Введение

Рельсы и компоненты для трамваев или легкорельсовых транспортных средств.

Трамвайные пути используются в трамвайном и легкорельсовом движении. Как и стандартные железнодорожные пути, трамвайные пути состоят из двух параллельных стальных рельсов, расстояние между головками которых определяет ширину колеи. Если нет необходимости в пересечении пути пешеходами или автотранспортом, используется обычный рельс с плоским подошвенником. Однако, если такое пересечение необходимо, например, на городских улицах, применяются рельсы с канавкой. Трамвайные рельсы могут укладываться на различные основания: на грунт, поверх которого уложены балласт, шпалы (США: ties) и рельсы с плоским подошвенником – как на железнодорожных путях, – или, для движения по улицам, рельсы с канавкой, обычно утопленные в бетонное покрытие. В некоторых местах пути прокладываются непосредственно в травяной покров; такие пути известны как «зелёные пути», «травяные пути» или «пути на газоне».

История

Трамвайные пути существуют с середины XVI века. Они были сделаны из дерева, но в конце XVIII века стали использоваться железо, а позже сталь, которая затем стала преобладающей. Первые уличные трамвайные пути были проложены в 1832 году в Нью-Йорке Джоном Стивенсоном, чтобы облегчить работу лошадям, тянущим автобусы по грунтовым дорогам, особенно когда дороги размывались от дождя. Рельсы позволяли лошади легко тянуть груз в 10 тонн, в то время как по грунтовой дороге – всего 1 тонну. Эволюция уличных трамвайных путей шла параллельно с переходом от лошадиной тяги к механической и электрической. Для рельсов на грунтовой дороге требовался фундамент, обычно в виде монолитной бетонной плиты. Дорожные службы часто обязывали трамвайные компании мостить остальную часть дороги, как правило, гранитом или подобными каменными блоками, за дополнительную плату. Первые трамвайные пути имели рельсы, выступающие над поверхностью дороги, или углубления в дороге, которые могли зацепить узкие колеса конных экипажей. Изобретение Альфонсом Лубатом в 1852 году рельсов с канавкой позволило прокладывать трамвайные пути, не создавая помех другим участникам дорожного движения, за исключением невнимательных велосипедистов, чьи колеса могли застрять в канавке.

Шлейф с канавками

Шлейфовая рельса – специальная рельса с канавкой, предназначенная для трамвайных или железнодорожных путей, укладываемых на мостовые или травяные поверхности (травяные пути или пути на газоне). Головка рельса с правой стороны воспринимает вес транспортного средства. Направляющая с левой стороны, имеющая достаточно места для колесных фланцев, не несет нагрузки, но служит для минимизации риска схода с рельсов в случае отклонения колеса от нормального положения, когда фланец не испытывает бокового ограничения. Шлейфовая рельса была изобретена в 1852 году Альфонсом Лубатом, французским изобретателем, который разработал усовершенствования трамвайного и железнодорожного оборудования и способствовал развитию трамвайных линий в Нью-Йорке и Париже. Изобретение шлейфовой рельсы позволило прокладывать трамвайные пути, не создавая неудобств для других участников дорожного движения, за исключением невнимательных велосипедистов, чьи колеса могли застрять в канавке. Канавки могут заполняться гравием и грязью (особенно при редком использовании или после длительного простоя) и периодически требуют очистки, которую выполняет специальный трамвай-«скруббер». Неочистка канавок может привести к некомфортной поездке для пассажиров, повреждению колес или рельсов и, возможно, к сходу с рельсов.

Рельсовая ограда

Традиционная форма рельсов с канавкой – это секция защиты балки, показанная ниже. Этот рельс является модификацией рельса с полкой и требует специального крепления для передачи нагрузки и стабилизации колеи. Если нагрузка передается на основание пути, для поддержания колеи необходимы стальные шпалы, устанавливаемые через определенные интервалы. Их установка требует полного извлечения и восстановления дорожного полотна.

Рельсы блока

Блок-рельс – это низкопрофильная разновидность балочного ограждения, в которой отсутствует средняя стенка (или полотно). По профилю он больше напоминает цельную форму мостового ограждения с каналом для фланцев и дополнительной защитой. Простое удаление средней стенки и непосредственное соединение верхней и нижней частей привели бы к ослаблению рельса, поэтому в объединенной части требуется дополнительная толщина.

Сборные рельсы с канавками

Современная версия канавного блочного рельса имеет меньшую массу и устанавливается в сборную пролётную железобетонную балку, например, LR55, без полки, но полностью поддерживается шумопоглощающим полиуретановым заполнением, или же встраивается балочный рельс, такой как P CAT City Metro. При использовании сборных элементов с ультралёгкими трамваями их можно укладывать непосредственно в существующее дорожное полотно, возможно, с уменьшением необходимости в переносе подземных коммуникаций.

Электрификация

Электрификация потребовала и других усовершенствований, в первую очередь – более прочных рельсов, способных выдерживать вес электрических трамваев в 12 тонн, в отличие от 4 тонн у конных трамваев; стрелочных переводов, так как электрические трамваи нельзя было вручную направить на нужный путь; а также электрических соединений для обеспечения обратной цепи тока, который обычно подавался через контактный провод.

Системы трубопроводов и штыков

В некоторых городах, где воздушные электрические кабели считались нежелательными, использовались подземные каналы с электрическими проводниками. Примерами таких городов являются Нью-Йорк, Вашингтон, Париж, Лондон, Брюссель и Будапешт. Система подземной электропроводки была очень дорогой в установке и обслуживании, хотя в Вашингтоне она использовалась до 1962 года. Предпринимались попытки внедрения альтернативных систем, не требующих воздушных проводов. Существовало множество систем "поверхностного" контакта, в которых в дорожное полотно встраивались штыри, которые активировались проходящим трамваем – механически или магнитно – для подачи питания через токосъемник, расположенный под трамваем. К сожалению, все эти системы оказались ненадежными и не всегда отключались после проезда трамвая, что приводило к случайному поражению электрическим током лошадей и собак. С 2003 года новая система поверхностного контакта была установлена на трамвайной линии в Бордо компанией Alstom.

Перевозка кабелями

До всеобщего распространения электричества многие трамваи приводились в движение с помощью канатов, с непрерывным канатом, проложенным в желобе под проезжей частью, и с прорезью в дорожном покрытии, через которую трамвай мог захватывать канат для движения. Эту систему до сих пор можно увидеть в Сан-Франциско, Калифорния, а также на трамвайной системе Большого Орма в Уэльсе. Для таких систем требовалось более основательное основание пути.