Транспортная система России это совокупность транспортных средств, инфраструктуры и управления, функционирующих на территории Российской Федерации.

Транспортная система России характеризуется развитой транспортной сетью, включающей в себя 87 тыс. км железных дорог общего пользования, более 745 тыс. км автомобильных дорог с твердым покрытием, свыше 600 тыс. км воздушных линий, 70 тыс. км магистральных нефте- и продуктопроводов, свыше 140 тыс. км магистральных газопроводов, 115 тыс. км речных судоходных путей и множество морских трасс. В ней занято свыше 3,2 млн человек, что составляет 4,6 % работающего населения страны.

       Огромные пространства и суровый климат предопределили первостепенное значение для России всепогодных видов наземного транспорта – железнодорожного и трубопроводного (рис. 1, 2). На них падает основной объем грузовой работы.

Водный транспорт играет в России значительно меньшую роль из-за короткого навигационного периода.

Роль автомобильного транспорта в общем грузообороте в связи с крайне незначительными средними расстояниями перевозок (в пределах городов и пригородов, в карьерах открытых разработок полезных ископаемых, на лесовозных дорогах в районах лесозаготовок и т. д.) также невелика, несмотря на то что им перевозится больше половины грузов.

     Электронный транспорт обеспечивает передачу электроэнергии на расстояния. Россия занимает первое место в мире по протяженности линий высокого напряжения, объединяющих 65 региональных энергосистем в единую энергосистему (ЕЭС). ЕЭС России представляет собой автоматизированный комплекс электрических станций и сетей с единым центром диспетчерского управления в Москве, который полностью контролирует и управляет работой всех станций, подключенных к нему.

           Управление осуществляется на трех уровнях: межрегиональном, межобластном и областном, что в сочетании с противоаварийной автоматикой позволяет быстро локализовать аварию без значительного ущерба для ЕЭС.

         Важной особенностью транспортной системы России является ее тесная взаимосвязь с производством. Современное состояние транспортной системы характеризуется низким техническим уровнем производственной базы большинства предприятий и износом подавляющего большинства транспортных средств, что приводит к снижению безопасности ее работы, а также отсутствием инвестиций для преодоления данных проблем.

Транспортная система России имеет сложную структуру, она включает несколько подсистем (железнодорожную, автомобильную, морскую, речную, воздушную и трубопроводы), каждая из которых состоит из основных элементов: инфраструктуры, транспортных средств и управления.

К транспортной системе относятся транспортные узлы и коридоры, а также промышленный и общественный транспорт. Инфраструктуру обычно рассматривают по отраслям.

Железнодорожный транспорт наиболее развит в России. Протяженность железнодорожного полотна 87 157 км, треть из которых электрифицирована.

В европейской части страны железнодорожная сеть имеет радиальный вид, железные дороги сходятся к Москве.

В азиатской части страны железнодорожная сеть имеет широтное простирание и небольшую плотность. Важнейшая магистраль – Транссибирская – от Челябинска через Новосибирск на Красноярск и Иркутск и от Владивостока на Хабаровск.

Построена ветвь Тюмень – Омск – Екатеринбург. Построены широтные дублеры Транссибирской магистрали: линия Карталы – Астана – Павлодар – Барнаул – Артышта, которая в середине XX века была продолжена до Усть-Кута (через Новокузнецк, Абакан, Тайшет, Братск); линия Семипалатинск – Барнаул – Новосибирск; Байкало-Амурская магистраль. Построена железная дорога Тюмень – Сургут – Уренгой – Ямбург.

В настоящее время со странами дальнего зарубежья Россия связана только через Белоруссию и Украину. Расширяется объем грузов, перевозимых через территорию Финляндии и ее порты (чему способствует одинаковая ширина колеи). Для этого строится железная дорога Кочкома – Ледмозеро и далее к железным дорогам Финляндии.

Высокоскоростное железнодорожное сообщение в России играет большую роль как одно из наиболее перспективных направлений пассажирских перевозок.  Высокоскоростное железнодорожное сообщение России началось в 2009 году.

Первая линия  в России  -  ВСЖМ-1, связывающая Москву, Тверь и Санкт-Петербург. Предполагается строительство ВСЖМ-2, которая пройдет от Москвы через Владимир, Нижний Новгород и Казань до Екатеринбурга.

Достоинства железнодорожного транспорта:

• универсальность (наиболее приспособлен к перевозкам массовых грузов в большом объеме и на любые расстояния);

• возможность сооружения на любой сухопутной терри­тории;

• связь с большинством промышленных и сельскохозяйст­венных предприятий, имеющих подъездные пути.

•  путь доставки, как правило, короче,  чем на речном и морском транспорте;

• высокая провозная способность и регулярность перевозок, независимо от климатических условий, времени года и суток;

• сравнительно невысокая себестоимость перевозок грузов и пассажиров;

• более .высокая скорость доставки грузов по сравнению с речным транспортом.

• большая маневренность в использовании подвижного со­става и высокая безопасность движения.

• высокоскоростной наземный транспорт, способный соперничать с воздушным транспортом.

Недостатки железнодорожного транспорта: большие капиталовложения и затраты металла: свыше 170 т на  1  км пути.

Этому виду транспорта принадлежит главная роль в межгосударственном грузообороте. Важность морского транспорта для России определяется ее положением на берегах трех океанов и протяженностью морской границы 42 тысячи километров. Основные порты: на Черном море – Новороссийск, Таганрог, Туапсе; на Балтийском- Калининград, Балтийск, Санкт-Петербург, Выборг; на Баренцевом – Мурманск; на Белом – Архангельск; на Японском – Ванино, Владивосток, Находка, Порт Восточный.

Достоинства морского транспорта:

- возможность массовых межконтинентальных перевозок грузов внешнеторгового оборота (где нет железных дорог);

- более низкая по сравнению со всеми другими видами транспорта себестоимость перевозок на дальние расстояния;

- меньшие по сравнению с речным и железнодорожным транспортом капитальные вложения (при массовых перевоз­ках на дальние расстояния);

-  регулярность перевозок (за исключением некоторых пор­тов северных районов страны).

Недостатки морского транспорта:

- более высокая, чем на речном транспорте скорость дви­жения судов;

- не обеспечивается ритмичная работа в отдельные периоды (туман и т. д.).

Внутренние речные судоходные пути России составляют 101,6 тысяч километров. Удельный вес внутреннего водного транспорта в общем грузообороте составляет 3,9%. Роль речного транспорта резко повышается в ряде регионов Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Основным в России является Волго-Камский речной бассейн, на который приходится 40% грузооборота речного флота. Благодаря Волго-Балтийскому,  Беломорско-Балтийскому и Волго-Донскому каналам Волга стала стержнем единой водной системы европейской части России, а Москва – «портом пяти морей».

К другим важным рекам европейской России относятся Северная Двина с притоками, Сухона, Онега, Свирь, Нева. В Сибири основные реки – Енисей, Лена, Обь и их притоки. Все они используются для судоходства и сплава леса, перевозки продовольствия и промышленных товаров в отдаленные регионы. Значение сибирских речных путей весьма велико вследствие неразвитости железных дорог (особенно в меридиональном направлении). Реки связывают южные районы Западной и Восточной Сибири с Заполярьем. По Оби и Иртышу транспортируется нефть из Тюмени. Обь судоходна на протяжении 3600 км, Енисей – 3300 км, Лена – 4000 км (навигация продолжается 4-5 месяцев). Порты нижнего течения Енисея – Дудинка и Игарка – доступны для морских судов, следующих Северным морским путем. Крупнейшие перевалочные пункты грузов с рек на железные дороги – Красноярск, Братск, Усть-Кут.

Важнейшей речной магистралью Дальнего Востока является Амур. Судоходство осуществляется на всем протяжении реки.

