Szerokość toru - Track gauge

W transporcie kolejowym , szerokość toru i toru wzorcowa jest rozstaw szyn na torze kolejowym , mierzona między wewnętrznymi powierzchniami szyn nośnych.

Wszystkie pojazdy na sieci kolejowej muszą posiadać układ jezdny zgodny z szerokością toru, a w początkach kolei wybór proponowanej szerokości toru był kluczową kwestią. Jako dominujący parametr determinujący interoperacyjność jest nadal często używany jako deskryptor trasy lub sieci.

W niektórych miejscach istnieje rozróżnienie między skrajnią nominalną a rzeczywistą, ze względu na rozbieżność elementów toru od nominalnej. Inżynierowie kolejowi używają urządzenia, takiego jak suwmiarka , do pomiaru rzeczywistej szerokości toru, a to urządzenie jest również nazywane rozstawem torów.

Terminy skrajnia budowli i skrajnia ładunkowa , oba szeroko stosowane, mają niewielki związek z szerokością toru. Oba odnoszą się do dwuwymiarowych profili przekrojów, otaczających tor i poruszające się po nim pojazdy. Skrajnia budowli określa obrys, do którego nie mogą wchodzić nowe lub zmienione budowle (mosty, urządzenia przytorowe itp.). Skrajnia ładunkowa to odpowiednia przestrzeń, w której muszą znajdować się pojazdy szynowe i ich ładunki. W przypadku oceny do jazdy wyjątkowego ładunku lub nowego typu pojazdu, wymagane jest dostosowanie się do skrajni ładunkowej trasy. Zgodność zapewnia, że ​​ruch nie będzie kolidował ze strukturami przytorowymi.

Wybór miernika

Wczesne rozstawy torów

Najwcześniejszą formą kolei były wagony drewniane, wzdłuż których przeładowywano pojedyncze wagony, prawie zawsze w lub z kopalni lub kamieniołomu. Początkowo wagony były kierowane siłą ludzkich mięśni; następnie różnymi metodami mechanicznymi. Szyny drewniane zużywały się szybko: później zastosowano płaskie żeliwne płyty, aby ograniczyć zużycie. W niektórych miejscowościach płyty wykonano w kształcie litery L, przy czym pionowa część litery L prowadziła koła; jest to ogólnie określane jako „płyta”. Koła z kołnierzem w końcu stały się uniwersalne, a rozstaw między szynami musiał być zgodny z rozstawem kół wagonu.

W miarę ulepszania prowadzenia wagonów, krótkie ciągi wagonów mogły być łączone i ciągnięte przez zaprzęgi konne, a tor mógł być przedłużany z bezpośredniego sąsiedztwa kopalni lub kamieniołomu, zazwyczaj do żeglownej drogi wodnej. Wagony były budowane według spójnego wzoru, a tor miał być dostosowany do potrzeb koni i wozów: rozstaw był bardziej krytyczny. Penydarren Tramroad od 1802 roku w Południowej Walii, o plateway, rozmieszczone są na 4 ft 4 in ( 1,321 mm ) na zewnętrznej stronie wspornikach.

Żeliwne szyny w kształcie rybiego brzucha z Cromford i High Peak Railway

Tramwaj Penydarren prawdopodobnie odbył pierwszą podróż lokomotywą w 1804 roku i był udany dla lokomotywy, ale nieudany dla toru: płyty nie były wystarczająco mocne, aby unieść jego ciężar. Znaczny postępowy krok został dokonany, gdy po raz pierwszy zastosowano żeliwne szyny krawędziowe; miały one główną oś sekcji szyny skonfigurowaną pionowo, co zapewniało znacznie silniejszy przekrój odporny na siły zginające, co zostało dodatkowo ulepszone, gdy wprowadzono szyny typu „rybie brzuch”.

Szyny krawędziowe wymagały ścisłego dopasowania rozstawu szyn i konfiguracji zestawów kołowych, a znaczenie rozstawu zostało wzmocnione. Koleje nadal były postrzegane jako obawy lokalne: nie doceniono przyszłego połączenia z innymi liniami, a wybór szerokości toru był nadal pragmatyczną decyzją opartą na lokalnych wymaganiach i uprzedzeniach i prawdopodobnie zdeterminowaną istniejącymi lokalnymi projektami pojazdów (drogowych) .

Tak więc kolej Monkland i Kirkintilloch (1826) w zachodniej Szkocji używała 4 stóp 6 cali ( 1 372 mm ); Dundee i Newtyle kolejowy (1831), w północno-wschodniej Szkocji przyjęty 4 ft  6+1 / 2  w(1,384 mm); Redruth i Chasewater kolejowy(1825), Cornwall wybrał4 stóp(1,219 mm).

Arbroath i Forfar kolejowy otwarty 1838 o szerokości 5 ft 6 cali ( 1,676 mm ), a Ulster kolejowy 1839 stosowane 6 ft2 w ( 1,880 mm ).

Pojawia się wskaźnik standardowy

Wczesna lokomotywa Stephensona

Lokomotywy powstawały w pierwszych dekadach XIX wieku; przybierały różne formy, ale George Stephenson opracował udaną lokomotywę na Killingworth Wagonway, gdzie pracował. Jego projekty były tak udane, że stały się standardem, a kiedy kolej Stockton and Darlington Railway została otwarta w 1825 roku, wykorzystała jego lokomotywy o tej samej rozstawie co linia Killingworth, 4 stopy 8 cali ( 1 422 mm ).

