Көп рельстік теміржол жолы

Кіріспе

Екі рельстен артық теміржол желісі

Теміржол саласында "кедірге" – екі рельстің бас бөлігінің ішкі жиектері арасындағы көлденең қашықтық. Көптеген теміржол желілері үшін бұл рельстердің санымен анықталады. Дегенмен, кейде екі түрлі кедіргеге сәйкес дөңгелектері бар пойыз құрамаларын қабылдау үшін арнайы жол қажет болады. Мұндай жолдар "қос кедіргелі" деп аталады және олар үшінші рельс қосу арқылы (егер мүмкін болса) немесе екі қосымша рельс орнату арқылы жасалады. Қос кедіргелі жолдарды сигналдау және қосымша жолдармен жабдықтау, сондай-ақ күтіп ұстау екі жеке кедіргелі жолға қарағанда қымбатқа түседі. Сондықтан, қос кедіргелі немесе басқа көп кедіргелі жолдарды салу әдетте орын тапшылығы болғанда немесе әртүрлі кедіргелі жолдар локомотив деполарында немесе жолаушылар станцияларында қиылысқанда ғана қажет болады. Қос кедіргелі жолдар ең көп таралған конфигурация, бірақ кейбір жағдайларда үш кедіргелі жолдар да салынған.

Өмірбаян

Темір жолдың ең маңызды сипаттамасы – рельс ені. Рельстер мен доңғалақты жиынтықтар инженерлік қателіктерді ескере отырып салынады, бұл доңғалақты жиынтықтың рельстер арасында оптималды көлденең қозғалысын қамтамасыз етеді. Егер рельстер жұбы тым кең немесе тар болса, әсіресе қисықтардағы қалыпты еннен асып кетсе, бұл дөңгелектердің жолдан шығуына себеп болады. Рельс енінің өте тар шекте болуы талап етілетіндіктен, доңғалақты жиынтықтағы доңғалақтар арасындағы жобаланған қашықтық, теміржолдағы басқа доңғалақтардың қашықтығынан тіпті аздап өзгеше болса, жол екі нақты рельс еніне сәйкес салынуы керек. Бұл әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылады: көбінесе үшінші рельс қосылып, сирек жағдайларда тағы бір рельс қосылады; ал үш рельс ені болған жағдайда, одан да сирек төрт рельс қолданылады.

Конфигурациялар

Екі рельсті рельстер бір "ортақ" рельсті бөлісетін үш рельстен немесе кең рельстердің арасында тар рельстер орналасқан төрт рельстен тұруы мүмкін. Үш рельсті конфигурацияда ортақ рельстің тозуы қалған екі сыртқы рельске қарағанда жоғары болады. Екі рельсті желілерде бұрылыстар (теміржолдың ауыстырғыштары) бір рельсті желілерге қарағанда күрделірек, және пойыздар екі рельсті желіде де қауіпсіз сигналдануы тиіс. Жол тізбектері және механикалық құлыптау екі рельс өлшемінде де жұмыс істеуі керек. Көп рельсті жол көбінесе рельс өлшемі ауысатын станциямен байланысты, онда теміржол көліктері немесе жүктің өзі бір рельс өлшемінен екіншісіне ауыстырылады. Рельс өлшемінің өзгеруі, әсіресе бір рельсті желілерде, кешігуге және тығындарға әкеледі. Бір пойыздың орындайтын жұмысын екі пойыз орындайды. Егер көлік басымды түрде бір бағытта жүрсе, шекараға толы вагондар бос күйінде қайтарылуы керек, ал жүк әкелу үшін екінші жақтан бос вагондар пойызы жеткізілуі керек. Жүк түсіру және қайта тиеу де тығын тудырады. Проблема екі рельс өлшеміндегі локомотивтер мен вагондардың сыйымдылығы арасындағы айырмашылық болғанда нашарлайды: әдетте, кең рельс өлшеміндегі бір пойыз жүгін тасымалдау үшін үш тар рельс өлшеміндегі пойыз қажет болады.