Достоинства речного транспорта:

- большая провозная способность на глубоководных реках;

- сравнительно невысокая себестоимость перевозок;

- меньшие удельные капитальные затраты и меньший рас­ход металла.

Недостатки речного транспорта:

- несовпадение направле­ния ряда крупных рек с основными грузопотоками;

-нерегу­лярность перевозок;

-меньшая по сравнению с железными дорогами скорость доставки грузов;

- больший, чем по другим видам транспорта путь движения.

Важнейшими транспортируемыми грузами являются сырая нефть, природный и попутный газ. Транспортировка нефтепродуктов, жидких и газообразных химикатов перспективно, но в настоящее время продуктопроводы не получили большого распространения. В России преобладают трубопроводы большого диаметра (1220 и 1420 мм) и большой протяженности в широтном направлении.

Крупные нефтепроводы

1.       Нефтепровод «Дружба» – крупнейшая экспортная магистраль России (Альметьевск – Самара – Унеча – Мозырь – Брест и далее в страны Восточной и Западной Европы).

2. Альметьевск – Нижний Новгород – Рязань – Москва.

3. Нижний Новгород – Ярославль – Кириши.

4. Самара – Лисичанск – Кременчуг – Херсон – Снегиревка – Одесса.

5. Сургут – Тюмень – Уфа – Альметьевск.

6. Нижневартовск – Самара.

7. Сургут – Полоцк.

8. Александровское – Анжеро-Судженск.

9. Красноярск – Ангарск.

10. Сургут – Омск – Павлодар – Чимкент – Чарджоу.

Крупнейшие газопроводы

1. Газопровод Саратов – Москва – первый газопровод в России протяженностью 840 км.

2. Ставрополь – Москва.

3. Краснодарский край – Ростов-на-Дону – Серпухов – Ленин-град.

4. Средняя Азия – Урал.

5. Медвежье – Надым – Тюмень – Уфа – Торжок.

6. Надым – Пунга – Пермь.

7. Уренгой – Сургут – Тобольск – Тюмень – Челябинск.

8. Крупнейшая в мире система газопроводов Уренгой – Помары – Ужгород – страны Восточной и Западной Европы (4451 км),

9. Газопровод, проходящий от Оренбурга через Украину в страны Восточной и Западной Европы.

         Достоинства трубопроводного транспорта:

           - возможность повсеместной прокладки трубопроводов;

- более короткое расстояние перекачки по сравнению с транспортировкой по речным путям и железным дорогам;

- самая низкая себестоимость транспортировки грузов;

- полная герметизация процесса транспортировки, обеспечи­вающая сохранность грузов;

- автоматизация операций транспортировки грузов;

- меньшие по сравнению с другими видами транспорта ка­питаловложения и расход металла;

- не зависит от погодных условий.

Недостатки трубопроводного транспорта:

- по трубопроводам транспортируется ограниченное число видов грузов (нефть, газ и т. д.).

По плотности автомобильных дорог Россия уступает даже большинству развивающихся стран. Общая протяженность автодорог – 910 тыс. км, из них 745 тыс. км покрыты асфальтом (в подавляющем большинстве не соответствуют мировым стандартам), из них 45,4 тыс. км относятся к дорогам федерального значения. Тем не менее, автомобильный транспорт имеет неоспоримое преимущество – мобильность, а для пассажиров – комфорт, что создает перспективы для его развития.

            Достоинства автомобильного транспорта:

- более высокая, чем на железнодорожном, речном и мор­ском транспорте скорость доставки грузов преимущественно на коротких расстояниях (с увеличением расстояния, преимущество теряется);

- широкая маневренность (до­ставка грузов от склада отправителя до склада получателя без перегрузочных операций с одного вида транспорта на другой);

- регулярность перевозок (при наличии усовершенствован­ных автомобильных дорог);

- меньшие по сравнению с железнодорожным транспортом капитальные вложения в освоение малого грузопотока на небольших расстояниях.

Недостатки автомобильного транспорта:

- большая по сравнению с ж\д и речным транспортом себестоимость.

Воздушный транспорт является самым дорогим с точки зрения энергозатрат, приходящихся на перевозку единицы груза, что ограничивает его грузовое применение (скоропортящиеся грузы), большее значение он имеет для пассажироперевозок. В районах Крайнего Севера важную роль играют вертолеты, которые в основном перевозят грузы и пассажиров на производственные объекты, используются для срочной медицинской помощи и т. д.

Основными центрами авиасообщения являются Москва, Санкт-Петербург, курорты Северного Кавказа, Екатеринбург, Новосибирск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток.

В России самые протяженные в мире авиатрассы:

1. 1. Москва – Екатеринбург – Новосибирск – Иркутск – Хабаровск – Владивосток.

   2. Москва – Новосибирск – Иркутск – Якутск – Магадан – Петропавловск-Камчатский.

   3. Санкт-Петербург – Екатеринбург – Новосибирск – Иркутск – Хабаровск – Владивосток.

   4. Санкт-Петербург – Пермь – Омск – Новосибирск – Иркутск – Якутск – Магадан – Петропавловск-Камчатский.

Достоинства воздушного транспорта:

-  возможность перевозок грузов и пассажиров во всех на­правлениях;

- меньшие капитальные вложения, чем на железнодорожном транспорте;

- срочность и большая скорость доставки;

- более короткие по сравнению с речным и железнодорож­ным транспортом маршруты следования.

Недостатки воздушного транспорта:

      - стоимость воздушных перевозок значительно выше, че6м на других видах транспорта.

      - удельный вес грузовых перевозок на высок.

      - на работу воздушного транспорта очень влияют погодные условия.

К промышленному транспорту относится транспорт необщего пользования и технологический транспорт, выполняющий производственно-технологические перевозки грузов на внутренних дорогах промышленных предприятий и организаций, комплексов зданий и сооружений, транспортных служб, и не выходящий на дороги общего пользования. В соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП 2.05.07–91) в промышленный транспорт входят:

1. железнодорожный транспорт с колеей 1520 мм и 750 мм;

2. технологический автомобильный транспорт, включая моторные тележки шириной до 2,1 м, предназначенные для межцеховых перевозок: аккумуляторные (погрузчики, тягачи с прицепами, электрокары) и с двигателями внутреннего сгорания (автопогрузчики, автокары и тягачи с прицепами);

3. гидравлический транспорт;

4. канатный подвесной транспорт;

5. конвейерный транспорт.

6. Во внутригородских перевозках пассажиров в России лидируют автобусы. В крупнейших городах также налажено трамвайное и троллейбусное сообщение. Эксплуатационная длина трамвайных и троллейбусных линий составляет более 7,6 тыс. км. Самой протяженной трамвайной сетью в мире располагает Санкт-Петербург (более половины находится в аварийном состоянии).

7. В семи крупнейших городах России – Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Самаре, Екатеринбурге, Новосибирске и Казани – действует метрополитен. Вследствие развития многоэтажного строительства в крупных городах все большее внимание получает такой вид транспорта, как лифт.

В 1764г. гидротехник Кузьма Фролов (рис.1) применил на Калывано-Воскресенских заводах на Алтае механическую канатную тягу между  цехами завода. Дорога имела форму желоба. Вагонетки, груженные рудой, с помощью каната и водяного колеса перемещались по путям.

      1788г. Ярцевым А.С. в Петрозаводске на Александровском пушечном заводе сооружена рельсовая дорога с чугунными рельсами с протяженностью 174 м., а через 21 год Петр Фролов закончил строительство чугунной дороги на Алтае с конной тягой.

         1809г. учрежден Корпус инженеров сообщений для проектирования, строительства и эксплуатации дорог (рис.2). В этом же году образован институт Корпуса инженеров водных и сухопутных путей сообщения. В дальнейшем – это Петербургский, Ленинградский, а в настоящее время – Петербургский государственный  университет путей сообщения.  