Linia Stockton i Darlington odniosła ogromny sukces, a kiedy zbudowano pierwszą linię międzymiastową Liverpool and Manchester Railway (otwarta w 1830 r.), korzystała z tego samego toru. Odniósł również ogromny sukces, a wskaźnik (obecnie spadł do 4 stóp i 8 cali) +1 / 2  wlub1,435 mm), stały się automatyczny wybór: "standardowy wskaźnik".

Różnice miernika

Po Liverpoolu i Manchesterze szybko pojawiły się inne linie główne, z Grand Junction Railway oraz London i Birmingham Railway tworzącymi ogromną masę krytyczną standardowej szerokości torów . Kiedy promotorzy Bristolu planowali linię z Londynu, zatrudnili innowacyjnego inżyniera Isambarda Kingdom Brunela . Postanowił na szerszą skrajni, w celu uzyskania większej stabilności i Great Western Railway przyjęła skrajni 7 ft ( 2134 mm ), później złagodzono do 7 stóp  1 / 4  w ( 2,140 mm ). Stało się to znane jako szeroki rozstaw . Great Western Railway (GWR) był udany i został znacznie rozszerzony, bezpośrednio i za pośrednictwem przyjaznych stowarzyszonych, poszerzając zakres szerokotorowe.

W tym samym czasie inne części Wielkiej Brytanii budowały linie kolejowe o standardowej szerokości toru, a brytyjska technologia była eksportowana do krajów europejskich i części Ameryki Północnej, również przy użyciu standardowego toru. Wielka Brytania spolaryzowała się na dwa obszary: te, które używały szerokiego toru i te, które używały standardowego toru. W tym kontekście wskaźnik standardowy był określany jako „wąski wskaźnik”, aby wskazać kontrast. Niektóre mniejsze koncerny wybrały inne niestandardowe tory: Koleje Wschodnich Powiatów przyjęły 5 stóp ( 1,524 mm ). Większość z nich przeszła na standardowy rozstaw we wczesnym okresie, ale szeroki rozstaw GWR nadal rósł.

Większe przedsiębiorstwa kolejowe chciały rozwijać się geograficznie i uważano, że duże obszary znajdują się pod ich kontrolą. Kiedy proponowano nową niezależną linię, aby otworzyć niepołączony obszar, szerokość toru była kluczowa w określeniu przynależności, jaką przyjmie linia: jeśli jest to linia szerokotorowa, musi być przyjazna dla kolei Great Western; jeśli jest wąskim (standardowym) torem, musi faworyzować inne firmy. Bitwa o przekonanie lub wymuszenie tego wyboru stała się bardzo intensywna i została nazwana „wojną na miernik” .

Wraz z rosnącym znaczeniem transportu pasażerskiego i towarowego między tymi dwoma obszarami, trudność przejścia z jednego toru na drugi — przerwanie toru — stała się bardziej widoczna i budząca zastrzeżenia. W 1845 r. utworzono Królewską Komisję ds. Skrajni Kolejowych w celu zbadania narastającego problemu, co doprowadziło do uchwalenia ustawy z 1846 r. regulującej rozstaw kolei , która zakazywała budowy linii szerokotorowych niepołączonych z siecią szerokotorową. Sieć szerokotorowa została ostatecznie przekształcona — postępujący proces zakończony w 1892 r., zwany konwersją skrajni . Ta sama ustawa nakazuje stosowanie w Irlandii miernika 5 stóp 3 cale ( 1600 mm ).

Wybór miernika w innych krajach

Potrójny wskaźnik , od lewej: 1435 mm ( 4 stopy  8+1 / 2  w),1000 mm(3 ft  3+3 / 8  w) i600 mm(1 stopa  11+58  cali), na wystawie wChińskim Muzeum KolejnictwawPekinie

Ponieważ koleje były budowane w innych krajach, wybór rozstawu był pragmatyczny: tor musiałby pasować do taboru. Gdyby lokomotywy były sprowadzane z innych miejsc, zwłaszcza na początku, tory byłyby budowane tak, aby do nich pasowały. W niektórych przypadkach przyjęto standardowy rozstaw, ale wiele krajów lub firm wybrało inny rozstaw jako swój rozstaw krajowy, albo w ramach polityki rządowej, albo w wyniku indywidualnego wyboru.

Łączniki

Aby ruch kolejowy był zgodny w sieci, nie tylko szerokość toru musi być taka sama, ale także sprzęgi , przynajmniej w przypadku pojazdów ciągniętych przez lokomotywę. Z tego powodu większość normalnotorowych linii kolejowych w Europie używa standardowych zderzaków i sprzęgu łańcuchowego z pewnym zastosowaniem sprzęgu typu buckeye w Wielkiej Brytanii, w pojazdach ciągniętych przez lokomotywę, a niektóre używają sprzęgów Scharfenberg w podmiejskich zespołach trakcyjnych, a także w wariantach Sprzęgi SA3 w niektórych taborach , podczas gdy koleje wąskotorowe wykorzystują odmianę sprzęgów, ponieważ często są one odizolowane od siebie, więc standaryzacja nie jest potrzebna. Podobnie standardowe koleje cechowania w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych i Meksyku użyć łącznik Janney lub kompatybilnego tightlock łączący dla urządzeń ciągniętych lokomotywy.

Terminologia

Terminy takie jak szeroki i wąski rozstaw nie mają żadnego stałego znaczenia, chociaż standardowy rozstaw jest powszechnie znany na całym świecie jako 1435 mm ( 4 stopy  8+12  cale).

