым по сравнению с другими особенностям трассы, которые могут быть гораздо более значимыми. Не стоит тратить большие деньги на смягчение крутизны кривых, если эти средства можно с большей пользой направить на уменьшение продольных уклонов, что в эксплуатационном плане имеет гораздо большее экономическое значение для железнодорожного транспорта.
Если возникают сомнения по поводу выбора величины кривых в конкретном месте, нужно рассматривать несколько вариантов и, только после определения стоимости строительных и эксплуатационных расходов по этим вариантам, выбрать наиболее выгодный.
7️⃣ Особенности проектирования кривых в тоннелях и мостах
В завершение обсуждения кривых с эксплуатационной точки зрения стоит отметить ещё несколько важных моментов.
Очень важно, чтобы дорога не имела криволинейных участков в более или менее глубоких выемках и тоннелях. Это необходимо для безопасности: машинисты должны всегда видеть перед собой достаточно длинный участок пути. Если избежать кривых в таких местах невозможно, и приходится проектировать криволинейные участки в выемках или тоннелях, то в этих случаях категорически не следует располагать в их концах станции или переезды. Это часто становится причиной многих несчастных случаев.
Кроме того, необходимо избегать криволинейных участков в пределах мостов, путепроводов и виадуков. Допустимы исключения, если при проектировании достигается наиболее экономичное решение для перехода через реку и подходов к мосту.
8️⃣ Переходные кривые и их проблемы
Знаете, как говорят: «Точки перехода из прямой в кривую, или из одной кривой в другую, не должны совпадать с точками перелома профиля». Это не просто правила — это почти священная заповедь. Расстояние между ними должно быть не меньше половины длины переходной кривой. Почему? Ах, этот знаменитый запрет, который многие объясняют какой-то «сложной пространственной геометрией». Но если вдуматься, то это всё скорее миф. Например, для высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург этот запрет отменили. Почему? Да потому что для такой трассы просто не хватает места. Так что, оказывается, никакой «сложной геометрии» уже не существует.
Теперь, что касается переходных кривых. Это те участки, которые соединяют прямую с кривой постоянного радиуса, но в переходной кривой радиус постоянно меняется. Казалось бы, всё просто. Однако есть одна серьёзная болевая точка, которая до сих пор не даёт покоя инженерам. Всё началось ещё в 1870 году, и мы до сих пор не избавились от этой проблемы. Хотя в Европе не везде, конечно, но от этого решения начинают отказываться, у нас это ещё актуально. Речь о возвышении рельса на переходной кривой. Мы стараемся устроить это по линейному закону — сгибаем рельс, придавая ему прямолинейную форму. Но вот беда: рельс не может так гнуться, особенно в начале. И именно это становится причиной, почему точки входа и выхода из переходных кривых — слабые места, которые со временем разрушают саму кривую. Но это уже отдельная тема, которую мы не раз поднимали на этом канале.
Также подписывайся:
Спасибо, что прочитали, также рекомендую другие интересные материалы