             1834г. построена 1-ая в России железная дорога с паровой тягой на Урале механиком Нижнетагильского завода Черепановым Е.А  и его сыном. Протяженность дороги – 1км. Дорога соединяла рудник с заводом. Они же создали и Первый в России паровоз (рис.3).

             1837г. 1-ая в России дорога общего пользования протяженностью 27 км между  Петербургом и Царским Селом. Ширина колеи 1829 мм.

             1851г. Строилась в течении 8 лет Петербурго-Московская двухпутная дорога, протяженностью 650 км. Мосты проектировались Мельниковым П.П. и Журавским Д.И. Паровозы для Петербурго-Московской дороги были построены на отечественных заводах. Их серийный выпуск приходится на 1844г. на Александровском заводе в Петербурге.

            1852г. на Петербурго-Московской дороге применена телеграфная связь.

            1860г. в России введены единые для всех линий габариты приближения строений и подвижного состава, разработанные профессором Н.И.Липиным.

            1864г. впервые в России применена термическая обработка рельсов Паленовым К.П.

            1870г. начало применение жезловой системы и телефонное регулирование движением поездов.

1873г. введено положение о сигналах (рис. 4)

            1874г. Введено правило о движение поездов.

            1879г. Первая в России сортировочная станция – Петербург-Сортировочный.

          1885г. по проекту Гордеенко Я.Н. была оборудована устройствами взаимного замыкания стрелок и сигналов станция Саблино Петербурго-Московской железной дороги. Он же разработал систему механической централизации стрелок и сигналов.

           1891г. введено правило ремонта, содержания и употребления подвижного состава.

           1898г. все 3 документа объединены в Правила Технической Эксплуатации (ПТЭ) существующий по сей день.

           1920г. утвержден Устав железных дорог РСФСР, а через  год переиздано ПТЭ (рис. 5).

1918г. национализированы все частные дороги.

         В период с 1914-1918гг. транспорт России был в состоянии разрухи.

         С 1924г. начались работы по развитию транспорта.

         6 ноября 1924г. построен 1-ый тепловоз с электрической передачей, спроектированный Гаккелем Я.М., совершивший рейс по Петербурго-Московской дороге.

         1926г. открыт 1-ый в стране электрифицированный участок Баку-Сабунчи-Сураханы.

         1930г. сдана в эксплуатацию Туркестано-Сибирская магистраль протяженностью 1442 км.

         1931г. начало внедрения селекторной связи. В том же году был  разработан типовой тормоз Матросовым.

         1932г. построен 1-ый отечественный электровоз ВЛ-19 мощностью 2700 лошадиных сил  (рис. 6).

         1934г. сдана в эксплуатацию 1-ая механизированная сортировочная горка на станции Красный Лиман. На этот же год приходится внедрение диспетчерской централизации.

         1940г. грузооборот возрос в 5,6 раза в сравнении с 1913г., а протяженность увеличилась в 1,5 раза.

       1941-1945гг. доставлено для нужд фронта более 443 тыс.поездов. За годы войны разрешено 65 тыс.км пути; 13 тыс. ж\д мостов; 4100 станций, 317 паровозных депо; повреждено 15800 паровозов и 428 тыс.вагонов.

         1956г. принято решение «О Генеральном плане электрификации железных дорог». В этот же год в опытную эксплуатацию введен участок Ожерелье-Павелец, оснащенный однофазным током промышленной частоты.

         1974г. началось сооружение Байкало-Амурской магистрали (БАМ) протяженностью 3147 км.

         1981-1985гг построено 2,8 тыс.км. новых линий; 4 тыс.км. вторых путей; 4,5 тыс.км. путей электрифицировано.

         1989г. грузооборот ж.д. СССР достиг 3800 млрд.т\км; пассажирооборот 410 млрд. т\км. Железнодорожный транспорт СССР выполнял 63% мирового грузооборота,25% мирового пассажирооборота.

         В стране бы завершен перевод железных  дорог на прогрессивные виды тяги- электрическую и тепловозную. Усилено верхнее строение пути за счет укладки ж/б шпал, бесстыкового пути  и термически  обработанных рельсов. Протяженность главных путей составляла 90% всей длины линий. Пополнение подвижного состава 12-остными локомотивами и большегрузными вагонами.

    Железные дороги были оборудованы автоматической и полуавтоматической блокировкой ,2/3 их протяженности автоблокировкой и диспетчерской централизацией. Происходила автоматизация  сортировочной  горки на крупных станциях. Введены новые системы АСУЖТ.

 После распада СССР и образования СНГ  объем перевозок на железных дорогах РФ уменьшился и продолжал падать из года в год из-за нарушения экономических связей  с бывшими союзными республиками.

1998 Г. Грузооборот составил 44%, пассажирооборот-60% от объемов перевозок бывшего ссср.

      Произведено укрупнение ряда железных дорог и отделений, созданы диспетчерские центры управления в МПС и на дорогах. При этом ликвидированы отделения дороги как производственные предприятия, диспетчерский  аппарат  подчинен службе перевозок дороги.

     Создана специальная  система фирменного транспортного обслуживания ( СФТО)- для повышения конкурентоспособности железных дорог.

    В 2000 г. в связи с повышением промышленного производства увеличились размеры перевозок : отправление грузов возросло  на 11 %, грузооборот- 14%, пассажирооборот- 18%,перевозка грузов -80%, перевозка пассажиров- 43%.

     Железные дороги России по своей технической оснащенности и показателям перевозочной работы являются одной из крупнейших транспортных систем мира: по эксплуатационной длине -86 тыс.км ( 2 место, после  США), по  протяженности электрифицированных дорог -41 тыс.км  ( 1 место в мире), электрической тягой выполняется 79% грузооборота, по перевозкам 3 место( после Китая и США), по грузообороту  ( после США) 2 место.

 Основные положения структурной реформы были определенны указами президента от 16 мая 1996г. и 25 апреля 1997г. А также Концепции структурной реформы утвержденной постановлением правительства от 15 мая 1998г. Утверждена Программа реформ 18 мая 2001г.

        В соответствии с Программой целями структурной реформы являются:

1. Повышение устойчивости работы ж\д транспорта, его доступности, безопасности и качества предоставляемого им услуг для обеспечения единого экономического пространства страны.

2. Формирование единой гармоничной  транспортной системы страны.

3. Снижение совокупных затрат на перевозку грузов ж/д транспортом.

4. Удовлетворение растущего спроса на услуги, предоставляемые транспортом.

Для реализации Программой предусмотрено:

1. Постепенное, поэтапное реформирование и минимизация риска необходимых действий.

2. Разделение функций государственного регулирования и управления хозяйственной деятельностью.

3. Переход от монопольного состояния отрасли к конкурентному для повышения эффективности и качества транспортных услуг.

4. Разделение основных и не основных видов деятельности.

5. Формирования организационной структуры по основным видам деятельности  (грузовые и пассажирские перевозки).

6. Сохранение государственного регулирования и контроля над монопольным сектором.

  На первом (подготовительном) этапе (2001-2003г.) функции хоз-го управления выделены из ведения  МПС и переданы их единственному хоз-му субъекту – ОАО «Российские жел.д.», 100% акций которого принадлежат  гос-ву.

         На 2-ом этапе реформирования отрасли (2003-2005г.) из ОАО «РЖД» выделяются дочерние структурные предприятия – акционерные государственные компании по таким направлениям деятельности, которыми могут заниматься и другие компании, чтобы обеспечить условия для конкурентной среды.