W praktyce brytyjskiej przestrzeń między szynami toru potocznie określa się jako „czterech stóp”, a przestrzeń między dwoma torami jako „sześć stóp”, opisy odnoszące się do odpowiednich wymiarów.

Miernik standardowy

We współczesnym użyciu termin „standardowa skrajnia” odnosi się do 1435 mm ( 4 stopy  8+12  cale). W większości krajów dominuje rozstaw standardowy.

Szeroki rozstaw

We współczesnym użyciu termin „szerokotorowy” ogólnie odnosi się do toru rozstawionego znacznie szerszego niż 1435 mm ( 4 stopy  8+12  cale).

Szerokość toru jest dominująca w krajach subkontynentu indyjskiego, byłego Związku Radzieckiego (państwa WNP, kraje bałtyckie, Gruzja i Ukraina), Mongolii i Finlandii, Hiszpanii, Portugalii, Argentyny, Chile i Irlandii.

Średni wskaźnik

Termin „średnia skrajnia” miał różne znaczenia w historii, w zależności od używanego lokalnego, dominującego miernika.

W 1840. The 1,600 mm ( 5 ft 3 w ) irlandzki wskaźnik był uważany za wskaźnik w porównaniu do średniego Brunela 7 ft  1 / 4  w ( 2,140 mm ) szerokotorowy a 1,435 mm ( 4 stóp  8+1 / 2  w) wąskotorowych, obecnie jeststandardowy wskaźnik.

Wąski wskaźnik

We współczesnym użyciu termin „wąski rozstaw” ogólnie odnosi się do toru rozstawionego znacznie węższego niż 1435 mm ( 4 stopy  8+12  cale).

Wąski rozstaw jest dominującym lub drugim dominującym miernikiem w krajach Afryki Południowej, Afryki Środkowej, Afryki Wschodniej, Azji Południowo-Wschodniej, Japonii, Tajwanu, Filipin, Ameryki Środkowej i Ameryki Południowej,

W okresie znanym jako „ Bitwa o tory”, standardowa skrajnia Stephensona była powszechnie znana jako „wąskotorowa”, podczas gdy skrajnia kolei Brunela 7 ft  14  w ( 2140 mm ) była określana jako „ szerokotorowa ”. Wiele kolei wąskotorowych zbudowano w regionach górskich, takich jak Walia , Góry Skaliste Ameryki Północnej, Europa Środkowa i Ameryka Południowa. Koleje przemysłowe i koleje kopalniane na całym świecie są często wąskotorowe. Plantacje trzciny cukrowej i bananów obsługiwane są głównie przez wąskotorowe.

Wskaźnik minimalny

Bardzo wąskie rozstawy poniżej 2 stóp (610 mm) były używane w niektórych kolejach przemysłowych w środowiskach o ograniczonej przestrzeni, takich jak kopalnie lub farmy. Francuska firma Decauville opracowała 500 mm ( 19+3 / 4  w) i400 mm( 15+3 / 4  w) ścieżek, głównie dla min; Heywoodopracowałrozstaw szyn15cali(381 mm) dlakolei kombi. Najczęstsze minimalne rozstawy to15cali(381 mm),400 mm( 15+3 / 4  w),16(406 mm),18(457 mm),500 mm( 19+3 / 4  w) lub20(508 mm).

Pęknięcie miernika

Karykatura przedstawiająca okropności transportu towarów na przełomie skrajni w Gloucester w 1843 r.

Dzięki temu, że eksploatacja między sieciami kolejowymi o różnych rozstawach była pierwotnie niemożliwa; towary musiały zostać przeładowane, a pasażerowie musieli przesiadać się. Była to oczywiście poważna przeszkoda w dogodnym transporcie, aw Wielkiej Brytanii doprowadziła do interwencji politycznej.

Na liniach wąskotorowych używa się Rollbocków lub wagonów transportowych: wagony o standardowym rozstawie są przewożone na liniach wąskotorowych na tych specjalnych pojazdach, zazwyczaj z szynami o szerszym rozstawie, aby umożliwić tym pojazdom wtaczanie i wytaczanie w punktach przeładunkowych.

Na Kolei Transmongolskiej Rosja i Mongolia używają 1520 mm ( 4 stopy  11 .)+27 / 32  W), podczas gdy Chiny wykorzystuje standardową szerokość 1,435 mm. Na granicy każdy wagon jest podnoszony, a jegowózki są zmieniane. Operacja może potrwać kilka godzin dla całego pociągu wielu wagonów.

Inne przykłady obejmują przejścia do lub z byłego Związku Radzieckiego: granica ukraińsko-słowacka na pociągu Bratysława-Lwów oraz granica rumuńsko-mołdawska na pociągu Kiszyniów-Bukareszt.

System opracowany przez Talgo i Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) z Hiszpanii wykorzystuje zestawy kołowe o zmiennym rozstawie ; na granicy francusko-hiszpańskiej pociągi pasażerskie przejeżdżają powoli przez urządzenia zmieniające rozstaw kół, które ślizgają się bocznie na osiach. Jest to w pełni opisane w Automatycznej zmianie rozstawu pociągów w Hiszpanii .

Podobny system jest stosowany między Chinami a Azją Środkową oraz między Polską a Ukrainą, wykorzystując układy osi zmiennej SUW 2000 i INTERGAUGE . Chiny i Polska używają standardowego rozstawu, podczas gdy Azja Środkowa i Ukraina używają 1520 mm ( 4 stopy  11 .)+27 / 32  W).

