Szerokość toru

W transporcie kolejowym szerokość toru (w amerykańskim angielskim , alternatywnie szerokość toru ) to odległość między dwiema szynami toru kolejowego . Wszystkie pojazdy w sieci kolejowej muszą mieć zestawy kołowe zgodne z szerokością toru. Ponieważ na całym świecie istnieje wiele różnych szerokości torów, różnice w szerokości torów często stanowią barierę dla szerszej eksploatacji w sieciach kolejowych.

Termin pochodzi od metalowego pręta lub miernika, który służy do zapewnienia prawidłowej odległości między szynami.

Koleje wdrażają również dwa inne skrajnie, aby zapewnić zgodność z wymaganym standardem. Skrajnia ładunkowa to dwuwymiarowy profil, który obejmuje przekrój poprzeczny toru, pojazdu szynowego i maksymalnego ładunku: wszystkie pojazdy szynowe i ich ładunki muszą mieścić się w odpowiedniej kopercie. Skrajnia budowli określa obrys, w który konstrukcje (mosty, perony, urządzenia przytorowe itp.) nie mogą wkraczać.

Zastosowania terminu

Najczęstsze użycie terminu „szerokość toru” odnosi się do poprzecznej odległości między wewnętrznymi powierzchniami dwóch szyn nośnych toru kolejowego , zwykle mierzona w odległości od 12,7 milimetra (0,50 cala) do 15,9 milimetra (0,63 cala) poniżej górnej części główki szyny, aby usunąć zużyte narożniki i umożliwić główki szyny o nachylonych bokach. Termin pochodzi od „skrajni”, metalowego pręta z precyzyjnie umieszczonym występem na każdym końcu, którego używają ekipy torowe, aby zapewnić, że rzeczywista odległość między szynami mieści się w granicach tolerancji określonej normy: na przykład na zakrętach odstępy są szersze niż normalnie. Wywodząca się z nazwy szyny odległość między tymi szynami jest również określana jako szerokość toru.

Wybór miernika

Wczesne rozstawy torów

Zobacz też: Stała droga (historia) , Wagonway i Plateway

Najwcześniejszą formą kolei była drewniana kolej wagonowa, po której poruszano się pojedynczymi wagonami, prawie zawsze w kopalni lub kamieniołomie. Początkowo wozy kierowane były siłą ludzkich mięśni; następnie różnymi metodami mechanicznymi. Drewniane szyny szybko się zużywały: 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 „platforma”. Koła z kołnierzem stały się ostatecznie uniwersalne, a rozstaw między szynami musiał być zgodny z rozstawem kół wagonów.

Wraz z ulepszeniem prowadzenia wagonów krótkie sznurki wagonów mogły być łączone i ciągnięte przez zaprzęgi koni, a tor mógł być przedłużony z bezpośredniego sąsiedztwa kopalni lub kamieniołomu, zwykle do żeglownej drogi wodnej. Wagony były budowane według spójnego wzoru, a tor miał być dostosowany do potrzeb koni i wagonów: skrajnia była bardziej krytyczna. Penydarren Tramroad z 1802 r. W południowej Walii, płaskowyż, rozmieścił je na 4 stopy 4 cale ( 1321 mm ) na zewnątrz cokołów.

Żeliwne szyny typu fish-brzuch z Cromford and High Peak Railway

Tramwaj Penydarren odbył prawdopodobnie pierwszą podróż lokomotywą w 1804 roku i był udany dla lokomotywy, ale nieudany dla toru: płyty nie były wystarczająco mocne, aby unieść jego ciężar. Znaczący postęp nastąpił, gdy po raz pierwszy zastosowano żeliwne szyny krawędziowe; miały one główną oś odcinka szyny ustawioną pionowo, co zapewniało znacznie mocniejszy przekrój odporny na siły zginające, co zostało jeszcze ulepszone, gdy wprowadzono szyny typu fish-belly.

Szyny krawędziowe wymagały ścisłego dopasowania rozstawu szyn i konfiguracji zestawów kołowych, a znaczenie rozstawu zostało wzmocnione. Koleje nadal były postrzegane jako kwestie lokalne: nie doceniano 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 and Kirkintilloch (1826) w zachodniej Szkocji wykorzystywała 4 stopy 6 cali ( 1372 mm ); kolej Dundee and Newtyle (1831) w północno-wschodniej Szkocji przyjęła 4 stopy 6 + 1 ⁄ 2 cala ( 1384 mm ); Redruth and Chasewater Railway (1825) w Kornwalii wybrał 4 stopy ( 1219 mm ).

Kolej Arbroath and Forfar została otwarta w 1838 r. Z rozstawem 5 stóp 6 cali ( 1676 mm ), a kolej Ulster Railway z 1839 r. Używała 6 stóp 2 cali ( 1880 mm ).

Pojawi się wskaźnik standardowy

Wczesna lokomotywa Stephensona

Lokomotywy rozwijały się w pierwszych dekadach XIX wieku; przybierały różne formy, ale George Stephenson opracował odnoszącą sukcesy lokomotywę na Killingworth Wagonway, gdzie pracował. Jego projekty odniosły taki sukces, że stały się standardem, a kiedy Stockton and Darlington Railway została otwarta w 1825 roku, wykorzystywała jego lokomotywy o takim samym rozstawie jak linia Killingworth, 4 stopy 8 cali ( 1422 mm ).