(- СПК, ОАО «Элтеза» (средства ж/д автоматики)

- создано 9 дочерних обществ ОАО «РЖД» в сфере производства и ремонта путевой техники

- 3 дочерних общества в сфере капитального ремонта грузовых вагонов и производство зап.частей (ОАО «Санкт-петер. Витебская ППК)

- 2 дочерних общества в сфере строительства и проектно-изыскательских работ

- Трансконтейнер (2006г.) специализирующий на грузовых перевозках

- Рефсервис (перевозка грузов изотермическим подвижным составом.)

         На 3 этапе (2006-2010г) создается развитый конкурентный рынок ж\д перевозок.

1. Переход большей части (60%) парка грузовых вагонов в частную собственность.

2. Локомотивы в частной собственности.

3. Развитие конкуренции в сфере грузовых перевозок.

4. Развитие конкуренции в основных видах деятельности (перевозки).

Созданы Дирекции ж/д вокзалов (2006г.). Федеральная пассажирская дирекция начала хозяйственную деятельность. В её состав входят 46 пассажирских вагонных депо, 24 тыс. – пассажирских вагонов.

В рамках проводимой структурной реформы на железнодорожном транспорте, с созданием условий для отделения деятельности по предоставлению услуг инфраструктуры от перевозочной деятельности и появлением конкурентной среды, структура компании трансформируется в вертикально ориентированный холдинг.

      В структуру компании входят:

– железные дороги;

– Дирекция управления движением;

– Дирекция тяги;

– Моторвагонная дирекция;

– Дирекция пригородных перевозок «Транском»;

– Дирекция железнодорожных вокзалов;

– Дирекция скоростного сообщения;

– Центр фирменного транспортного обслуживания;

– Дирекции по управлению терминально-складским комплексом;

– «Росжелдорснаб»;

– «Трансэнерго»;

– Институт технико-экономических изысканий и проектирования железнодорожного транспорта «ГИПРОТРАНСТЭИ»;

– Центр инновационного развития;

– Центр корпоративного учета и отчетности «Желдоручет»;

– Центр научно-технической информации и библиотек;

– Центр организации труда и проектирования экономических нормативов;

– Дирекция по комплексной реконструкции железных дорог и строительству объектов железнодорожного транспорта;

– Дирекция по ремонту тягового подвижного состава;

– Дирекция по эксплуатации и ремонту путевых машин;

– Дирекция по строительству сетей связи;

– Дирекция по ремонту грузовых вагонов;

– Дирекция по ремонту пути;

– Дирекция по тепловодоснабжению;

– «Трансинформ»;

– Главный вычислительный центр;

– Центральная станция связи;

– Центр обследования и диагностики инженерных сооружений;

– Дирекция социальной сферы;

– Дирекция медицинского обеспечения;

– научные институты и проектные организации.

         Принадлежащая ОАО «РЖД» железнодорожная сеть разделена между 16 филиалами:

– Восточно-Сибирская железная дорога;

– Горьковская железная дорога;

– Дальневосточная железная дорога;

– Забайкальская железная дорога;

– Западно-Сибирская железная дорога;

– Калининградская железная дорога;

– Красноярская железная дорога;

– Куйбышевская железная дорога;

– Московская железная дорога;

– Октябрьская железная дорога;

– Приволжская железная дорога;

– Свердловская железная дорога;

– Северная железная дорога;

– Северо-Кавказская железная дорога;

– Юго-Восточная железная дорога;

– Южно-Уральская железная дорога.

      Каждый филиал (железная дорога) в своей структуре имеет предприятия дорожного подчинения и состоит из регионов. C 1 января 2011 года отменена подструктура отделений на всех железных дорогах. С переходом на безотделенческую систему работы каждая дорога состоит из регионов, возглавляемых заместителем начальника дороги по региону.

   Специфика работы железных дорог, связанная с размещением их по всей территории страны, необходимостью обеспечения регулярного движения поездов при любых условиях и четкого взаимодействия всех звеньев железнодорожного конвейера, требует особой структуры управления, организованной по производственно-территориальному принципу. Благодаря этому обеспечиваются конкретность руководства и возможность проведения единой технологической политики на всей сети железных дорог страны. Единое централизованное руководство работой железнодорожного транспорта осуществляет Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») во главе с советом директоров. Совету директоров подчиняется правление ОАО «РЖД» во главе с президентом акционерного общества.

    В составе ОАО «РЖД» образовано свыше 30 департаментов и управлений, которые руководят в оперативном и техническом отношениях деятельностью железных дорог по следующим отраслям: автоматика и телемеханика, вагонное хозяйство, дальние пассажирские перевозки, коммерческая работа в сфере грузовых перевозок, локомотивное хозяйство, управление перевозками, электрификация и электроснабжение и др.

В управлениях железных дорог имеются службы и отделы по отраслям, в основном соответствующие департаментам ОАО «РЖД».

В отличие от других отраслей промышленности транспорт не производит новых продуктов.Продукцией транспорта является перевозка пассажиров и грузов.

Транспорт является связующим звеном между производителями и потребителями товаров и услуг.

Ведущим видом транспорта в России являются железные дороги.

Для оценки перевозочной работы используются следующие основные показатели.

Число отправленных (перевезенных) пассажиров – ∑Aза определенный период времени (месяц, квартал, год).

Число отправленных (перевезенных) грузов – ∑Pза определенный период времени (месяц, квартал, год).

Грузооборот ∑Pl в тонно-километрах (т-км), представляющий собой сумму произведений массы перевезенных грузов ∑P на расстояние (дальность) l перевозки.

Пассажирооборот ∑Al в пассажиро-километрах (пасс.-км), представляющий собой сумму произведений числа перевезенных пассажиров ∑A на расстояние (дальность) l перевозки.

Приведенная продукция транспорта (в приведенных тонно-километрах) – определяется как сумма тонно-километров и пассажиро-километров:

∑Pl_пр = ∑Pl + k∑Al,

где k – коэффициент перевода пассажиро-километров в тонно-километры (определяется соотношением себестоимости перевозок одного т-км и одного пасс.-км, в большинстве случаев принимают равным 2, что соответствует учету труда на выполнение грузопассажирских перевозок).

Грузонапряженность железных дорог (Г) – характеризуется средним количеством выполненных тонно-километров или приведенных тонно-километров, приходящихся на 1 км железнодорожной длины L_экс:

      или   

Под эксплуатационной длиной понимают протяжение железнодорожных линий между станциями без учета путей: второго главного, станционных и других.

Оборот вагона (О_в) – это время от начала погрузки вагона до начала следующей его погрузки.

К основным экономическим показателям работы ж\д относятся :

• себестоимость перевозок;

• производительность труда;

• прибыль;

• рентабельность;

• фонтоотдача.

Производительность труда  определяется объемом произведенной продукции в приведенных тоннокилометрах, пассажирокилометрах или

тоннокилометрах, приходящимся на одного работника эксплуатационного штата (работника, занятого на перевозках)

 , т∙км/ 1 работающего.

где Чэ -  численность эксплуатированного штата.

Себестоимость – отношение эксплуатационных расходов для осуществления перевозочного процесса к объему произведенной  продукции.

  , руб./10 приведенных т∙км.

(Себестоимость определяется в денежном выражении. Сумма эксплуатационных расходов за выполнение перевозок включает: з\плату с отчислениями на социальное страхование, топливо и электроэнергию, материалы и запасные части, амортизационные отчисления, прочие затраты).

Прибыль представляет собой разность между суммарными доходами дороги или предприятия и эксплуатационными расходами на

выполнение перевозок.

  , руб.

Рентабельность показывает, сколько прибыли получается с одного рубля, вложенного в основные фонды и оборотные средств.

К основным фондам (ОФ) относят: задания, сооружения, станки, мастерские.

К оборотным средствам (ОБС) относят: сырье, топливо, материалы, денежные средства.

 , %

Фондоотдача – определяется в натурном и стоимостном выражениях и характеризует уровень использования  ОФ.