Podwójny wskaźnik

Przekrój potrójne prześwicie w Gladstone i Peterborough , Australia Południowa , przed standaryzacją skrajni w 1970 roku (kliknij aby powiększyć)
Tor o rozstawie mieszanym w Sassari na Sardynii: 1435 mm ( 4 stopy  8 .)+1 / 2  w) standardowej szerokości i 950 mm (3 ft  1+38  cali)

Gdy poszczególne firmy kolejowe wybrały różne tory i musiały dzielić trasę, na której przestrzeń na ziemi jest ograniczona, można zastosować tor o mieszanej (lub dwutorowej), w którym trzy (czasem cztery) szyny są podparte w tej samej strukturze toru. niezbędny. Najczęstszą potrzebą takiego toru były podejścia do terminali miejskich lub na stacjach rozjazdowych .

Tory o wielu szerokościach toru wiążą się ze znacznymi kosztami budowy (w tym pracami sygnalizacyjnymi) oraz złożonością w utrzymaniu toru i mogą wymagać pewnych ograniczeń prędkości. Dlatego są budowane tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Jeśli różnica między dwoma miernikami jest wystarczająco duża – na przykład między 1435 mm ( 4 stopy  8+1 / 2  w) normalnotorowych i 3 stopy 6 cali (1067 mm), - trzy szyny podwójnego wiercenia jest to możliwe, a jeśli nie - na przykład od3 do 6 stóp(1,067 mm) a1,000 mm(3 ft  3 ust+3 / 8  w) wskaźnik licznika - cztery szyny muszą być stosowane. Linie kolejowe dwutorowe występują (lub występowały) w Argentynie, Australii, Brazylii, Japonii, Korei Północnej, Hiszpanii, Szwajcarii, Tunezji i Wietnamie.

Zrekonstruowany rozstaw mieszany , 1435 mm ( 4 stopy  8 .)+1 / 2  w) standardowy miernik / 7 ft  1 / 4  w (2140 mm) utwór wDidcot Railway Museumw Anglii

Na GWR, wystąpił przedłużony okres od interwencji politycznych 1846 uniemożliwiający znaczący wzrost jego 7 ft  1 / 4  w ( 2,140 mm ) szeroki miernika a końcowym miernik konwersji do standardowej szerokości w 1892. Podczas tego okresu wielu miejscach praktyczność wymagała pracy o mieszanym torze, a w rejonach stacji konfiguracja toru była niezwykle złożona. Było to spotęgowane przez wspólną szynę, która musiała znajdować się po stronie peronu na stacjach; dlatego w wielu przypadkach pociągi normalnotorowe musiały być przestawiane z jednej strony toru na drugą przy podejściu. W tym celu opracowano specjalny układ punktów stałych, w którym układ torów był wystarczająco prosty.

W niektórych przypadkach eksploatowano pociągi mieszane z wagonami obu torów. Na przykład MacDermot napisał:

W listopadzie 1871 r. między Truro a Penzance wprowadzono nowość w postaci pociągu towarowego o zróżnicowanym torze . Obsługiwał go silnik wąskotorowy, a za wąskotorowymi ciężarówkami jechała szeroka zapałka z szerokimi zderzakami i przesuwanymi kabłąkami, a za nią szerokie ciężarówki. Takie pociągi nadal kursowały w Zachodniej Kornwalii aż do zniesienia Broad Gauge; musieli zatrzymać się lub zejść do tempa pieszego na wszystkich stacjach, na których istniały stałe punkty, a wąska część przesunęła się w prawo lub w lewo.

Nominalna szerokość toru

Nominalna szerokość toru to odległość między wewnętrznymi powierzchniami szyn. W obecnej praktyce określa się ją w pewnej odległości poniżej główki szyny, ponieważ wewnętrzne powierzchnie główki szyny ( powierzchnie skrajni ) niekoniecznie są pionowe. Pewna tolerancja jest koniecznie dozwolona w stosunku do miernika nominalnego, aby uwzględnić zużycie itp.; Ta tolerancja jest zwykle większa dla toru ograniczonego do niższych prędkości i bardziej ciasna dla toru, na którym spodziewane są wyższe prędkości (na przykład w USA dopuszcza się, aby rozstaw wahał się od 4 stóp 8 cali (1420 mm) do 4 stóp 10 cali ( 1470 mm) dla toru ograniczonego do 10 mph (16 km / h), podczas gdy 70 mph (110 km / h) toru jest dozwolone tylko 4 stopy 8 w (1420 mm) do 4 stóp 9+12  cale (1460 mm). Biorąc pod uwagę dopuszczalną tolerancję, powszechną praktyką jest nieznaczne poszerzenie skrajni na krzywych, szczególnie tych o krótszym promieniu (które są z natury krzywymi o mniejszej prędkości).

Tabor w sieci musi posiadać układ jezdny ( zestawy kołowe ) kompatybilne z rozstawem, dlatego rozstaw jest kluczowym parametrem określającym interoperacyjność, ale jest wiele innych – patrz niżej. W niektórych przypadkach na początku istnienia kolei przedsiębiorstwo kolejowe postrzegało siebie wyłącznie jako dostawcę infrastruktury, a niezależni przewoźnicy dostarczali wagony dostosowane do szerokości toru. Potocznie wagony można by nazwać „wagonami o rozstawie czterech stóp”, powiedzmy, gdyby tor miał rozstaw czterech stóp. Ta wartość nominalna nie jest równa rozstawowi kołnierzy, ponieważ dopuszcza się pewną swobodę.