Linia Stockton i Darlington odniosła ogromny sukces, a kiedy zbudowano pierwszą linię międzymiastową Liverpool and Manchester Railway (otwarto ją w 1830 r.), korzystała z tego samego rozstawu. Odniósł również ogromny sukces, a rozstaw (obecnie zmniejszony do 4 stóp 8 + 1 / 2 cala lub 1435 mm ) stał się automatycznym wyborem: „ standardowy rozstaw ”.

Różnice mierników

Po Liverpoolu i Manchesterze szybko pojawiły się inne koleje główne, z Grand Junction Railway oraz London and Birmingham Railway tworząc ogromną masę krytyczną o standardowym rozstawie . Kiedy promotorzy z Bristolu planowali linię z Londynu, zatrudnili innowacyjnego inżyniera Isambarda Kingdom Brunela . Zdecydował się na szerszy rozstaw, aby zapewnić większą stabilność, a Great Western Railway przyjęła rozstaw 7 stóp ( 2134 mm ), później zmniejszony do 7 stóp 1 / 4 cala ( 2140mm ). Stało się to znane jako szeroki rozstaw . Great Western Railway (GWR) odniosła sukces i została znacznie rozbudowana, bezpośrednio i poprzez zaprzyjaźnione firmy stowarzyszone, poszerzając zakres kolei szerokotorowych.

W tym samym czasie inne części Wielkiej Brytanii budowały koleje o standardowym rozstawie torów, a brytyjska technologia była eksportowana do krajów europejskich i części Ameryki Północnej, również przy użyciu standardowego rozstawu torów. Wielka Brytania spolaryzowała się na dwa obszary: te, które korzystały z szerokiego toru i te, które korzystały ze standardowego toru. W tym kontekście standardowy rozstaw był określany jako „wąskotorowy”, aby wskazać kontrast. Niektóre mniejsze koncerny wybrały inne niestandardowe tory: Kolej Wschodnich Hrabstw przyjęła 5 stóp ( 1524 mm ). Większość z nich przeszła na standardowy rozstaw we wczesnym terminie, ale szeroki rozstaw GWR nadal rósł.

Większe firmy kolejowe chciały rozszerzyć się geograficznie i uważano, że pod ich kontrolą znajdują się duże obszary. Kiedy zaproponowano nową niezależną linię w celu otwarcia niepołączonego obszaru, rozstaw miał kluczowe znaczenie dla określenia lojalności, jaką przyjmie linia: jeśli była szerokotorowa, musiała być przyjazna dla kolei Great Western; jeśli tor wąskotorowy (standardowy), musi faworyzować inne firmy. Walka o przekonanie lub zmuszenie do tego wyboru stała się bardzo intensywna i została nazwana „wojnami na skrajnie” .

W miarę jak transport pasażerski i towarowy między tymi dwoma obszarami stawał się coraz ważniejszy, trudność w przechodzeniu z jednego toru do drugiego - przerwa w torze - stała się bardziej widoczna i budziła sprzeciw. W 1845 r. Utworzono Królewską Komisję ds. Rozstawów Kolejowych w celu zbadania narastającego problemu, co doprowadziło do uchwalenia Ustawy o Regulacji Rozstawu Kolei z 1846 r. , Która zabraniała budowy linii szerokotorowych niezwiązanych z siecią szerokotorową. Sieć szerokotorowa została ostatecznie przekształcona - postępowy proces zakończony w 1892 r., Nazywany konwersją torów . Ta sama ustawa nakazała stosowanie w Irlandii rozstawu 5 stóp 3 cali ( 1600 mm ).

Wybór miernika w innych krajach

Mapa kolei na świecie przedstawiająca różne używane rozstawy torów. Czarny to standardowy, czerwony to szeroki (5 stóp), żółty to indyjski, pomarańczowy to między rosyjskim a indyjskim, niebieski i fioletowy to wąskotorowy. (Szczegółowe informacje znajdują się we wstawce z mapą).

Potrójny rozstaw , od lewej: 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ), 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ) i 600 mm ( 1 stopa 11 + 5 / 8 cali ), na wystawie w Chińskie Muzeum Kolejnictwa w Pekinie

Ponieważ koleje budowano w innych krajach, wybór rozstawu był pragmatyczny: tor musiałby pasować do taboru. Gdyby lokomotywy były importowane 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 rozstaw krajowy, zgodnie z polityką rządu lub w ramach indywidualnego wyboru.

Terminologia

Standardowy rozstaw jest ogólnie znany na całym świecie jako 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ). Terminy takie jak szerokotorowy i wąskotorowy nie mają żadnego ustalonego znaczenia poza tym, że są znacznie szersze lub węższe niż standardowe.