 , 

Рассмотренные экономические показатели тесно связанные между собой: с увеличением производительности труда снижается себестоимость и возрастают прибыль, рентабельность перевозок и фондоотдача.

  Для безопасного движения поездов необходимо, чтобы локомотивы, вагоны и грузы на открытом подвижном составе могли свободно проходить мимо устройств и сооружений, расположенных вблизи пути, не задевая их, а также мимо следующего по соседним путям подвижного состава. Это требование обеспечивается габаритом приближения строений и габаритом подвижного состава.

   Габаритом приближения строений называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого, помимо подвижного состава, не должны входить никакие части сооружений и устройств. Исключение составляют лишь те устройства, которые предназначены для непосредственного взаимодействия их с подвижным составом (вагонные замедлители в рабочем состоянии, контактные провода с деталями крепления, поворачивающаяся часть колонки при наборе воды и др.) (рис. 1).

  Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться как груженый так и порожний  подвижной состав, установленный на прямом горизонтальном пути (рис. 1).

      Габарит приближения строений С применяется при строительстве новых линий, постройке вторых путей, электрификации железных дорог и других видах реконструкции общей сети и подъездных путей (от станции их примыкания до территории предприятия).

         Габаритные расстояния по высоте принимаются от  уровня верха головки рельса, горизонтальные расстояния – от оси пути. Очертание I-II-III установлено для перегонов, а также для путей на станциях (в пределах искусственных сооружений), на которых не предусматривается стоянка подвижного состава. Очертание Ia-IIa-IIIa-IVa – для остальных путей станций. Высота габарита указана на рис. 1 дробью: числитель –для контактной подвески с несущим тросом, знаменатель – для контактной подвески без несущего троса.

      Ширина габарита приближения строений С составляет 4900 мм. Размер 1100 мм означает  расстояние о головки  рельса до пола высокой пассажирской платформы, а размер 1920 мм -   расстояние от оси пути до края платформы. Для низкой платформы эти размеры составляют соответственно 200 и 1745 мм. В габарите на перегонах на расстоянии о т оси пути 1745 мм предусмотрен уступ высотой 1070 мм от головки рельса для перил на мостах, эстакадах и других искусственных сооружениях.   

      Расстояние от оси пути до линии приближения строений (вновь строящиеся здания, заборы, опоры контактной сети и линий связи) составляет 3100 мм. Государственным стандартом установлен также габарит Сп, отличающийся от габарита С отдельными размерами (на пример, высота для габарита Сп равна 5500 мм). Требованиям этого габарита должны удовлетворять сооружения и устройства депо, мастерских, грузовых районов, складов, портов, промышленных предприятий, а также между территориями этих предприятий, т. е. в местах, где скорости движения сравнительно невысоки.

      Для проверки соблюдения габарита приближения строений применяется устанавливаемая на платформе специальная габаритная рама, представляющая собой деревянную конструкцию, внешний контур которой соответствует очертанию габарита С. Свободный проход рамы около сооружений и устройств свидетельствует о соблюдении габарита С.

         Подвижной состав габарита 1-Т допускается к обращению по всем путям общей сети железных дорог, подъездным путям и путям промышленных предприятий, а  габарит  Т – по путям общей сети железных дорог, подъездным путям промышленных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям габаритов С (с очертанием поверху для неэлектрифицированных линий) и габарита Сп. Габариты 1-ВМ, 0-ВМ, 02-ВМ и 03-ВМ установлены для подвижного состава, допускаемого к обращению как по железным дорогам колеи как 1520 (1524), так и железным дорогам колеи 1435 мм.

      Расстояния между осями смежных путей определяются условиями обеспечения безопасности движения поездов и личной безопасности людей, находящихся на междупутьях. При этом учитываются соответствующие размеры габаритов подвижного состава и приближения строений.

      Согласно ПТЭ расстояния между осями путей на прямых участках должны быть не менее указанных, мм:

на перегонах двухпутных линий…………………………................................ 4100

на трех- и четырехпутных линиях между осями второго и третьего путей…5000

на станциях между осями смежных путей…………………... ……………….4800

на путях второстепенных и грузовых районов…………................................. 4500.

      Расстояние между осями второго и третьего путей 5000 мм позволяет оставить на междупутье инвентарь и инструмент для ремонта пути при следовании поездов по второму и третьему путям (рис. 3).

      Между осями путей, предназначенных для непосредственной перегрузки грузов из вагонов в вагон, может быть допущено расстояние 3600 мм.

         В кривых участках размеры междупутья, а также расстояния между осью пути и габаритом приближения строений зависят от радиуса кривой, скорости движения, месторасположения пути (перегон или станция) и других факторов, устанавливаются согласно нормам, приведенным в указаниях по применению габаритов приближения строений.

      Железные дороги принимают к перевозке и негабаритные грузы, которые, будучи погружены на открытый подвижной состав, выходят за пределы габарита погрузки.

Габаритом погрузки называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен размещаться груз (с учетом упаковки и крепления) на открытом подвижном составе при нахождении его на прямом горизонтальном пути.

      Негабаритные грузы могут быть перевезены при соблюдении специальных условий предосторожности. Для проверки габаритности грузов, погруженных на открытый подвижной состав, их пропускают через габаритные ворота. Габаритные ворота представляют собой раму, внутри которой по очертанию габарита погрузки шарнирно укреплены планки. Если открытый подвижной состав с грузом пройдет ворота, не касаясь планок, то габарит не нарушен. Изменение положения планки укажет на место, негабаритности.

      В зависимости от высоты, на которой груз выходит за габарит погрузки, установлены зоны нижней, боковой и верхней негабаритности (рис. 2).

      Кроме того, для более точного определения условий пропуска грузов верхней негабаритности на двухпутных линиях дополнительно введена зона совместной боковой и верхней негабаритности. Порядок определения негабаритности грузов, приема их к перевозке и погрузке, отправления и следования поездов изложен в Инструкции по перевозке негабаритных и тяжеловесных грузов по железным дорогам колеи 1520 мм.

Железнодорожные линии сооружаются для освоения новых районов и их природных богатств, разгрузки грузонапряженных направлений, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов. Новые линии могут существенно отличаться по своему значению в работе сети железных дорог, размерам и характеру перевозок. В зависимости от этих факторов технические требования и нормы, которыми руководствуются при разработке проектов железнодорожных линий, дифференцированы.

Строительные нормы и правила, являющиеся основным руководством при проектировании, предусматривают деление новых железных дорог и подъездных путей колеи 1520 мм на несколько категорий. От категории линии зависят основные параметры и технические условия ее проектирования, мощность всех устройств линии.

К первой категории относятся магистрали федерального значения, связывающие между собой основные экономические районы и промышленные центры страны, а также входящие в международные транспортные коридоры, подходы к важнейшим морским портам, участки с интенсивным пригородным движением, с приведенной грузонапряженностью 30 млн ткм/км и выше, а также направления и участки с размерами дальнего пассажирского движения более 20 пар в сутки.

Ко второй категории относятся федеральные линии с грузонапряженностью от 15 до 30 млн ткм/км.

К третьей категории относятся линии регионального значения,осуществляющие внутри- и межобластные связи с грузонапряженностью от 5 до 15 млн ткм/км.

К четвертой категории отнесены линии местного значения, обслуживающие предприятия и население в районе их тяготения с расчетной годовой приведенной грузонапряженностью до 5 млн ткм/км, а также малодеятельные железнодорожные линии и участки. Малодеятельные убыточные линии делятся, в свою очередь, на четыре основных типа:

1.  тупиковые линии с выходами на сеть с преобладанием местных перевозок немассовых грузов, отправляемых или получаемых многими грузоотправителями и грузополучателями;

2. тупиковые линии с преобладанием перевозок грузов, отправляемых или получаемых одним грузовладельцем или небольшой группой грузовладельцев;

3. линии с преобладанием пассажирского движения;

4. тупиковые линии нормальной колеи, построенные для вывоза природных ресурсов и утратившие свое значение в связи с исчерпанием этих ресурсов.

     Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна.

      Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость – продольным профилем линии.

      Полоса земли вдоль трассы, отведенная для размещения железнодорожного пути и других устройств железной дороги, а также железнодорожных поселков и лесонасаждений, носит названиеполосы отвода.

      Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии. Идеальной была бы трасса, представляющая собой прямую в плане. Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населенным пунктам, обхода естественных препятствий (горы, озера, болота и т. п.), наличия неровностей земной поверхности и стремления удешевить строительство линии. Поэтому план железнодорожной линии проектируют в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, а продольный профиль – в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами (рис. 1).

 Основными параметрами кривой являются: угол поворота φ, зависящий от условий местности; радиус R, обусловленный категорией линии; длина кривой K и тангенс Т – расстояние от начала или конца кривой до вершины угла поворота:

  

    Кривые малого радиуса вызывают необходимость снижения скорости движения и удлинения линии, повышают сопротивление движению, боковой износ рельсов и колес подвижного состава, ухудшают видимость. Плохая видимость в кривых малого радиуса затрудняет ведение поездов машинистами локомотивов, требует привлечения дополнительного числа сигналистов для обеспечения безопасности при выполнении работ по содержанию и ремонту пути и контактной сети. Поэтому при проектировании новых железных дорог, в зависимости от категории линии и местных условий, выбирают радиусы кривых, соответствующие будущей категории железнодорожной линии.

    Продольный профиль линии характеризуется крутизной уклонов его элементов и их длиной. Крутизна i, измеряемая в тысячных долях, представляет собой частное от деления разности hотметок конечных точек элемента профиля на его длину l (рис.2).

Так, если h = 5 м, а l = 5000 м, то i = 5/5000 = 0,001= 1 ^о/_оо. Говорят – уклон одна тысячная. От каждой единицы промилле дополнительное сопротивление движению равно 1 кгс/т. Из рис. 2 видно, что уклон создает дополнительное сопротивление движению поезда на подъеме:

W= Qsinα ≈ Qtgα ≈Qi· 10^–3,

где Q – масса поезда; i – крутизна уклона.

От крутизны уклона зависит масса поезда, поэтому при проектировании железных дорог стремятся обеспечить возможно меньшее ее значение. Одним из основных параметров железнодорожной линии является ее руководящий уклон, представляющий собой наибольший затяжной подъем, по величине которого устанавливают норму массы поезда при одиночной тяге и минимальной расчетной скорости движения. В сложных топографических условиях, когда на протяжении не менее перегона уклон местности значительно превышает руководящий, применяют так называемый уклон кратной тяги, который поезд расчетной массы проходит с несколькими локомотивами.

Железнодорожный путь – это комплекс инженерных сооружений, предназначенный для пропуска по нему поездов с установленной скоростью. От состояния пути зависят непрерывность и безопасность движения поездов, а также эффективность использования технических средств железных дорог.

К путевому хозяйству железнодорожного транспорта относятся собственно путь со всеми его сооружениями и устройствами, а также комплекс производственных подразделений и хозяйственных предприятий, предназначенных для обеспечения бесперебойной работы железнодорожного пути и проведения его планово-предупредительного ремонта.

Путевое хозяйство – одна из наиболее важных отраслей железнодорожного транспорта, от которой в значительной мере зависит выполнение перевозочного процесса. Удельный вес путевого хозяйства в системе железнодорожного транспорта весьма значителен: на его долю приходится более 50 % всех основных средств железных дорог и свыше 20 % общей численности работников.

Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений.

Нижнее строение пути включает в себя земляное полотно (насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки, полунасыпи-полувыемки) и искусственные сооружения (мосты, тоннели, трубы, подпорные стены и др.).

     К верхнему строению пути относятся: балластный слой, шпалы, мостовые и переводные брусья, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения.

Железнодорожный путь функционирует при различных погодных условиях, воспринимая большие нагрузки от проходящих поездов. При этом согласно Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) все элементы железнодорожного пути (земляное полотно, верхнее строение и искусственные сооружения) по прочности, устойчивости и техническому состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение пассажирских и грузовых поездов со скоростями, установленными на данном участке.

Для выполнения указанных требований постоянно проводятся работы по усилению несущей способности и надежности всех элементов пути: широко применяются термически упрочненные рельсы тяжелых типов, новые конструкции рельсовых скреплений, бесстыковой путь, железобетонные шпалы, новые конструкции стрелочных переводов и др.

Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки поверхности земли и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на поверхность земли путь не укладывают из-за наличия неровностей.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимальных расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность механизации работ. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.

Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется поперечным профилем земляного полотна. В зависимости от формы поперечного профиля земляное полотно может представлять собой насыпь, выемку, полунасыпь, полувыемку или полунасыпь-полувыемку.

Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили подразделяются на нормальные и специальные.

Типовой нормальный профиль насыпи приведен на рис. 1. Верхняя часть, на которую укладывают балласт, шпалы и рельсы, называется основной площадкой. На однопутных линиях основная площадка имеет форму трапеции с шириной верхней части 2,3 м  и высотой 0,15 м, а на двухпутных – форму равнобедренного треугольника высотой 0,2 м. Такое очертание основной площадки способствует стоку воды, проникающей через балластный слой во время дождя и таяния снега.

На двух- и многопутных линиях ширина основной площадки увеличивается на расстояние между осями крайних путей (на двухпутных линиях – на 4,1 м, а на трехпутных – на 9,1 м).

Полоса земли, на которую опирается насыпь, является ее основанием. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием –подошвой откоса. Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до ее основания по оси.

Отвод поверхностных вод от насыпей, сооружаемых из привозного грунта, осуществляется с помощью продольных водоотводных канав шириной (по дну) и глубиной не менее 0,6 м, которые при поперечном уклоне местности до 0,04 сооружаются с обеих сторон, а при большем уклоне – только с нагорной стороны.

Если насыпь возводится из местного грунта, находящегося рядом с ней, то для отвода воды от полотна используются образующиеся при этом спланированные углубления, называемыерезервами. Дну резервов и водоотводных канав придают продольный уклон не менее 0,002.

Полоса земли от подошвы откоса до водоотводной канавы или резерва называется бермой. Со стороны будущего второго пути на однопутных линиях ширина бермы составляет не менее 7,1 м, а с противоположной стороны – не менее 3 м. Для обеспечения отвода воды от насыпи берма имеет уклон 0,02 ...0,04.

Типовой поперечный профиль выемки приведен на рис. 2. Основная площадка выемки имеет такие же размеры, как у насыпи. С каждой стороны основной площадки земляного полотна в выемках создают продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами. Они характеризуются следующими минимальными значениями параметров: глубина 0,6 м, ширина (по дну) 0,4 м и продольный уклон дна 0,002.

Удаленный при сооружении выемки грунт, не используемый для создания насыпи в другом месте, укладывают за откосом выемки с нагорной стороны в правильные призмы, называемыекавальерами. Для перехвата и отвода, притекающих к выемке поверхностных вод за кавальерами сооружают нагорные канавы, а на полосе между кавальером и бровкой откоса выемки отсыпают банкет с поперечным уклоном в сторону от откоса для отвода воды в забанкетную канаву.