Zarządca infrastruktury może ze względów pragmatycznych określić nowe lub zamienne elementy toru, nieznacznie różniące się od nominalnej szerokości toru.

Jednostki

Miernik jest zdefiniowana w imperialnych jednostek , jednostkach metrycznych lub SI jednostek.

Jednostki cesarskie zostały ustanowione w Wielkiej Brytanii na mocy ustawy o miarach i wagach z 1824 roku . W USA zwyczajowe jednostki o długości nie zgadzają się z systemem Imperial aż do 1959 roku, kiedy jeden międzynarodowy stoczni został zdefiniowany jako 0.9144 metrów i jako jednostek pochodnych, 1 stopa (= 1 / 3  km) jak 0.3048 metra i 1 cal (= 136  jardów) jako 25,4 mm.

Lista zawiera jednostki imperialne i inne, które zostały użyte do określenia szerokości toru:

Jednostka równoważnik SI Przykład szerokości toru
Stopa cesarska 304,8 mm
Stopa kastylijska 278,6 mm
stopa portugalska 332,8 mm 5 stóp portugalskich = 1664 mm ( 5 stóp  5+12  cale)
Szwedzka stopa 296.904 mm
Stopa pruska (Rheinfuß) 313,85 mm 2+1 / 2 pruskich stopy = 785 mm ( 2 stopy  6+29 / 32  w)
sążeń austriacki 1520 mm 12 sążeń austriacki = 760 mm ( 2 stopy  5+1516  cali)

Sposób tymczasowy – sposób stały

Pociąg roboczy wąskotorowy w jaskini East Side Access , która ostatecznie pomieści stację o standardowym torze dla Long Island Rail Road .

Droga tymczasowa to tymczasowy tor często używany do budowy, który ma zostać zastąpiony drogą stałą (konstrukcją składającą się z szyn, łączników, podkładów/kotwi i podsypki (lub toru płytowego) oraz podtorza), gdy budowa jest bliska ukończenia. W wielu przypadkach tor wąskotorowy jest wykorzystywany tymczasowo ze względu na wygodę układania go i zmiany jego położenia nad nieulepszonym terenem.

W ograniczonych przestrzeniach, takich jak tunele, tymczasowa droga może być dwutorowa, nawet jeśli tunel ostatecznie będzie jednotorowy. Airport Rail Link w Sydney miała pociągi budowa 900 mm ( 2 stopy  11+7 / 16  w) przyrządu, które zostały zastąpione przez stałe tory1,435 mm(4 stóp  8+1 / 2  w) nadciśnienia.

Podczas I wojny światowej działania wojenne w okopach doprowadziły do ​​stosunkowo statycznego rozmieszczenia piechoty, wymagającej znacznej logistyki, aby sprowadzić jej personel pomocniczy i zaopatrzenie (żywność, amunicja, materiały do ​​robót ziemnych itp.). W tym celu obie strony utworzyły gęste sieci kolei lekkiej, wykorzystujące tymczasowe odcinki torów wąskotorowych.

W 1939 roku zaproponowano budowę zachodniego odcinka Kolei Junnan–Birma o rozstawie torów 15+1 / 4  w(387 mm), ponieważ takie małe lub „zabawka” wskaźnik ułatwiaciasnych zakrętachw trudnym terenie.

Standardy utrzymania

Inżynierowie sprawdzający rozstaw szyn w Plymouth (Anglia)

Właściciele infrastruktury określają dozwolone odchylenia od skrajni nominalnej oraz wymagane interwencje w przypadku wykrycia niezgodnej skrajni. Na przykład Federalna Administracja Kolejowa w USA określa, że ​​rzeczywista szerokość toru o długości 1435 mm, który jest przystosowany do maksymalnej prędkości 60 mph (96,6 km/h), musi wynosić od 4 ft 8 cali (1422 mm) do 4 ft 9,5 cale (1460 mm).

Zalety i wady różnych szerokości toru

Szybkość, przepustowość i ekonomiczność to generalnie cele transportu kolejowego, ale często istnieje odwrotna zależność między tymi priorytetami. Istnieje powszechne błędne przekonanie, że węższy rozstaw pozwala na mniejszy promień skrętu, ale ze względów praktycznych nie ma znaczącego związku między rozstawem a krzywizną.

Koszt budowy

Koleje o węższym rozstawie zwykle kosztują mniej, ponieważ są zwykle lżejsze w konstrukcji, wykorzystując mniejsze wagony i lokomotywy (mniejsza skrajnia ), a także mniejsze mosty , mniejsze tunele (mniejsza skrajnia budowli ). Wąskotorówka jest więc często stosowana w terenie górzystym, gdzie oszczędności w pracach inżynieryjnych mogą być znaczne. Jest również stosowany na obszarach słabo zaludnionych, o niskim potencjale popytu, a także do tymczasowych linii kolejowych, które zostaną usunięte po krótkotrwałym użytkowaniu, np. w budownictwie, przemyśle pozyskiwania drewna, przemyśle wydobywczym lub dużych projektach budowlanych, zwłaszcza w przestrzenie zamknięte (patrz Sposób tymczasowy – sposób stały ). W przypadku tymczasowych linii kolejowych, które zostaną usunięte po krótkotrwałym użytkowaniu, takim jak pozyskiwanie drewna, górnictwo lub projekty budowlane na dużą skalę (szczególnie w ograniczonych przestrzeniach, takich jak tunel pod kanałem La Manche ), kolej wąskotorowa jest znacznie tańsza i łatwiejsza w montażu oraz usunąć. Takie koleje prawie zanikły jednak ze względu na możliwości nowoczesnych ciężarówek . W wielu krajach koleje wąskotorowe były budowane jako linie rozgałęzione, aby zasilać ruch na liniach normalnotorowych ze względu na niższe koszty budowy. Często wybierano nie między kolejką wąskotorową a normalnotorową, ale między kolejką wąskotorową a żadną.