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

Miernik standardowy

Główny artykuł: Kolej normalnotorowa

We współczesnym użyciu termin „standardowy rozstaw” odnosi się do 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ). Standardowy rozstaw torów dominuje w większości krajów, w tym w Ameryce Północnej, większości krajów Europy Zachodniej, Afryce Północnej i na Bliskim Wschodzie oraz w Chinach.

Szeroki tor

Główny artykuł: Kolej szerokotorowa

We współczesnym użyciu termin „szerokotorowy” ogólnie odnosi się do rozstawu torów znacznie szerszego niż 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ).

Szerokotorowość jest dominująca w krajach subkontynentu indyjskiego, byłego Związku Radzieckiego (kraje WNP, kraje bałtyckie, Gruzja i Ukraina), Mongolii i Finlandii, Hiszpanii, Portugalii, Argentynie, Chile i Irlandii. Jest również używany w podmiejskich systemach kolejowych w Australii Południowej i Wiktorii w Australii .

Średni miernik

Termin „średni tor” miał różne znaczenia w historii, w zależności od używanego lokalnego dominującego rozstawu.

W latach czterdziestych XIX wieku irlandzki rozstaw 1600 mm ( 5 stóp 3 cale ) był uważany za średni w porównaniu z szerokotorowym Brunela 7 stóp 1 / 4 cala ( 2140 mm ) i wąskotorowym 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) , obecnie jest standardowym rozstawem .

Wąskotorowy

Główny artykuł: Kolejka wąskotorowa

We współczesnym użyciu termin „wąskotorowy” ogólnie odnosi się do rozstawu torów znacznie węższych niż 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ).

Wąskotorówka jest dominującą lub drugą dominującą szerokością toru w krajach Afryki Południowej, Środkowej, Afryki Wschodniej, Azji Południowo-Wschodniej, Japonii, Tajwanu, Filipin, Ameryki Środkowej i Ameryki Południowej,

W okresie znanym jako „ bitwa o tory ”, standardowy rozstaw Stephensona był powszechnie znany jako „wąskotorowy”, podczas gdy tor kolejowy Brunela o szerokości 7 stóp 1 ⁄ 4 cala ( 2140 mm ) był określany jako „ szeroki tor ”. Wiele kolei wąskotorowych zostało zbudowanych w regionach górskich, takich jak Walia , Góry Skaliste Ameryki Północnej, Europy Środkowej i Ameryki Południowej. Koleje przemysłowe i koleje kopalniane na całym świecie są często wąskotorowe. Plantacje trzciny cukrowej i bananów obsługiwane są głównie przez wąskotorówki.

Minimalny rozstaw

Główny artykuł: Kolej o minimalnym rozstawie torów

Bardzo wąskie tory 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 gąsienice 500 mm ( 19 + 3 / 4 cala ) i 400 mm ( 15 + 3 / 4 cala ), głównie dla kopalń; Heywood opracował 15-calowy ( 381 mm ) miernik dla koleje osiedlowe . Najpopularniejsze minimalne mierniki to 15 cali ( 381 mm ), 400 mm ( 15 + 3 / 4 cale ), 16 cali ( 406 mm ), 18 cali ( 457 mm ), 500 mm ( 19 + 3 / 4 cale ) lub 20 cali ( 508 mm ).

Pęknięcie miernika

Główne artykuły: Przekroczenie skrajni i Zmienna skrajnia

Karykatura przedstawiająca okropności transferu towarów przy zerwaniu skrajni w Gloucester w 1843 roku

Pierwotnie niemożliwe było operowanie między sieciami kolejowymi o różnych szerokościach torów; towary musiały być przeładowywane, a pasażerowie musieli przesiadać się. Było to oczywiście główną przeszkodą w wygodnym transporcie, aw Wielkiej Brytanii doprowadziło do interwencji politycznej.

Na liniach wąskotorowych stosuje się rollbocki lub wagony transportowe : wagony o standardowym rozstawie torów są przewożone na liniach wąskotorowych na tych pojazdach specjalnych, zazwyczaj z szynami o szerszym rozstawie, aby umożliwić tym pojazdom wjeżdżanie i wysiadanie w punktach przesiadkowych.

Na kolei transmongolskiej Rosja i Mongolia używają 1520 mm ( 4 stopy 11 + 27 / 32 cali ), podczas gdy Chiny używają standardowego rozstawu 1435 mm. Na granicy każdy wagon jest podnoszony i zmieniane są jego wózki . Operacja może zająć kilka godzin dla całego składu wielu wagonów.

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

System opracowany przez Talgo i Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) z Hiszpanii wykorzystuje zestawy kołowe o zmiennym rozstawie kół ; na granicy między Francją i Hiszpanią pociągi pasażerskie są powoli przeciągane przez urządzenie zmieniające rozstaw kół, które ślizgają się poprzecznie po osiach.

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

Podwójny miernik

Główny artykuł: Podwójny miernik

Przekrój toru trzytorowego w Gladstone i Peterborough w Australii Południowej przed standaryzacją torów w 1970 r. (kliknij, aby powiększyć)

Tor o mieszanym rozstawie w Sassari na Sardynii: 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) standardowy rozstaw i 950 mm ( 3 stopy 1 + 3 / 8 cala )

Gdy poszczególne przedsiębiorstwa kolejowe wybrały różne szerokości torów i musiały dzielić trasę, na której przestrzeń naziemna jest ograniczona, tor mieszany (lub dwutorowy), w którym trzy (czasem cztery) szyny są podparte w tej samej strukturze toru, może być niezbędny. Najczęstszym zapotrzebowaniem na takie tory były dojazdy do terminali miejskich lub na stacjach z rozstawem torów .

