Большой склон: История сложнейшего участка железной дороги в Канаде

Введение

Крутой участок железной дороги в Британской Колумбии, Канада

Большой холм на основной линии Канадской Тихоокеанской железной дороги Канзас-Сити в Британской Колумбии, Канада, был самым сложным участком железнодорожного пути на маршруте Канадской Тихоокеанской железной дороги. Он располагался в суровых Канадских Скалистых горах к западу от континентального водораздела Америки и перевала Кикинг-Хорс. Несмотря на то, что Большой холм был заменен Спиральными туннелями в 1909 году, эта местность долгое время представляет собой сложность для движения поездов и продолжает оставаться таковой по сей день.

Строительство

Чтобы как можно скорее завершить строительство Тихоокеанской железной дороги, было принято решение отложить прокладку протяженного туннеля длиной 427 метров через гору Стивен и вместо этого построить временную линию длиной 13 километров через нее. Вместо желаемого уклона в 2,2% (116 футов на милю) в 1884 году был построен крутой уклон в 4,5% (по некоторым данным, 4,4%). Это была одна из самых крутых железнодорожных линий с естественной тягой. (4,5% = 1:22,22). Линия спускалась от озера Вапта к подножию горы Стивен, вдоль реки Кикинг-Хорс до точки к западу от Филда, а затем снова поднималась, соединяясь с первоначальным маршрутом. Рассматриваемый как временное решение, этот уклон вдвое превышал допустимый процент для спуска. Первый строительный поезд, спустившийся с холма, сошел с рельсов и упал в реку Кикинг-Хорс, что привело к гибели трех человек. Вскоре CPR добавила три защитных стрелочных перевода (улавливающих путей) на спуске для предотвращения самопроизвольного движения поездов. Эти переводы вели к коротким боковым путям с резким подъемом в обратном направлении и удерживались в верхнем положении до тех пор, пока машинист не убеждался, что поезд, спускающийся к нему, находится под контролем. Скорость была ограничена до для пассажирских поездов и до для грузовых, а перед спуском с холма требовалось тщательное тестирование тормозов. Тем не менее, аварии происходили с пугающей частотой. Поселок Филд был основан как временный лагерь рабочих исключительно для размещения дополнительных локомотивов, необходимых для поездов, собирающихся преодолеть Большой холм. Здесь был построен каменный круглый депо с поворотным кругом, первоначально известный как Третий Съезд. В декабре 1884 года CPR переименовала его в Филд в честь Чикагского бизнесмена К.У. Филда, который, как надеялась компания, мог бы инвестировать в регион после посещения его на специальном поезде, предоставленном ему компанией. В то время стандартные паровозы типа 4-4-0 были достаточно мощными для прерий и других мест, но малоэффективны на Большом холме. Компания Baldwin Locomotive Works была привлечена к строительству двух паровозов типа 2-8-0 в 1884 году для использования в качестве подталкивающих локомотивов на подъеме к Филду. На тот момент это были самые мощные локомотивы, когда-либо построенные. Еще два были построены в июне 1886 года. CPR начала строить собственные паровозы типа 2-8-0 в августе 1887 года, и в последующие годы были построены или приобретены сотни других.

To complete the Pacific railway as quickly as possible, a decision was made to delay blasting a lengthy 1400 feet (427 m) tunnel through Mount Stephen and instead build a temporary 8 mile (13 km) line over it. Instead of the desired 2.2% grade (116 feet to the mile) a steep 4.5% (some sources say 4.4%) grade was built in 1884. This was one of the steepest adhesion railway lines anywhere. (4.5% = 1 in 22.22). It descended from Wapta Lake to the base of Mount Stephen, along the Kicking Horse River to a point just west of Field, then rose again to meet the original route. Seen as a temporary solution, this grade was twice the percentage normally allowed for a downhill track. The first construction train to go down the pass ran away off the hill to land in the Kicking Horse River, killing three. The CPR soon added three safety switches (runaways) on the way down to protect against runaway trains. The switches led to short spurs with a sharp reverse upgrade and they were kept in the uphill position until the operator was satisfied that the train descending the grade towards him was not out of control. Speed was restricted to for passenger trains and for freight, and elaborate brake testing was required of trains prior to descending the hill. Nevertheless, disasters occurred with dismaying frequency. Field was created as a work camp solely to accommodate the CPR's need for additional locomotives to be added to trains about to tackle the Big Hill. Here a stone roundhouse with turntable was built at what was first known simply as Third Siding. In December 1884 the CPR renamed it Field after C. W. Field, a Chicago businessman who, the company hoped, might invest in the region after he had visited on a special train they had provided for him. At that time, standard steam locomotives were 4 4 0s, capable enough for the prairies and elsewhere, but of little use on the Big Hill. Baldwin Locomotive Works was called upon to build two 2 8 0s for use as Field Hill pusher engines in 1884. At the time they were the most powerful locomotives built. Two more followed in June 1886. The CPR began building its own 2 8 0s in August 1887, and over the years hundreds more were built or bought.