Koleje o szerszym torze są generalnie droższe w budowie, ponieważ są one zwykle cięższe w konstrukcji, wykorzystują większe wagony i lokomotywy (większy rozstaw torów ), a także większe mosty , większe tunele (większy rozstaw torów ). Ale szersze rozstawy zapewniają wyższą prędkość i wydajność. W przypadku tras o dużym natężeniu ruchu większa przepustowość może z nawiązką zrekompensować wyższy początkowy koszt budowy.

Wymienność

Te wartości lub użyteczności wyprowadza użytkownika z dobra lub usługi zależy od liczby użytkowników kompatybilnych produktów - ten „ efekt sieci ” w ekonomii. Efekty sieciowe są zazwyczaj pozytywne, co powoduje, że dany użytkownik czerpie większą wartość z produktu, ponieważ inni użytkownicy dołączają do tej samej sieci. Na poziomie krajowym efekt sieci spowodował, że handel wykracza poza granice regionalne i krajowe. W coraz większym stopniu wiele rządów i firm dostosowało standardy inżynieryjne i operacyjne swoich kolei do kompatybilności, aby osiągnąć wymienność – a tym samym szybszą eksploatację pociągów na większe odległości. Poważną barierą w osiągnięciu wymienności jest jednak zależność od ścieżki – w tym kontekście utrzymywanie się już przyjętego standardu, do którego sprzęt, infrastruktura i szkolenia zostały dostosowane. Ponieważ przyjęcie nowego standardu jest trudne i kosztowne, kontynuacja istniejącego standardu może pozostać atrakcyjna, o ile długoterminowym korzyściom nie zostanie nadana odpowiednia waga. Przykładem konsekwencji uzależnienia od tras jest utrzymywanie się w Wielkiej Brytanii – kraju najwcześniej rozwijającego i wdrażającego technologie kolejowe – zbyt małych skrajni budowli , aby umożliwić eksploatację większego taboru kontynentalnej Europy w tym kraju. Niższy koszt, większa wydajność i większe możliwości ekonomiczne, jakie daje stosowanie wspólnego standardu, spowodowały, że historyczna mnogość szerokości torów zmniejszyła się do niewielkiej liczby, która dominuje na całym świecie.

Gdy nie osiągnięto wymienności, fracht i pasażerowie muszą zostać przeniesieni za pomocą czasochłonnych procedur wymagających ręcznej pracy i znacznych nakładów kapitałowych. Niektóre towary masowe, takie jak węgiel , ruda i żwir , mogą być przeładowywane mechanicznie , ale nawet to jest czasochłonne, a sprzęt wymagany do przeładunku jest często skomplikowany w utrzymaniu. Ponadto, jeśli w sieci współistnieją linie kolejowe o różnych szerokościach i występuje przerwa w szerokości toru , w okresach szczytowego zapotrzebowania trudno jest przemieścić tabor tam, gdzie jest potrzebny. Musi być dostępny wystarczający tabor, aby zaspokoić szczytowe zapotrzebowanie na kolej wąskotorową (które może być większe w porównaniu z siecią szerokotorową), a nadwyżka sprzętu nie generuje żadnych przepływów pieniężnych w okresach niskiego zapotrzebowania. W regionach, w których linie wąskotorowe stanowią niewielką część sieci kolejowej (jak w przypadku Kolei Sachalińskiej w Rosji ), dodatkowe koszty wiążą się z projektowaniem, produkcją lub importem sprzętu wąskotorowego.

Rozwiązania problemów związanych z wymiennością obejmują wymianę wózków , system rollbock , podwójną skrajnię , zmienną skrajnię lub konwersję skrajni .

Potencjał wzrostu

Historycznie rzecz biorąc, w wielu miejscach koleje wąskotorowe były budowane według niższych standardów, aby nadać priorytet taniej i szybkiej budowie. W rezultacie wiele kolei wąskotorowych często ma ograniczone możliwości zwiększenia maksymalnego obciążenia lub prędkości. W przypadku linii zbudowanych zgodnie z niższym standardem prędkość można zwiększyć, wyrównując linie kolejowe w celu zwiększenia minimalnego promienia łuku, zmniejszając liczbę skrzyżowań lub wprowadzając pociągi przechylne .

W Japonii kilka linii wąskotorowych zostało zmodernizowanych do standardowego mini-shinkansen, aby umożliwić obsługę przez standardowe pociągi dużych prędkości. Jednak ze względu na ustawienie tych linii maksymalna prędkość przelotu jest taka sama jak na oryginalnej linii wąskotorowej. Jeśli linia wąskotorowa zostanie zbudowana zgodnie z wyższym standardem, jak proponowane przez Japonię Super Tokkyu , problem ten można zminimalizować.