Tory o wielu szerokościach torów pociągają za sobą znaczne koszty budowy (w tym prace sygnalizacyjne) oraz złożoność konserwacji torów i mogą wymagać pewnych ograniczeń prędkości. Dlatego są budowane tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne. Jeśli różnica między tymi dwoma skrajniami jest wystarczająco duża - na przykład między 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) standardowego rozstawu a 3 stopy 6 cali ( 1067 mm ) - możliwy jest podwójny rozstaw trzech szyn, ale jeśli nie – na przykład między 3 stopy 6 cali ( 1067 mm ) i 1000 mm ( 3 ft 3 + 3 / 8 in ) metr szerokości - muszą być użyte cztery szyny. Dwutorowe linie kolejowe występują (lub występowały) w Argentynie, Australii, Brazylii, Japonii, Korei Północnej, Hiszpanii, Szwajcarii, Tunezji i Wietnamie.

Zrekonstruowany mieszany rozstaw , 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ) standardowy rozstaw / 7 stóp 1 / 4 cala ( 2140 mm ) tor w Didcot Railway Museum w Anglii

Na GWR był dłuższy okres między interwencją polityczną w 1846 r., Która uniemożliwiła znaczną rozbudowę szerokotorowej 7 stóp 1 / 4 cala ( 2140 mm ) a ostateczną konwersją toru do standardowego rozstawu w 1892 r. W tym okresie w wielu lokalizacjach praktyczność wymagała mieszanego rozstawu torów, a na obszarach stacji konfiguracja torów była niezwykle złożona. Zostało to spotęgowane przez to, że wspólna szyna musiała znajdować się na stacjach po stronie peronu; dlatego w wielu przypadkach pociągi o normalnym rozstawie musiały być przestawiane z jednej strony toru na drugą na podejściu. W tym celu opracowano specjalny układ punktów stałych, w którym układ torów był dość prosty.

W niektórych przypadkach pociągi o mieszanym rozstawie torów kursowały z wagonami o obu rozstawach torów. Na przykład MacDermot napisał:

między Truro a Penzance wprowadzono nowość w postaci pociągu towarowego o mieszanym rozstawie torów . Napędzała go lokomotywa wąskotorowa, a za wąskotorówkami jechała szerokotorowa zapałka z szerokimi zderzakami i przesuwnymi szaklami, a za nią szerokotorowe. Takie pociągi kursowały w zachodniej Kornwalii aż do zniesienia Broad Gauge; musieli zatrzymywać się lub zejść do tempa marszu na wszystkich stacjach, na których istniały stałe punkty, a wąska część przechodziła 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 jako wewnętrzne powierzchnie główki szyny (powierzchnie rozstawu). ) niekoniecznie są pionowe. Pewna tolerancja jest koniecznie dozwolona od nominalnego miernika, aby uwzględnić zużycie itp .; ta tolerancja jest zwykle większa w przypadku toru ograniczonego do mniejszych prędkości i węższa w przypadku toru, na którym spodziewane są wyższe prędkości (na przykład w USA szerokość toru może zmieniać się od 4 stóp 8 cali (1420 mm) do 4 stóp 10 cali ( 1470 mm) dla toru ograniczonego do 10 mil na godzinę (16 km / h), podczas gdy tor 70 mil na godzinę (110 km / h) jest dozwolony tylko od 4 stóp 8 cali (1420 mm) do 4 stóp 9 + 1 / 2 w (1460 mm). Biorąc pod uwagę dozwoloną tolerancję, powszechną praktyką jest nieznaczne poszerzanie skrajni na zakrętach, zwłaszcza na zakrętach o krótszym promieniu (które z natury są zakrętami o mniejszej prędkości).

Tabor w sieci musi być wyposażony w układy jezdne ( zestawy kołowe ) kompatybilne z rozstawem kół, dlatego rozstaw kół jest kluczowym parametrem przy określaniu interoperacyjności, ale istnieje wiele innych – zob. poniżej. W niektórych przypadkach w początkach kolei przedsiębiorstwo kolejowe uważało się jedynie za 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 odpowiada rozstawowi kołnierzy, ponieważ dopuszcza się pewną dowolność.

Ze względów pragmatycznych zarządca infrastruktury może określić nowe lub zamienne elementy torów z niewielkimi odchyleniami od nominalnej szerokości toru.

Jednostki

Miernik jest zdefiniowany w jednostkach imperialnych , jednostkach metrycznych lub jednostkach SI .