Спиральные туннели

"Временная" линия Биг-Хилл оставалась главной линией в течение 25 лет, пока 1 сентября 1909 года не были открыты спиральные туннели. Проект по улучшению был начат в 1906 году под руководством Джона Эдварда Швитцера, главного инженера западных линий CPR. Первоначальным предложением было увеличить длину подъема и, тем самым, уменьшить уклон, обходя город Филд на более высоком уровне, на южной стороне долины реки Кикинг-Хорс. Однако эта идея была быстро отвергнута из-за серьезной опасности схода лавин и оползней на склонах долины. Также рассматривалось удлинение маршрута в форме подковы на север, с использованием обеих сторон долины реки Йохо для увеличения расстояния, но и здесь склоны долины оказались подвержены лавинам. Именно опыт серьезных сбоев и задержек, вызванных лавинами на других участках линии (например, станция Роджерс-Пасс, разрушенная лавиной в 1899 году), убедил Швитцера в том, что прокладка спиральных туннелей – единственный практичный, хотя и дорогостоящий выход. Выбранный маршрут предусматривал прокладку двух туннелей, проходящих в долину под углом в три четверти окружности. Верхний туннель, "номер один", имеет протяженность около [укажите протяженность] и проходит под горой Кафедральной, к югу от первоначального пути. Когда новая линия выходит из этого туннеля, она делает петлю, проходя под собой на высоте 15 метров ниже. Затем она спускается по склону долины почти в противоположном направлении от предыдущего маршрута, прежде чем пересечь реку Кикинг-Хорс и войти в гору Огден на севере. Нижний туннель, "номер два", немного короче "номера один", а спуск также составляет около 15 метров. От выхода из этого туннеля линия продолжает спускаться по долине в первоначальном направлении, в сторону Филда. Эти сооружения и дополнительный путь фактически удваивают длину подъема и снижают расчетный уклон до 2,2%. Контракт был заключен с ванкуверской инженерной фирмой MacDonnell, Gzowski and Company, и работы начались в 1907 году. Численность рабочей силы составила около 1000 человек, а стоимость – около 1,5 миллиона долларов. Несмотря на открытие спиральных туннелей, Биг-Хилл оставался сложным участком, и было необходимо сохранять мощные локомотивы на локомотивном депо Филд. Между 2004 и 2019 годами между Калгари и Филдом произошло 64 случая схода с рельсов. 4 февраля 2019 года два из трех локомотивов и 99 зерновозов канадского тихоокеанского поезда № 301 сошли с рельсов на миле 130,6, недалеко от западного портала Верхнего спирального туннеля. В результате аварии погибли три члена экипажа.

The Big Hill "temporary" line remained the main line for 25 years until the spiral tunnels were opened on September 1, 1909. The improvement project was started in 1906, under the supervision of John Edward Schwitzer, the senior engineer of CPR's western lines. The first proposal had been to extend the length of the climb, and thus reduce the gradient, by bypassing the town of Field at a higher level, on the south side of the Kicking Horse river valley. This idea had quickly been abandoned because of the severe risk of avalanches and landslips on the valley side. Also under consideration was the extension of the route in a horseshoe loop northwards, using both sides of the valley of the Yoho River to increase the distance, but again the valley sides were found to be prone to avalanches. It was the experience of severe disruption and delay caused by avalanches on other parts of the line (such as at the Rogers Pass station, which was destroyed by an avalanche in 1899) that persuaded Schwitzer that digging spiral tunnels was the only practical but expensive way forward. The route decided upon called for two tunnels driven in three quarter circles into the valley walls. The higher tunnel, "number one", is about in length and runs under Cathedral Mountain, to the south of the original track. When the new line emerges from this tunnel it has doubled back, running beneath itself and 50 feet (15 m) lower. It then descends the valley side in almost the opposite direction to its previous course before crossing the Kicking Horse River and entering Mount Ogden to the north. This lower tunnel, "number two", is a few yards shorter than "number one" and the descent is again about 50 feet. From the exit of this tunnel the line continues down the valley in the original direction, towards Field. The constructions and extra track effectively double the length of the climb and reduce the ruling gradient to 2.2%. The new distance between Field and Wapta Lake, where the track levels out, is
The contract was awarded to the Vancouver engineering firm of MacDonnell, Gzowski and Company and work started in 1907. The labour force amounted to about 1000 and the cost was about $1.5 million. Regardless of the opening of the spiral tunnels, Field Hill remained a significant challenge and it was necessary to retain the powerful locomotives at Field locomotive depot. There were 64 derailments between Calgary and Field between 2004 and 2019. On February 4, 2019, two of the three locomotives and 99 grain hopper railcars of westbound Canadian Pacific train 301 derailed at Mile 130.6, just outside of the western portal of Upper Spiral Tunnel. The three crew members were killed in the accident.