Банкет – невысокий земляной вал вдоль верхнего края выемки, служащий для защиты бровки и откоса выемки от стекания в нее воды. Отсыпается из ближайшего грунта при обработке откоса выемки. Поверхность его планируется со скатом 0,01 – 0,02 в сторону от пути; откос же в сторону выемки делается с уклоном 1:1 или 1:1,5; между верхним ребром откоса выемки и подошвой откоса банкета оставляется полоса шириной не менее 1 м. При крутизне местности более 1 : 5 банкет не отсыпается, так как в этом случае его трудно удержать от сползания или смыва водой.

Искусственные сооружения обеспечивают возможность пересечения железной дорогой водных преград, других железнодорожных линий, автодорог, глубоких ущелий, горных хребтов, застроенных городских территорий, а также безопасный переход людей через пути и устойчивость земляного полотна в сложных геологических и гидрологических условиях.

К искусственным сооружениям относятся мосты, трубы, тоннели, подпорные стены, регуляционные сооружения, галереи, селеспуски и др. При пересечении железной дорогой рек, каналов, ручьев и оврагов создают мосты или трубы.

Мост состоит из пролетных строений, являющихся основанием для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения и передающих давление на грунт.

Если проезжая часть располагается на уровне верхнего пояса, мост называют с ездой поверху, если на уровне нижнего – с ездой понизу; кроме того, может быть конструкция моста с ездой посередине (рис. 3).

Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады. Путепроводы строят в местах пересечения железных и автомобильных дорог или двух железнодорожных линий. Они обеспечивают независимый и безопасный пропуск транспорта благодаря пересечению дорог на разных уровнях (рис. 4).

Виадуки сооружают вместо обычной высокой насыпи при пересечении железной дорогой глубоких долин, оврагов и ущелий (рис. 5).

Эстакады создают вместо больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и обеспечивают проезд и проход под ними, а также возводят на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами при разливе воды (рис. 6).

Трубы применяют при пересечении железной дорогой небольших водотоков или суходолов. По виду материала различают каменные, металлические, бетонные и железобетонные трубы (рис. 7).

При пересечении горных хребтов вместо глубоких выемок сооружают тоннели (рис. 8). Их создают и для безопасного перехода людей через железнодорожные пути на станциях и остановочных пунктах пригородных поездов.

Тоннель представляет собой искусственное сооружение для прокладки пути под землей. Транспортные тоннели по их месторасположению подразделяют на горные, подводные и городские.

Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых косогорах, берегах рек и морей служат подпорные стены, а при подходах к большим мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения льдом – регуляционные сооружения (рис. 9), состоящие из водонаправляющих грушевидных и шпоровидных дамб и траверс, откосы которых со стороны реки укрепляют каменным мощением или бетонными плитами.

В горах, в местах возможных обвалов сооружают специальные галереи, а в местах возможного схода грязекаменных (селевых) потоков – селеспуски.

Верхнее строение пути служит для направления движения подвижного состава, восприятия силовых воздействий от его колес и передачи их на нижнее строение. Верхнее строение пути (рис. 1) представляет собой комплексную конструкцию, включающую в себя балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья.

Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсошпальную (путевую) решетку. При этом шпалы заглубляются в балластный слой, укладываемый на основную площадку земляного полотна.

Рельсы непосредственно воспринимают нагрузку от подвижного состава, которая через шпалы и балластный слой передается на земляное полотно.

Верхнее строение пути, подверженное воздействию неблагоприятных факторов (проходящие поезда, атмосферные осадки, ветер, колебания температуры), должно быть достаточно прочным, устойчивым, долговечным и экономичным.

Тип верхнего строения  пути зависит от  класса путей, который определяется величиной грузонапряженности, а также максимальными допустимыми скоростями движения пассажирских и грузовых поездов.  По грузонапряженности все пути делятся на 5 групп, обозначаемых буквами А, Б, В, Г, Д, а по допускаемым скоростям – на 7 категорий, обозначаемых цифрами. Классы, представляющие собой сочетание групп и категорий путей, обозначаются тоже цифрами.

Основным назначением балластного слоя является восприятие давления от шпал и равномерное распределение его по основной площадке земляного полотна; обеспечение устойчивости шпал, находящихся под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, упругости подрельсового основания и возможности выправления рельсошпальной решетки в плане и профиле; отвод от нее поверхностных вод. Во избежание переувлажнения основной площадки вода не должна задерживаться на поверхности балластного слоя. Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, а также дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями и прорастать травой. В качестве балласта используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, ракушечник. Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки.

     Путевой щебень, применяемый на железных дорогах России, вы-пускают в виде двух основных фракций с размерами частиц 25... 60 и 25... 50 мм. Для балластировки станционных путей и применения в качестве строительного материала стандартом предусмотрен также мелкий щебень с размерами частиц 5...25 мм.

      Балластный слой укладывается в виде призмы (рис. 2), которая имеет откосы крутизной 1:1,5 и верхнюю часть, ширина которой устанавливается техническими условиями. Расстояние о  конца шпалы до начала откоса балластной призмы e принимается в зависимости от класса путей от  25 до 45 см, толщина щебня под шпалой на главных путях α – от 25 до 35 см при деревянных и от 30 до 40 см – при железобетонных шпалах. Толщина песчаной подушки b во всех случаях принимается не менее 20 см.

Шпалы являются основным видом подрельсовых оснований и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того, шпалы предназначены также для крепления к ним рельсов и обеспечения постоянства ширины колеи. Помимо шпал, к подрельсовым основаниям относятся мостовые и переводные брусья, отдельные опоры в виде полушпал, а также сплошные опоры в виде плит и рам. Шпалы должны быть прочными, упругими и обладать достаточным сопротивлением электрическому току. Материалом для шпал служит дерево (сосна, ель, пихта, ли-ственница, кедр, бук, береза), железобетон и металл. 

Деревянные шпалы, пропитанные масляными антисептиками, имеют срок службы которых составляет 15 лет. По форме поперечного сечения деревянные шпалы делятся на обрезные, полуобрезные и необрезные  (рис. 3).

В зависимости от назначения деревянные шпалы изготавливают трех типов. Тип Iпредназначен для главных путей магистральных железных дорог, тип II – для станционных и подъездных путей и тип III – для путей промышленных предприятий. Размеры поперечного сечения шпал в мм в зависимости от вида и типа приведены в таблице 1. Стандартная длина деревянных шпал 2750 мм.

Таблица 1 - Размеры поперечного сечения шпал, мм.

Тип шпалы	Толщина h	Высота пропиленных боковых сторонh1	Ширина
			верхней части		нижней части b1	средней части b2
			b	b^/
I	180	150	180	210	250	280
II	160	130	150	195	230	260
III	150	105	140	190	230	250

     C 1957 г. на железных дорогах России применяются железобетонные шпалы. Достоинством их является долговечность  (40-50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути, плавность движения поездов, что объясняется одинаковыми размерами и равной упругостью шпал. К недостаткам железобетонных шпал относятся большая масса, токопроводимость, высокая жесткость, сложность крепления рельсов к шпале.

     Металлические шпалы не получили в нашей стране распространения из-за большого расхода металла, подверженности коррозии, электропроводимости, большой жесткости и неприятного шума при движении поездов.

Порядок расположения шпал по длине рельсового звена называют эпюрой шпал. На железных дорогах России и стран СНГ применяют четыре эпюры, соответствующие укладке 1440, 1600, 1840 и 2000 шпал на 1 км пути.

Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава, восприятия нагрузки от него и передачи ее на шпалы. Кроме того, на участках с автоблокировкой рельсы служат проводниками сигнального тока, а при использовании электротяги – проводниками обратного тягового тока.

Для надежной работы рельсы должны быть достаточно прочными, долговечными, износоустойчивыми, твердыми и в то же время нехрупкими, так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку. Материалом для рельсов служит высокопрочная углеродистая сталь. В зависимости от массы и поперечного профиля рельсы подразделяют на несколько типов: Р50, Р65 и Р75. Буква Р означает «рельс» , а цифра  – округленное значение массы, кг, одного погонного метра рельса. Поскольку наибольшее воздействие на рельс оказывает вертикальная нагрузка, стремящаяся изогнуть его, рациональной формой рельса считается двутавровая, одновременно обеспечивающая и меньший расход металла (рис. 4). 