Jednostki imperialne zostały ustanowione w Wielkiej Brytanii na mocy Ustawy o miarach i wagach z 1824 roku . Zwyczajowe jednostki długości Stanów Zjednoczonych nie zgadzały się z systemem imperialnym aż do 1959 r., Kiedy jeden jard międzynarodowy został zdefiniowany jako 0,9144 metra, a jako jednostki pochodne 1 stopa (= 1 / 3 jarda) jako 0,3048 metra i 1 cal (= 1 ⁄ 36 jardów) jako 25,4 mm.

Lista pokazuje jednostki imperialne i inne, które zostały użyte do definicji szerokości toru:

Jednostka	odpowiednik SI	Przykład szerokości toru
Cesarska stopa	304,8 mm
Stopa kastylijska	278,6 mm	6 stóp kastylijskich = 1672 mm ( 5 stóp 5 + 13 / 16 cali ) 2 stopy kastylijskie 558 mm (1 stopa 9 + 31 / 32 cale)
Portugalska stopa	332,8 mm	5 stóp portugalskich = 1664 mm ( 5 stóp 5 + 1 / 2 cale )
Szwedzka stopa	296,904 mm	3 stopy szwedzkie = 891 mm ( 2 stopy 11 + 3 / 32 cale ) 2,7 szwedzkich stóp = 802 mm ( 2 stopy 7 + 9 / 16 cali )
Stopa pruska (Rheinfuß)	313,85 mm	2 + 1 / 2 stopy pruskie = 785 mm ( 2 stopy 6 + 29 / 32 cale )
Austriacki pojąć	1520 mm	1 / 2 sążnia austriacka = 760 mm ( 2 stopy 5 + 15 / 16 cali )

Droga tymczasowa – droga stała

Główny artykuł: Stały sposób

Pociąg roboczy wąskotorowych w jaskini East Side Access , gdzie stacja o standardowym rozstawie torów dla Long Island Rail Road jest na ukończeniu.

Tymczasowy tor to często używany w budownictwie tymczasowy tor, który ma zostać zastąpiony torem stałym ( konstrukcja składająca się z szyn, elementów złącznych, podkładów/podkładów i podsypki (lub toru płytowego) oraz leżącego poniżej podłoża), gdy budowa zbliża się do końca. W wielu przypadkach tor wąskotorowy wykorzystywany jest tymczasowo ze względu na wygodę jego układania i zmiany położenia na nieutwardzonym podłożu.

W ograniczonych przestrzeniach, takich jak tunele, droga tymczasowa może być dwutorowa, mimo że ostatecznie tunel będzie jednotorowy. Airport Rail Link w Sydney miał pociągi konstrukcyjne o szerokości 900 mm ( 2 stopy 11 + 7 / 16 cali ), które zostały zastąpione stałymi torami o szerokości 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ).

Podczas I wojny światowej wojna okopowa doprowadziła do stosunkowo statycznego rozmieszczenia piechoty, co wymagało znacznej logistyki, aby zapewnić jej personel pomocniczy i zaopatrzenie (żywność, amunicję, materiały do ​​robót ziemnych itp.). W tym celu obie strony utworzyły gęste sieci kolei lekkiej wykorzystujące tymczasowe odcinki torów wąskotorowych.

W 1939 r. Zaproponowano budowę zachodniego odcinka kolei Junnan – Birma przy użyciu rozstawu 15 + 1 / 4 cala ( 387 mm ), ponieważ tak mały lub „zabawkowy” rozstaw ułatwia pokonywanie najciaśniejszych zakrętów w trudnym terenie.

Standardy konserwacji

Pracownicy utrzymania torów sprawdzają wskaźnik w Plymouth w Anglii

Właściciele infrastruktury określają dopuszczalne odchylenia od skrajni nominalnej oraz wymagane interwencje w przypadku wykrycia niezgodnej skrajni. Na przykład Federalna Administracja Kolei w USA określa, że ​​rzeczywisty rozstaw torów o szerokości 1435 mm, który jest przeznaczony dla maksymalnej prędkości 60 mil na godzinę (96,6 km/h), musi wynosić od 4 stóp 8 cali (1422 mm) do 4 stóp 9,5 w (1460 mm).

Zalety i wady różnych szerokości torów

Szybkość, przepustowość i ekonomia są generalnie celami 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 wąskotorowe zwykle kosztują mniej w budowie, ponieważ są zwykle lżejsze w konstrukcji, wykorzystują mniejsze wagony i lokomotywy (mniejsza skrajnia ładunkowa ), a także mniejsze mosty , mniejsze tunele (mniejsza skrajnia budowli ). Wąskotorówka jest więc często używana w terenie górzystym, gdzie oszczędza się w inżynierii lądowej praca może być znaczna. Jest również stosowany na obszarach słabo zaludnionych, o niskim potencjale zapotrzebowania, oraz na tymczasowe linie kolejowe, które zostaną usunięte po krótkotrwałym użytkowaniu, np. przestrzeniach zamkniętych (patrz Droga tymczasowa – droga stała ). W przypadku tymczasowych torów kolejowych, które zostaną usunięte po krótkotrwałym użytkowaniu, takim jak te wykorzystywane przy pozyskiwaniu drewna, górnictwie lub projektach budowlanych na dużą skalę (zwłaszcza w ograniczonych przestrzeniach, takich jak budowa tunelu pod kanałem La Manche ), kolejka wąskotorowa jest znacznie tańsza i łatwiejsza w montażu i demontażu. Jednak takie koleje prawie zniknęły ze względu na możliwości nowoczesnych ciężarówek . W wielu krajach koleje wąskotorowe budowano jako odgałęzienia w celu doprowadzenia ruchu do linii normalnotorowych ze względu na niższe koszty budowy. Często wybór nie był między kolejką wąskotorową a normalną, ale między kolejką wąskotorową a żadną.