Dominujące tory kolejowe

Około 61% kolei na świecie używa 1435 mm ( 4 stopy  8 .)+12  cale) standardowy wskaźnik . WąskietorywIndiachsą przekształcane na szerokotorowe, aw Afryce budowane są nowe koleje o standardowej szerokości torów.

System Instalacja
Miernik Nazwa w km w milach % świat Według lokalizacji
1000 mm ( 3 stopy  3+38  cali) Wskaźnik miernika 95 000 59 000 7,2% Argentyna (11 000 km lub 6800 mil), Brazylia (23 489 km lub 14 595 mil), Boliwia , północne Chile , Grecja ( w nieużywanej sieci Peloponez ), Hiszpania ( Feve , FGC , Euskotren , FGV , SFM ), Szwajcaria ( RhB , MOB , BOB , MGB ), Malezja , Tajlandia , Indochiny , Bangladesz , Afryka Wschodnia
1067 mm ( 3 stopy 6 cali ) Miernik trzy stopy sześć cali 112 000 70 000 8,5% Afryka Południowa i Środkowa; Nigeria (większość); Indonezja (Java i Sumatera) ; Japonia ; Tajwan ; Filipiny ; Nowa Zelandia ; australijskie stany Queensland , Australia Zachodnia , Tasmania i Australia Południowa.
1435 mm ( 4 stopy  8 .)+12  cale) Miernik standardowy 720 000 450 000 54,9% Albania , Argentyna , Australia , Austria , Belgia , Bośnia i Hercegowina , Brazylia (194 km lub 121 mil), Bułgaria , Kanada , Chiny , Chorwacja , Kuba , Czechy , Dania , Dżibuti , DR Kongo (w planach odcinek Kamina-Lubumbashi) , Etiopia , Francja , Niemcy , Wielka Brytania ( Wielka Brytania ), Grecja , Hong Kong , Węgry , Indie (używane tylko w szybkim tranzycie ), Indonezja ( Aceh , LRT Jabodetabek , LRT Jakarta , MRT Jakarta East-West Line Corridor , High- Szybka kolej w Indonezji , Sulawesi , Włochy , Izrael , Kenia ( Mombasa – Nairobi Standard Gauge Railway ) Liechtenstein , Litwa ( Rail Baltica ), Luksemburg , Macedonia , Meksyk , Czarnogóra , Holandia , Korea Północna , Norwegia , Panama , Peru , Filipiny , Polska , Rumunia , Serbia , Singapur MRT , Słowacja , Słowenia , Korea Południowa , Hiszpania ( AVE , Alvia i FGC ), Szwecja , Szwajcaria , Turcja , Stany Zjednoczone , Urugwaj , Wenezuela , Również linie prywatnych firm i szybkie linie JR w Japonii . Linie dużych prędkości na Tajwanie . System podmiejskich Gautrain w RPA. Nowe linie w Tanzanii i Nigerii .
1520 mm ( 4 stopy  11 .)+27 / 32  w) Pięć stóp i 1520 mm grubości 220 000 140 000 16,8% Armenia , Azerbejdżan , Białoruś , Gruzja , Kazachstan , Kirgistan , Łotwa , Litwa , Mołdawia , Mongolia , Rosja , Tadżykistan , Turkmenistan , Ukraina , Uzbekistan .
(wszystkie przylegające – przedefiniowane z 1524 mm ( 5 ft ))
1524 mm ( 5 stóp ) 7065 4390 0,5% Estonia , Finlandia
(sąsiadująca i ogólnie kompatybilne, z wyjątkiem pociągów dużych prędkości, z 1520 mm ( 4 stopy  11+27 / 32  w)
1600 mm ( 5 stóp 3 cale ) Wskaźnik pięciu stóp i trzech cali 9800 6100 0,7% Irlandia , Irlandia Północna ( Wielka Brytania ) (1800 km lub 1100 mil) oraz w australijskich stanach Wiktorii i Australii Południowej (4017 km lub 2496 mil), Brazylii (4057 km lub 2521 mil)
1668 mm ( 5 stóp  5+21 / 32  w) Wskaźnik iberyjski 15,394 9 565 1,2% Portugalia , Hiszpania . Czasami określany jako miernik iberyjski . W Hiszpanii Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF) zarządzał 11683 km (7,259 mil) tego toru i 22 km (14 mil) mieszanego toru pod koniec 2010 roku. Portugalski Rede Ferroviária Nacional (REFER) zarządzał 2650 km (1650 mil) tej skrajni tego toru w tym samym dniu.
1676 mm ( 5 stóp 6 cali ) Pięć stóp i sześć cali grubości 134,008 83 269 10,2% Indie , Pakistan , Bangladesz , Sri Lanka , Argentyna , Chile , BART w Stanach Zjednoczonych San Francisco Bay Area

Proporcje

Razem dla każdego typu miernika w 2020 roku.

Miernik Instalacja (km) Instalacja (mi) Odsetek Procent (2014)
Wąski wskaźnik(i) 233 391 145 022 17,5% 15,8%
Miernik standardowy 807.616 501,829 60,6% 54,9%
Szerokie rozstawy 290,705 180 636 21,8% 29,3%
Sumy 1 331 712 827,487 99,9% 99,0%

Przyszły

Dalsza konwergencja wykorzystania torów kolejowych wydaje się prawdopodobna, ponieważ kraje dążą do budowy interoperacyjnych sieci, a organizacje międzynarodowe dążą do budowy sieci makroregionalnych i kontynentalnych. Prawie wszystkie nowe linie kolei dużych prędkości są budowane w standardowej szerokości toru, z wyjątkiem Uzbekistanu i Rosji.

