XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Железная дорога, в том виде, в каком она существует теперь, изобретена не сразу. Три элемента, ее составляющие, рельсовый путь, перевозочные средства и двигательная сила - прошли каждый отдельную стадию развития, пока, наконец, не были скомбинированы вместе. Рельсовый путь применялся еще в XV и XVI вв. в шахтах и рудниках, в виде деревянных брусьев или колей, по которым перевозились тачки, нагруженные рудой. В середине 18 века деревянные колеи стали заменяться в английских каменноугольных копях железными рельсами, которые постепенно совершенствовались техникой. Одновременно с этим устраивались в тачках и вагонах колеса для движения по рельсам, так что в начале 19 века возможно было уже введение конной железной дороги (трамвай). Первая концессия на конную железную дорогу была выдана в Англии в 1801 г. на устройство линии для перевозки товаров и угля от Темзы до южных частей Лондона. Предприятие в финансовом отношении не удалось, вследствие чего капиталисты неохотно брались за сооружение новых линий. Тем не менее, до 1825г. было выдано в Англии 29 концессий на устройство конных железных линий; большей частью линии эти или проводились в рудниках, или соединяли каналы в гавани с местными центрами сбыта. Между тем быстро стало развиваться применение пара как двигательной силы. Необходимо было только скомбинировать этот третий элемент с первыми двумя -- рельсовым путем и перевозочными средствами, чтобы появилась железная дорога в ее современном виде. 

Первоначально колейные дороги появились на разработках камня, в рудниках и угольных шахтах. Первые упоминания о них относятся к середине XVI в. Так называемые рельсы представляли собой деревянные брусья – лежни. По такому колейному пути лошадь могла везти груз в 4 раза больший, чем по обыкновенной грунтовой дороге. Однако деревянные лежни быстро изнашивались, повозки сходили с пути. Чтобы уменьшить износ деревянных лежней, их стали укреплять железными или чугунными полосами. Для предотвращения сходов повозок с пути на лежнях стали делать закраины.

Чугунные рельсы появились в XVIII в. Одна из первых чугунных дорог длиной около 160 м была построена на Александровском заводе в Петрозаводске (Онежский завод) в 1788 г. под руководством А.С. Ярцева. Ширина колеи была около 0,8 м, рельс – уголковым. Движение по этому пути было в 12 раз легче, чем по обыкновенным грунтовым дорогам.

В процессе эксплуатации железных дорог поверхность рельсов засорялась и оказывала большое сопротивление качению. Эта причина, видимо, привела к появлению выпуклых рельсов с эллиптической формой поверхности катания, введенных горным инженером П.К. Фроловым. Колеса имели желоб, соответствующий форме головки рельса. Этот рельс явился прообразом современного железнодорожного рельса. С появлением паровозов резко повысились нагрузки от колес, а скорости (уже у первых локомотивов) достигали 50 км/ч и более. Учитывая высокие динамические нагрузки от колес подвижного состава и необходимость работы на изгиб, все варианты рельсов в той или иной степени по профилю приближались к форме двутавровой балки. Распространение получили две конструкции рельсов – двухголовый и широкоподошвенный.

Вопрос о постройке в Сибири железной дороги был поднят впервые в конце 50-х гг. XIX века при гр. Муравьеве-Амурском, задумавшем соединить сперва колесным, а затем рельсовым путем залив Де-Кастри с с. Софийским на р. Амуре. К тому же времени относятся первые проекты о проведении железной дороги через всю Сибирь до Великого океана, принадлежавшие частным лицам (Дуль, Софронов и др.). В 60-х гг. появляются проекты соединения рельсовым путем бассейнов pp. Волги и Оби в интересах, главным образом, уральской горнозаводскойпромышленности (проекты Рашета, Богдановича и Любимова). В 1869 г. генерал-губернатор Западной Сибири Хрущов возбудил вопрос о сооружении рельсового пути от НижнегоНовгорода через Казань до Тюмени. В начале 70-х гг. была командирована на Урал особая правительственная комиссия для выяснения на месте направления дороги, наиболее соответствующего нуждам уральской горнозаводской промышленности и Сибирского транзита. Согласно заключению этой комиссии, поставившей на первый план интересы горной промышленности, было приступлено к постройке Уральской дороги от Перми до Екатеринбурга (так наз. Северное направление). Высочайше утвержденным 19 декабря 1875 г. положением комитета министров было решено вести Сибирскую железную дорогу от Нижнего Новгорода по правому нагорному берегу р. Волги через Казань, Екатеринбург и Камышлов до Тюмени (так наз. Южное направление, или проект Богдановича).