Koleje o szerszym rozstawie torów są generalnie droższe w budowie, ponieważ są zwykle cięższe w konstrukcji, wykorzystują większe wagony i lokomotywy (większa skrajnia ładunkowa ), a także większe mosty , większe tunele (większa skrajnia budowli ). Ale szersze wskaźniki zapewniają większą prędkość i pojemność. W przypadku tras o dużym natężeniu ruchu większa przepustowość może z nawiązką zrekompensować wyższy koszt początkowy budowy.

Zamienność

Wartość lub użyteczność , jaką użytkownik czerpie z towaru lub usługi , zależy od liczby użytkowników kompatybilnych produktów – „ efekt sieci ”. w ekonomii. Efekty sieciowe są zazwyczaj pozytywne, co powoduje, że dany użytkownik czerpie większą wartość z produktu, gdy inni użytkownicy dołączają do tej samej sieci. Na poziomie krajowym efekt sieciowy powoduje, że handel wykracza poza granice regionalne i krajowe. Coraz częściej wiele rządy i firmy dostosowały standardy inżynieryjne i operacyjne swoich kolei, aby osiągnąć wymienność - stąd szybsza eksploatacja pociągów na dłuższych dystansach. Główną przeszkodą w osiągnięciu wymienności jest jednak zależność od trasy – w tym kontekście utrzymywanie się już przyjętego standardu, do którego dostosowano sprzęt, infrastrukturę i szkolenia. Ponieważ przyjęcie nowego standardu jest trudne i kosztowne, kontynuacja istniejącego standardu może pozostać atrakcyjna, chyba że nada się odpowiednią wagę długoterminowym korzyściom. Przykładem konsekwencji zależności od trasy jest utrzymywanie się w Wielkiej Brytanii – kraju, który jako pierwszy opracował i przyjął technologie kolejowe – skrajni budowli , które są zbyt małe, aby pomieścić większy tabor Europy kontynentalnej do prowadzenia działalności w tym kraju. Zmniejszony koszt, większa wydajność i większe możliwości ekonomiczne oferowane przez stosowanie wspólnego standardu spowodowały, że historyczna mnogość szerokości torów zmniejszyła się do niewielkiej liczby, która dominuje na całym świecie.

Gdy wymienność nie została osiągnięta, towar i pasażerowie muszą być przenoszeni za pomocą czasochłonnych procedur wymagających pracy ręcznej i znacznych nakładów kapitałowych. Niektóre towary masowe, takie jak węgiel , ruda i żwir , mogą być przeładowywane mechanicznie , ale nawet to jest czasochłonne, a konserwacja sprzętu wymaganego do przeładunku jest często skomplikowana. Ponadto, jeśli linie kolejowe o różnych szerokościach torów współistnieją w sieci i rozstawie torów istnieje, trudno jest w okresach szczytowego zapotrzebowania przemieścić tabor tam, gdzie jest on potrzebny. Dostępny tabor musi być wystarczający, aby zaspokoić szczytowe zapotrzebowanie kolei wąskotorowej (które może być większe w porównaniu z siecią szerokotorową), a nadwyżki wyposażenia nie generują przepływów pieniężnych w okresach niskiego popytu. W regionach, w których linie wąskotorowe stanowią niewielką część sieci kolejowej (jak to miało miejsce w przypadku rosyjskiej Kolei Sachalińskiej ), projektowanie, produkcja lub import urządzeń wąskotorowych wiąże się z dodatkowymi kosztami.

Rozwiązania problemów związanych z zamiennością obejmują wymianę wózków , system rollbock , podwójny rozstaw , zmienny rozstaw lub konwersję rozstawu .

Dominujące rozstawy kolejowe

Dalsze informacje: Lista rozstawów torów

Zobacz też: Lista systemów tramwajowych według rozstawu i elektryfikacji oraz Rozstaw torów szybkiego transportu

Ponad połowa kolei na świecie jest zbudowana do standardowego rozstawu torów 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 ⁄ 2 cala ) . W Afryce zbudowano nowe linie kolejowe o normalnym rozstawie torów. Większość kolei wąskotorowych w Indiach jest przekształcana w dominującą, szerokotorową.

