Шрифт:
Первые настоящие рельсовые пути появились, по-видимому, на рудниках, где под землей, в крайне неудобных условиях, приходилось перевозить значительные грузы. Рельсы устраивались из продольных брусьев-лежней, по которым груженные углем тележки должны были передвигать лошади. Чтобы колеса не соскакивали в сторону, они имели на ободе широкое углубление. Иногда вместо этого в дне повозки устраивался длинный стержень, который, скользя вдоль особого жолоба, мешал повозке уклониться со своего пути.
Описание такой рудничной рельсовой дороги имеется в одном латинском сочинении известного минералога, врача и физика Георга Агриколы, жившего в первой половине XVI века. «Так как эта повозка, — говорит Агрикола, — издает при движении звук, которой кажется похожим на лай собаки, то рудокопы называют ее собакой».
Деревянные рельсовые дороги постепенно получают распространение в промышленных округах северной Англии и Шотландии также для перевозки грузов на поверхности земли. В 1630 году некий Бомон построил первую рельсовую дорогу в графстве Нортумберлэнд. Она состояла из продольных деревянных брусьев, скрепленных подложенными снизу досками, и служила для перевозки угля от шахты к пристани. Ко всеобщему удивлению одна лошадь могла везти по этой дороге тяжело нагруженную фуру, которую по обыкновенной дороге и несколько лошадей не могли бы сдвинуть с места. К середине XVIII века расцвет каменноугольной промышленности в графствах Нортумберлэнд и Дергем (Durham) много способствовал дальнейшему распространению здесь рельсовых путей. Добытый уголь почти не потреблялся на месте; перевозка такого груза сухим путем при существовавших тогда средствах передвижения была почти невозможна. Уголь приходилось подвозить от шахт к рекам и каналам, где он грузился на суда, доставлявшие его в места назначения. Именно для перевозки угля от места добычи к пристани и применялись здесь рельсовые дороги.
Артур Юнг, посетивший Ньюкэстльские копи во второй половине XVIII века, оставил любопытный отзыв об этих дорогах:
«Город Ньюкэстль содержит, как говорят, 40000 жителей и имеет 500 кораблей (принадлежащих жителям города), из них 400 кораблей служат для перевозки угля…
Дороги, по которым возятся вагоны с углем от шахт к воде, представляют большое сооружение и проведены через все неровности почвы на расстоянии 9-10 миль. Колеи, по которым идут колеса, отмечены кусками дерева, вложенными в дорогу (деревянными рельсами), по ним и бегут колеса вагонов, так что одна лошадь может легко тащить 50–60 бушелей угля. Многие отрасли производства крайне нуждаются в этом улучшении, которое весьма значительно понижает издержки по перевозке».
Tramway— назывались на севере Англии эти деревянные предки современных железнодорожных путей, и это название дошло до нас в близком каждому жителю большого города слове — трамвай.
Деревянные рельсовые дороги имели большие преимущества перед обыкновенными дорогами. Представляя для колеса сравнительно гладкую и твердую поверхность, они значительно уменьшали трение и облегчали перевозку грузов. Однако деревянные брусья изнашивались чрезвычайно быстро, и их часто приходилось менять. Для предохранения от износа поверхность такого деревянного рельса стали покрывать полосами из тонкого железа. Но и это усовершенствование оказалось не вполне удачным. Места, где полосы прикреплялись гвоздями к дереву, быстро расшатывались. Концы полос задирались кверху, по словам очевидцев, «наподобие змеиных хвостов», сами деревянные брусья быстро подвергались гниению. Неудобства, связанные с применением деревянных рельсов, навели на мысль воспользоваться для этой цели более надежным материалом — чугуном [9] .
9
Замена деревянных рельсов рельсами из чугуна и затем из железа и стали явились важным усовершенствованием в истории технического развития верхнего строения железных дорог. Однако деревянные рельсовые дороги и до настоящего времени не вышли из употребления. Они сооружаются в качестве временных подъездных путей там, где имеется в изобилии лес и где желательно сэкономить металл. Особенно широко применяются деревянные рельсовые дороги на лесоразработках в Америке, применяются они также и у нас.
Имеются сведения, что впервые чугунные рельсы были изготовлены еще в 1738 году на одной из копей Уайтчевена в Кемберлэнде. В 1767 году один из совладельцев знаменитого Кольбредельского железнодорожного завода Рейнольдс решил изготовлять рельсы из скоплявшихся на заводе запасов чугуна, который не успевали перерабатывать в ковкое железо. Он изготовлял из чугуна особые корытообразные рельсы, снабженные по краям двумя выступами для удержания колес. Каждый рельс имел около полутора метра в длину и прибивался гвоздями к продольному деревянному брусу — лежню.
Такую же чугунную дорогу построил несколько позже, в 1776 году, Джон Керр на одном из рудников в Шеффильде; при этом он изменил профиль рельса, придав ему вид угольника. Это делало рельсы более прочными по отношению к вертикальной нагрузке, и их можно было укладывать на деревянные поперечины без продольного бруса. Введение рельсовой дороги в Шеффильде вызвало сильные волнения. Рабочие рудников вместе с возчиками руды, которым угрожало разорение, взбунтовались, разрушили дорогу и сожгли рудничные постройки. Сам Джон Керр с трудом спасся от разоренной толпы.
В 1789 году Вильям Джессоп, которому была поручена постройка чугунной дороги на одном из рудников в Лейчестере, ввел важное усовершенствование. Он придал поперечному сечению рельса грибообразную форму, близко напоминающую профиль современного рельса, а закраину перенес на самое колесо в виде так называемой реборды. По такому пути уже не могли двигаться обыкновенные повозки а лишь вагоны со специально устроенными колесами.
Развитие формы железнодорожного рельса: a) корытообразный рельс Рейнольдса; b) угловой рельс Керра, c) рельс Джессона; d) рельс первой немецкой железной дороги, e) рельс, с рыбообразным утолщением; f) современный рельс Виньоля.
Рельс Джессопа оказался гораздо удобнее, так как движение по рельсам с закраинами часто затруднялось из-за загрязнения и засорения их посторонними предметами. Одновременно с развитием самого рельса усовершенствовались и способы их укладки и крепления. Первоначально рельсы укладывались на поперечных деревянных брусьях и досках, напоминавших современные шпалы и изготовлявшихся из старого корабельного леса. В 1800 году Бенджамен Утрам ввел вместо поперечин отдельные каменные опоры — стулья. Они укладывались по концам каждого рельса и должны были дать прочную опору для стыка — места, где соединялись два рельса. Прикрепление рельсов к каменным опорам производилось при помощи особых соединительных подкладок, а продольному профилю рельса для большей прочности была придана рыбообразная форма с утолщением посередине. Этот тип рельса — «рыбье брюхо» — сделался наиболее распространенным на первых дорогах.