Үш рельс

Екі рельсті кеңдіктегі жолды үш рельстің көмегімен салуға болады, егер екі жапсарлас рельстің арасы рельс бекіткіштеріне, мысалы, тікенектерге немесе рельс ұстағыштарына қажетті аралықтан кем болмаса. Қолданылатын рельс бекіткіштеріне және рельстердің салмағына (ауыр рельстері үлкен болады) байланысты, екі кеңдік арасындағы мүмкін айырмашалық 1600 / 1000 мм (5 фут 3 дюйм / 3 фут 3 3/8 дюйм), 1600 / 1435 мм (5 фут 3 дюйм / 4 фут 8 1/2 дюйм), 1435 / 891 мм (4 фут 8 1/2 дюйм / 2 фут 11 3/32 дюйм), 1435 / 1000 мм (4 фут 8 1/2 дюйм / 3 фут 3 3/8 дюйм) және 1435 / 1067 мм (4 фут 8 1/2 дюйм / 3 фут 6 дюйм) аралығында болуы мүмкін.

Үш өлшемнен артық

Жұмыс істеп тұрған темір жол желілері мен темір жол аулаларында ең көп кездесетін үш рельс өлшемі бар, бірақ кейбір вагондарды құрастырушы компаниялар өз клиенттерінің нақты рельс өлшемдеріне қарай, өндіріс орындарында үштен астам рельс өлшемін орнатады.

Баламалар

Жүк пен жолаушыларды әртүрлі кеңдікте тасымалдау міндетті түрде екі кеңдікті жолды қажет етпейді: платформаның екі жағына бір-бірімен жанаспай келетін екі жол болуы мүмкін. Австралияда 1945 жылға қарай 13 кеңдік алмасу станциясы болды, бұл ұзақ жылдарға созылған штатаралық бәсекелестіктің нәтижесінде туындады: 1850 жылдардан бері үш түрлі кеңдік сақталды және бес материктік штаттың орталықтары 1995 жылға дейін стандартты кеңдікпен байланыстырылмады. Кеңдік алмасу станцияларында жүктерді қолмен, порталды кранмен немесе дөңгелек жиынтығын немесе шассиді ауыстыру арқылы тасымалдаудың жоғары құны мен ұзақ кешігуіне себеп болды. Жолаушылар үшін шығындар мен тиімсіздікке қоса, айтарлықтай қолайсыздықтар да туды. 1896 жылы Сидней–Мельбурн теміржолының Альбери станциясында әйгілі американдық жазушы Сэмюэл Клеменс (Марк Твен) 1896 жылы "қаты суық" түнінің ортасында пойыз ауыстыруға мәжбүр болды және «осы идеяны тудырған зияның параличі» туралы өткір пікірін қалыптастырды. Кейбір жағдайларда, екі кеңдікті жолдың ұзын бөліктерін салудың орнына, жылжымалы құрамның дөңгелектерін ауыстыру мүмкіндігі қарастырылды, яғни төрт дөңгелекті көліктерден дөңгелек жиынтығын түсіріп ауыстыру немесе сегіз дөңгелекті көліктердің астындағы шассилерді (АҚШ: жүк вагондары) алмастыру. Мұндай жағдайда, екі кеңдікті жолдың қысқа бөлігі тек объектінің ішінде ғана қажет болады. Бұл ретте, толық жүктелген вагондардың ішіндегі заттардың бұзылуына жол берілмейді. Алғашқы рет бұл схема Франция–Испания шекарасында және Польшада қолданылды. Ол екі кеңдікті пайдаланумен салыстырғанда транзит уақытын ұзартады, бірақ жүк тасымалынан әлдеқайда жылдам: 1962 жылы Австралияның Мельбурн қаласында Сидней мен Аделаида арасындағы бағытта енгізілгенде, пойызға жүк тиеу уақыты бес күннен екі күннен кеміп қалды. Бұл процесте тежегіш жүйесі мен шасси орталық штифтілерін ажырату қажет болды, көлік құралын көтеруден және жаңа шассилерді астына орнатудан бұрын. Еуропада ұқсас принцип төмен профильді, кішкентай дөңгелекті тасымалдау вагондары арқылы көрініс тапқан, олар бір кеңдіктегі көлік құралдарын басқа кеңдіктегі жолға тасымалдайды. Оның бір түрі – екі осьті стандартты кеңдіктегі көліктерде қолданылатын роллбок (неміс тілінде Rollböcke): әрбір дөңгелек жиынтығы тар кеңдікті шағын төрт дөңгелекті арбамен тасымалданады. Пойыздың барлық бөлігі бірнеше минут ішінде, баяу жылдамдықпен түрлендіріледі, әрбір роллбок дөңгелек жиынтығымен астынан автоматты түрде сәйкестендіріледі. Тағы бір түрі – «пойызға пойыз» жүйесі, онда бүкіл тар жолды пойыз стандартты кеңдіктегі платформаларға тиеледі, оларға үздіксіз рельс орнатылған. Кеңдіктегі айырмашылықтарды реттелетін дөңгелек жиынтықтары да шеше алады, 2022 жылдан бастап олар Испания мен Франция, Швеция мен Финляндия, Польша мен Литва, Польша мен Украина арасындағы халықаралық қатынастардағы кейбір жолаушылар вагондарына орнатылды. Испанияда кеңдік алмасу мүмкіндіктері кеңінен дамыған, өйткені жол басым, ал жоғары жылдамдықты желілер 1435 мм стандартты кеңдікте салынған, бірақ тар кеңдіктегі көптеген желілер (және басқалары) бар.