Большим шагом вперед в развитии железнодорожного дела, в том числе и железнодорожного пути, явилось строительство в 1842–1851 гг. линии Петербург – Москва протяженностью 651 км. На линии впервые были применены широкоподошвенные рельсы, изготовленные на Людиновском заводе, массой 29 кг (линейная плотность 29 кг/м), длиной 5,486 м и высотой 89 мм; балластный слой имел толщину 0,5 м на насыпях и 0,8 м в выемках и состоял из двух слоев: верхнего – из гранитного щебня толщиной 18 см и нижнего – песчаного или гравийного. В процессе строительства подрядчики стали применять только песчаный балласт. Ширина колеи по настоянию П.П. Мельникова и других русских инженеров была установлена 5 футов (1524 мм). Мельников подчеркивал, что в пользу господствующей за рубежом колеи шириной 1435 мм "нет никаких убедительных доводов", колея в 1829 мм приведет к бесполезному перерасходу материалов, а грузоподъемность вагонов не повысится. Одновременно с развитием железнодорожного строительства развивалась и наука о железнодорожном пути. Инженер П.П. Мельников в 1835 г. предложил формулу для расчета рельсов с учетом влияния подвижной нагрузки. Воздействия подвижного состава на путь были исследованы профессором К.Ю. Цеглинским в 1903 г. в труде "Железнодорожный путь в кривых". Большой вклад в расчеты пути на прочность внес академик Н.П. Петров. Отечественные специалисты вели большие работы по совершенствованию науки о железнодорожном пути, но в условиях царской России многие их начинания не находили должной поддержки. Поэтому железнодорожный транспорт в царской России был технически развит слабо.

Сейчас ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) является крупнейшей транспортной компанией России. Это также одна из крупнейших транспортных систем мира. ОАО «РЖД» создано 1 октября 2003 года на базе имущества Министерства путей сообщения РФ в рамках реформы железнодорожного транспорта, 100 % акций принадлежит государству. Компания предоставляет услуги в области грузовых и пассажирских железнодорожных перевозок как внутри России, так и на международной рынке.

Российские железные дороги сегодня занимают первое место в мире по протяженности электрифицированных линий (42,3 тыс. км) и второе – по эксплуатационной длине железных дорог (85,5 тыс. км). ОАО «РЖД» владеет 100 % железнодорожных магистралей в России, осуществляет 78,8 % железных перевозок, перевозит свыше 1,3 млрд. пассажиров и 1,2 млрд. тонн грузов в год. Уставной капитал компании составляет 1 трлн. 545 млрд. 200 млн. рублей (более 50$ млрд.). 1,3 млн. сотрудников. Общее количество филиалов – 165, из них 17 – региональные железные дороги. По объему выручки (617,5 млрд. рублей в 2003 году) стабильно входит в пятерку крупнейших компаний России. Семнадцать филиалов компании ежегодно обеспечивают 39 % совокупного грузооборота России и свыше 41 % - пассажирооборота.

Одна из основных задач российских железных дорог сегодня – увеличение международных перевозок с участием Транссиба и БАМа, доведение объемов контейнерных перевозок по ним до 1 млн. ДФЭ (в двадцатифунтовом эквиваленте) в год. С учетом проводимых технических мероприятий по увеличению пропускных способностей и совершенствованию технологии перевозок ОАО «РЖД» в 2006 году готово обеспечить перевозки нефти в Китай в объеме 15 млн. тонн, а в перспективе компания готова развивать инфраструктуру и увеличить объемы перевозок нефти до 30 млн. тонн в год. Положение Транссиба на рынке евроазиатских перевозок может упрочиться с вводом в действие Транскорейской железнодорожной магистрали, сообщает пресс-служба Забайкальской железной дороги.

За 2005 год российские железные дороги перевезли более миллиарда пассажиров и триллионы тонн грузов. «Российские железные дороги» - одна из 3-х крупнейших государственных монополий – сейчас готовится к реформе. Руководство РЖД планирует создать отдельную компанию, которая будет заниматься только пассажирскими перевозками. Это поможет четко определить уровень рентабельности в этом секторе.

Список литературы

1. Вопросы развития железнодорожного транспорта. Сб. статей, М., 1993.

2. Газета «Стрела» от 04.08.2006 года.

3. География путей сообщения. Учебник, М., 1969.

4. Добросельский К.М., Манёвры на железнодорожных станциях, 2 изд., М., 1967.

5. Железные дороги, под ред. М.М. Филиппова, М., 2000.

6. Краснов П.Н., Сибирь под влиянием рельсового пути, М., 1995;

7. Саблер С.В., Сосновский И.В., Сибирская железная дорога в ее прошлом и настоящем, Новосибирск, 1974.