System		Instalacja
Miernik	Nazwa	w km	w milach	% świat	Według lokalizacji
1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali )	Wskaźnik metra	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 peloponeskiej ), Hiszpania ( Feve , FGC , Euskotren , FGV , SFM ), Szwajcaria ( RhB , MOB , BOB , MGB ), Malezja , Tajlandia , Kambodża , Bangladesz , Afryka Wschodnia , Wietnam
1067 mm ( 3 stopy 6 cali )	Trzy stopy i sześć cali	112 000	70 000	8,5%	Afryka Południowa i Środkowa; Nigeria (większość); Indonezja (Jawa i Sumatera); Japonia ; Tajwan ; Filipiny ; Nowa Zelandia ; oraz australijskie stany Queensland , Australia Zachodnia , Tasmania i Australia Południowa.
1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 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 (odcinek Kamina-Lubumbashi, planowany) , Etiopia , Francja , Niemcy , Wielka Brytania (Wielka Brytania), Grecja , Hongkong , Węgry , Indie (używane tylko w przypadku szybkiego tranzytu ), Indonezja ( Aceh , LRT Jabodetabek , LRT Jakarta , MRT Jakarta East - West Line Corridor, kolej dużych prędkości w Indonezji oraz Sulawesi ), Włochy , Izrael , Kenia ( kolej standardowa Mombasa – Nairobi ), Laos , 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 , północny Wietnam . Również linie firm prywatnych i linie dużych prędkości JR w Japonii . Linie dużych prędkości na Tajwanie . System podmiejskich Gautrain w Afryce Południowej. Nowe linie w Tanzanii i Nigerii .
1520 mm ( 4 stopy 11 + 27 / 32 cale )	Pięć stóp i 1520 mm szerokości	220 000	140 000	16,8%	Armenia , Azerbejdżan , Białoruś , Gruzja , Kazachstan , Kirgistan , Łotwa , Litwa , Mołdawia , Mongolia , Rosja , Tadżykistan , Turkmenistan , Ukraina , Uzbekistan . (wszystkie przylegające - przedefiniowane od 1524 mm ( 5 stóp ))
1524 mm ( 5 stóp )		7065	4390	0,5%	Estonia , Finlandia (ciągłe i ogólnie kompatybilne, z wyjątkiem pociągów dużych prędkości, z 1520 mm ( 4 stopy 11 + 27 / 32 cale )
1600 mm ( 5 stóp 3 cale )	Pięć stóp i trzy cale	9800	6100	0,7%	Irlandia , Irlandia Północna (Wielka Brytania) (1800 km lub 1100 mil) oraz w australijskich stanach Wiktoria i Australia Południowa (4017 km lub 2496 mil), Brazylia (4057 km lub 2521 mil)
1668 mm ( 5 stóp 5 + 21 / 32 cali )	Miernik iberyjski	15394	9565	1,2%	Portugalia , Hiszpania . Czasami określany jako skrajnia iberyjska . W Hiszpanii Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF) zarządzał 11683 km (7259 mil) tego toru i 22 km (14 mil) toru mieszanego pod koniec 2010 roku. Portugalski Rede Ferroviária Nacional (REFER) zarządzał 2650 km (1650 mil) tego rozstawu tego toru w tym samym dniu.
1676 mm ( 5 stóp 6 cali )	Pięć stóp sześć cali miernika	134 008	83269	10,2%	Indie , Pakistan , Bangladesz , Sri Lanka , Argentyna , Chile , BART w Stanach Zjednoczonych Obszar Zatoki San Francisco

Rozpowszechnienie

Razem dla każdej grupy skrajni w 2020 r.:

Miernik	Instalacja (km)	Instalacja (mi)	Procent (2020)	Procent (2014)
Wąskotorowe	233391	145022	17,5%	15,8%
Miernik standardowy	807616	501 829	60,6%	54,9%
Szeroki tor (y)	290705	180636	21,8%	29,3%
sumy	1331712	827 487	100%	100%

Przyszły

Dalsza konwergencja wykorzystania rozstawu torów wydaje się prawdopodobna, ponieważ kraje starają się budować sieci interoperacyjne, a organizacje międzynarodowe starają się budować sieci makroregionalne i kontynentalne. Prawie wszystkie nowe kolei dużych prędkości są budowane według standardowej szerokości toru, z wyjątkiem Uzbekistanu i Rosji.

Europa

Unia Europejska postawiła sobie za cel rozwój interoperacyjnych sieci kolei towarowych i pasażerskich na całym swoim obszarze oraz dąży do ujednolicenia rozstawu torów, systemów sygnalizacji i systemów elektroenergetycznych. Fundusze UE przeznaczono na pomoc Litwie , Łotwie i Estonii w budowie niektórych kluczowych linii kolejowych ( Rail Baltica ) o normalnym rozstawie torów , a także pomoc Hiszpanii i Portugalii w budowie linii dużych prędkości łączących miasta iberyjskie między sobą oraz z francuskimi liniami dużych prędkości. UE opracowała plany ulepszonych połączeń kolejowych towarów między Hiszpanią, Portugalią i resztą Europy.

Kolej Transazjatycka

Główny artykuł: Kolej Transazjatycka

Komisja Ekonomiczno-Społeczna Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Azji i Pacyfiku (UNESCAP) planuje budowę kolei transazjatyckiej , która połączy Europę i Pacyfik, z korytarzem północnym z Europy na Półwysep Koreański, korytarzem południowym z Europy do Azji Południowo-Wschodniej, oraz korytarz północ-południe z Europy Północnej do Zatoki Perskiej. Wszystkie te napotkałyby przerwy w rozstawie torów podczas przekraczania Azji. Obecne plany mają zmechanizowane urządzenia na przerwach skrajni do przemieszczania kontenerów z pociągu do pociągu zamiast powszechnej konwersji torów. Korytarz Północny przez Rosję działa już przed rokiem 2000, przy czym zwiększa się liczba przewozów między Chinami a Europą.