Transfer of freight and passengers between different gauges does not necessarily involve dual gauge track: there may simply be two tracks that approach either side of a platform without overlapping. In Australia, 13 break of gauge stations existed by 1945 as a result of longstanding interstate rivalries: three different gauges had persisted since the 1850s and the five mainland state capitals were not linked by standard gauge until 1995. Huge costs and long delays were imposed by trans shipment of freight at break of gauge stations, whether manually, by gantry crane or by wheelset or bogie exchange. To cost and inefficiency was added, in the case of passengers, considerable inconvenience. In 1896, at Albury station on the Sydney–Melbourne railway, famed American writer Samuel Clemens (Mark Twain) had to change trains in the middle of a "biting cold" night in 1896 and there formed his pungent view of "the paralysis of intellect that gave that idea birth". In some locations, an alternative to building long lengths of dual gauge track has been to change the wheels on rolling stock, either by dropping and changing wheelsets from four wheeled vehicles or exchanging bogies (US: trucks) under eight wheeled vehicles. With this arrangement, a short length of dual gauge track is only needed within the facility. A benefit is that the contents of fully loaded cars are not disturbed. The scheme was first adopted on the French–Spanish border and in Poland. It introduces delay into transit times compared with dual gauge operation, but is much quicker than trans shipping: when introduced in 1962 in Melbourne, Australia, on the route between Sydney and Adelaide, the freight handling time per train dropped from five days to less than two. The process involved disconnecting the brake rigging and bogie centre pins have to be disconnected before the vehicle is lifted and new bogies are wheeled underneath. In Europe, a similar principle embodies low profile, small wheeled transporter wagons, which carry vehicles built for one gauge on a line with a different gauge. A variant is the rollbock (Rollböcke in German), used under two axle standard gauge vehicles: each wheelset is carried on a small four wheeled narrow gauge trolley. The entire train is converted in minutes at a slow walking pace, each rollbock being automatically matched to its wheelset from underneath. A further variant is "train on train", in which an entire narrow gauge train is carried on standard gauge flatcars on which continuous rail has been fitted. Differences in gauge are also accommodated by gauge adjustable wheelsets, which as of 2022 were installed under some passenger vehicles on international links between Spain and France, Sweden and Finland, Poland and Lithuania, and Poland and Ukraine. In Spain, change over facilities are extensive, since although track predominates, and high speed lines are laid to 1435mm standard gauge, there are many lines with narrower gauges ( and others).