Europa

Unia Europejska określiła rozwijanie interoperacyjnych sieci kolejowych przewozów towarowych i pasażerskich w całej jego powierzchni, i dąży do ujednolicenia manometr, sygnalizacja i systemy zasilania elektrycznego. Fundusze UE przeznaczono na pomoc Litwie , Łotwie i Estonii w budowie niektórych kluczowych linii kolejowych ( Rail Baltica ) o standardowej szerokości oraz na pomoc Hiszpanii i Portugalii w budowie linii dużych prędkości , które połączą ze sobą miasta iberyjskie . oraz do francuskich linii dużych prędkości. UE opracowała plany poprawy towarowych połączeń kolejowych między Hiszpanią, Portugalią i resztą Europy.

Kolej Transazjatycka

ONZ Komisji Gospodarczej i Społecznej dla Azji i Pacyfiku (UNESCAP) planuje Kolej Trans-azjatyckiej , która połączy Europę i Pacyfiku, z korytarza północnego z Europy na Półwyspie Koreańskim, Korytarz Południowy z Europy do Azji Południowo-Wschodniej, oraz korytarz Północ-Południe z Europy Północnej do Zatoki Perskiej. Wszystkie te napotkałyby przerwy w pomiarze, gdy przemierzyły Azję. Obecne plany przewidują zmechanizowanie obiektów na przerwach toru w celu przenoszenia kontenerów z pociągu do pociągu, zamiast powszechnej konwersji toru. Korytarz Północny przez Rosję działa już przed 2000 r., z rosnącym natężeniem Chiny–Europa.

Amerykanie

Afryka

East African Plan kolejowy Mistrz to propozycja dla odbudowy i rozbudowy linii kolejowej łączącej Etiopia , Dżibuti , Kenii , Ugandy , Rwandy , Burundi , Tanzanii , South Sudan i poza nią. Planem zarządzają ministrowie infrastruktury z uczestniczących krajów Wspólnoty Wschodnioafrykańskiej we współpracy z firmą konsultingową ds. transportu CPCS Transcom . Starsze linie kolejowe mają 1000 mm ( 3 stopy  3 .)+3 / 8  w) wskaźnik licznika lub 3 stopy 6 w (1,067 mm) przyrządu. Nowo przebudowane linie będą miałystandardowy rozstaw. Regularne przewozy towarowe i pasażerskie rozpoczęły się na normalnotorowej liniiMombasa–Nairobiw 2017 roku oraz na normalnotorowej liniiAddis Abeba–Dżibutiw 2018 roku.

Linie dla rudy żelaza do Kribi w Kamerunie prawdopodobnie będą miały 1435 mm ( 4 stopy  8 .)+1 / 2  w) standardowy wskaźnik z prawdopodobnym połączenie do tego samego portu od1,000 mm(3 ft  3+3 / 8  w) wskaźnik licznika układu Kamerun.

Linie kolejowe Nigerii mają przeważnie 3 stopy i 6 cali ( 1067 mm ) rozstawu przylądkowego. Lagos-Kano Gauge Railway standardowa to wskaźnik konwersji projektu przez rząd Nigerii do stworzenia północ-południe standardowej linii kolejowej skrajni. Pierwszy przekształcony segment, między Abudżą a Kaduną , został ukończony w lipcu 2016 roku.

Unia Afrykańska ma 50-letni plan połączenia stolic i głównych ośrodków kolejami dużych prędkości.

Oś czasu

Miernik Data Wybrany przez
4 stopy  8+1 / 2  w(1,435 mm) 1825 George Stephenson
5 stóp (1 524 mm ) 1827 Horatio Allen dla South Carolina Canal and Rail Road Company
1 stopa  11+1 / 2  na(597 mm) 1836 Henry Archer dla Festiniog Railway, aby łatwo poruszać się po górzystym terenie
(rozpoczął w Wielkiej Brytanii pierwszą wąskotorową usługę pasażerską w 1865) (pierwotnie konny)
7 ft  1 / 4  w ( 2,140 mm ) 1838 IK Brunel
5 stóp (1 524 mm ) 1842 George Washington Whistler dla Kolei Moskwa – Sankt Petersburg w oparciu o praktykę z południa Stanów Zjednoczonych
5 stóp 3 cale ( 1600 mm ) 1846 wybrany w Irlandii jako kompromis
5 stóp 6 cali ( 1 676 mm ) 1853 Lord Dalhousie w Indiach po szkockiej praktyce
3 stopy 6 cali ( 1 067 mm ) 1862 Carl Pihl za linię Røros w Norwegii w celu obniżenia kosztów
3 stopy 6 cali ( 1 067 mm ) 1865 Abraham Fitzgibbon dla Queensland Railways w celu obniżenia kosztów
3 stopy ( 914 mm ) 1870 William Jackson Palmer dla Denver & Rio Grande Railway w celu obniżenia kosztów (zainspirowany koleją Festiniog )
2 stopy ( 610mm ) 1877 George E. Mansfield dla Billerica and Bedford Railroad w celu obniżenia kosztów (zainspirowany przez Festiniog Railway )
2 stopy 6 cali ( 762 mm ) 1887 Everard Calthrop w celu obniżenia kosztów; miał projekty dla dopasowanej floty taboru kolejowego

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Zewnętrzne linki