Amerykanie

• 2008: Proponowane połączenie między Wenezuelą a Kolumbią
• 2008: Wenezuela przez Brazylię do Argentyny – standardowy rozstaw torów
• 2008: Proponowana linia o rozstawie metrów w poprzek południowego Paragwaju , łącząca Argentynę w Resistencia z Brazylią w Cascavel ; obie te linie mają 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ) metrów , a nowa linia umożliwiłaby „bioceaniczny” bieg z atlantyckiego portu Paranaguá w Brazylii do portu Antofagasta w Chile na Pacyfiku.

Afryka

Generalny plan kolei wschodnioafrykańskich to propozycja odbudowy i rozbudowy linii kolejowych łączących Etiopię , Dżibuti , Kenię , Ugandę , Rwandę , Burundi , Tanzanię , Sudan Południowy i nie tylko. Planem zarządzają ministrowie infrastruktury uczestniczących Wspólnoty Wschodnioafrykańskiej we współpracy z firmą konsultingową ds. transportu CPCS Transcom . Starsze koleje mają 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ) miernika lub 3 stopy 6 cali ( 1067 mm ) miernika. Nowo przebudowane linie będą korzystały ze standardowego rozstawu torów . Regularne przewozy towarowe i pasażerskie rozpoczęto na Mombasa – Nairobi w 2017 r., A na linii kolejowej Addis Abeba – Dżibuti w 2018 r.

Linie do rudy żelaza do Kribi w Kamerunie prawdopodobnie będą miały standardową szerokość 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) z prawdopodobnym połączeniem z tym samym portem od szerokości 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cala ) systemu Kamerunu.

Koleje w Nigerii mają przeważnie 3 stopy 6 cali ( 1067 mm ) szerokości toru przylądkowego. Lagos – Kano Standard Gauge Railway to projekt przebudowy rozstawu torów przez rząd Nigerii w celu stworzenia standardowego połączenia kolejowego północ-południe. Pierwszy przebudowany odcinek, między Abudżą a Kaduną , został ukończony w lipcu 2016 r.

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 cale ( 1435 mm )	1825	George'a Stephensona
5 stóp ( 1524 mm )	1827	Horatio Allen z South Carolina Canal and Rail Road Company
1 stopa 11 + 1 / 2 cale ( 597 mm )	1836	Henry Archer dla Festiniog Railway do łatwego poruszania się po górzystym terenie (pierwszy w Wielkiej Brytanii wąskotorowy pociąg pasażerski w 1865 r.) (pierwotnie konny)
7 stóp 1 / 4 w ( 2140 mm )	1838	IK Brunel
5 stóp ( 1524 mm )	1842	George Washington Whistler dla kolei Moskwa – Sankt Petersburg w oparciu o praktyki z południa Stanów Zjednoczonych
5 stóp 3 cale ( 1600 mm )	1846	wybrany w Irlandii jako kompromis
5 stóp 6 cali ( 1676 mm )	1853	Lord Dalhousie w Indiach zgodnie ze szkocką praktyką
3 stopy 6 cali ( 1067 mm )	1862	Carl Pihl dla Røros Line w Norwegii w celu obniżenia kosztów
3 stopy 6 cali ( 1067 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 Festiniog Railway )
2 stopy ( 610 mm )	1877	George E. Mansfield dla Billerica and Bedford Railroad w celu obniżenia kosztów (zainspirowany Festiniog Railway )
2 stopy 6 cali ( 762 mm )	1887	Everard Calthrop w celu obniżenia kosztów; miał projekty pasującego taboru kolejowego

Zobacz też

• Wykaz rozstawów torów
• Rozstaw torów szybkiego transportu
• Lista systemów tramwajowych według rozstawu i elektryfikacji
• Miernik obciążenia
• Minimalny promień łuku kolejowego
• Napowietrzna linia
• Profil szyny
• Terminologia kolejowa
• Skale modelowania transportu kolejowego
• Sprzęg kolejowy
• Wskaźnik struktury
• Trzecia szyna
• Konwersja rozstawu torów

Linki zewnętrzne

• Otwórz mapę kolejową . Globalna mapa rozstawu torów
• Historia rozstawu torów autorstwa George'a W. Hiltona
• „Szerokość skrajni kolejowej” . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 17 lipca 2012 r. - Lista skrajni kolejowych używanych lub używanych na całym świecie, w tym skrajni, które są przestarzałe.
• Europejska Agencja Kolejowa: systemy 1520 mm (problemy z udziałem krajów o szerokości toru 1520/1524 mm w sieci kolejowej UE)
• Dni, w których zmienili miernik na południu Stanów Zjednoczonych
• Juan Manuel Grijalvo - Mit „standardowego” miernika