Выбор того или иного типа рельсов зависит от грузонапряженности линии, нагрузок и скоростей движения поездов. На линиях скоростного движения пассажирских поездов укладывают рельсы Р65. Рельсы выпускают стандартной длины 25 м. Кроме того, для укладки в кривых изготавливают укороченные рельсы длиной 24,92 и 24,84 м.

В качестве уравнительных рельсов для бесстыкового пути, а также при укладке стрелочных переводов используют рельсы прежней стандартной длины (12,5 м) и укороченные (12,46; 12,42 и 12,38 м). Срок службы рельсов, измеряемый числом тонн брутто проследовавшего по ним груза, до их перекладки в среднем составляет для термически упрочненных рельсов Р65 – 500 млн т, а для Р50 – 350 млн т. Срок службы рельсов Р75 примерно на 30 % больше, чем у рельсов Р65.

Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсовые нити, расположенные на определенном расстоянии одна от другой благодаря креплению рельсов к шпалам и отдельных рельсовых звеньев друг к другу. Рельсы к шпалам крепят с помощью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую связь рельсов со шпалами, сохранять постоянство ширины колеи и необходимую подуклонку рельсов, не допускать продольного смещения и опрокидывания рельсов. При железобетонных шпалах они должны, кроме того, обеспечивать электрическую изоляцию рельсов и шпал. Существуют три основных типа промежуточных скреплений: нераздельные, смешанные и раздельные (рис. 5).

При нераздельном скреплении рельс и подкладки, на которые он опирается, крепят к шпалам одними и теми же костылями или шурупами. При смешанном скреплении подкладки, кроме того, крепят  к шпалам дополнительными костылями. Смешанное костыльное скрепление с клинчатыми подкладками с  уклоном 1:20, широко распространено на дорогах нашей страны. Его достоинствами являются простота конструкции, небольшая масса, сравнительная легкость зашивки, перешивки и разборки пути. Однако такое скрепление не гарантирует постоянства ширины колеи и способствует механическому изнашиванию шпал.

При раздельном скреплении рельс соединяют с подкладками жесткими или упругими клеммами, а подкладки крепят к шпалам болтами или шурупами. Достоинства раздельного скрепления является возможность смены рельсов без снятия подкладок, большое сопротивление продольным усилиям, обеспечение постоянства ширины колеи.

Рельсовые звенья соединяют друг с другом с помощью стыковых скреплений, основными элементами которых являются накладки, болты с гайками и пружинные шайбы (рис. 6).

Стыковые накладки предназначены для восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки изготавливают из высокопрочной стали и подвергают закалке. Болты, как и накладки, должны обладать высокой прочностью. Под их гайки для обеспечения постоянного натяжения подкладывают пружинные шайбы. В последнее время переходят на применение шестидырных накладок.

По расположению относительно шпал в качестве стандартных приняты стыки на весу, что обеспечивает большую упругость и удобство подбивки балласта под стыковые шпалы. Так как с изменением температуры длина рельсов меняется, между их торцами в стыках оставляют зазор, наибольшая величина которого во избежание сильных ударов колес подвижного состава не должна превышать 21 мм. Каждому значению температуры воздуха (и рельсов) соответствует определенный стыковой зазор. Вновь выпускаемые рельсы имеют только круглые отверстия, что повышает прочность рельсов и упрощает технологию их изготовления.

На линиях автоблокировкой на границах блок-участков применяют изолирующие стыки, препятствующие прохождению электрического тока от одного из соединяемых рельсов к другому. Существуют два типа изолирующих стыков: с металлическим объемлющими накладками и клееболтовые.

Применяют клееболтовые стыки, в которых металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки из стеклоткани и болты с изолирующими втулками соединяют с помощью эпоксидного клея с концами рельсов в монолитную конструкцию.

На линиях с электрической тягой и автоблокировкой для беспрепятственного прохождения тока через стык устанавливают специальные стыковые соединители.

Под действием сил, которые возникают при движении поездов, особенно при торможении на затяжных спусках, может происходить продольное перемещение рельсов по шпалам или вместе со шпалами по балласту, называемое угоном пути. Для предотвращения угона пути применяютпротивоугоны (рис. 7).

Стандартные пружинные противоугоны представляют собой пружинную скобу, защемляемую на подошве рельса и упирающуюся в шпалу. На 25-метровом рельсовом звене устанавливают от 18 до 44 пар противоугонов.

В настоящее время на железных дорогах широкое распространение получил наиболее совершенный – бесстыковой путь. Благодаря устранению стыков ослабляется динамическое воздействие на путь, существенно уменьшаются износ колес подвижного состава и сопротивление движению поездов, что снижает расход топлива и электроэнергии на обеспечение тяги поездов. Значительное сокращение числа стыковых скреплений посредством сварки отдельных рельсовых звеньев в плети позволяет сэкономить до 1,8 т металла на каждый километр пути, снизить расходы на его содержание и ремонт. Срок службы рельсов бесстыкового пути возрастает примерно на 20 % по сравнению со стыковым, деревянных шпал – на 8... 13 %, балласта (до очистки) – на 25 %, а затраты труда на текущее содержание пути снижаются на 10...30 %.

     Для бесстыкового пути рельсовые плети изготавливают, как правило, из термически упрочненных рельсов Р65 или Р75 стандартной длины, не имеющих болтовых отверстий. Рельсы сваривают электроконтактным способом на стационарных или передвижных контактно сварочных машинах. Между сварными плетями укладывают 2–4 пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м или переменной длины (12,5; 12,46; 12,42 и 12,38 м) для сезонного регулирования длины плетей перед летними и зимними периодами. Весь комплект уложенных на путь уравнительных рельсов называется уравнительным пролетом. Для обеспечения необходимой прочности пути рельсовые стыки в уравнительных пролетах соединяют только шестидырными накладками и стыковыми болтами из стали повышенной прочности.

      На первых этапах внедрения бесстыкового пути длина сварных плетей на сети железных дорог России обычно не превышала 800 м, что соответствовало длине специальных поездов, которые составляли из платформ, оборудованных роликами. С 1986 года после многолетних опытов разрешена укладка плетей, длина которых совпадает с длиной блок-участка даже перегона, с введением ряда дополнительных требований к их изготовлению и эксплуатации. Одна из основных особенностей бесстыкового пути состоит в том, что длина хорошо закрепленных рельсовых плетей при повышении или понижении температуры не может изменяться. Бесстыковой путь обычно укладывают на железобетонных шпалах с раздельным скреплением и щебеночном балласте. Балластную призму тщательно уплотняют. Применение бесстыкового пути особенно эффективно на участках скоростного движения поездов.

Устройство рельсовой колеи тесно связано с конструкцией и размерами колесных пар подвижного состава. Колесная пара включает в себя стальную ось, на которую наглухо насажены колеса, имеющие для предотвращения схода с рельсов направляющие гребни.

     Поверхность катания колес подвижного состава в средней части имеет уклон 1:20, наличие которого обеспечивает их более равномерное изнашивание, повышенное сопротивление действию горизонтальных сил, направленных поперек пути, меньшую чувствительность колесных пар к неисправностям и препятствует появлению желоба на поверхности катания, затрудняющего прохождение колесных пар по стрелочным переводам. В соответствии с этим рельсы устанавливаются также с уклоном 1:20, что при деревянных шпалах достигается за счет клинчатых подкладок, а при железобетонных – соответствующим наклоном поверхности шпал в зоне опирания рельсов.

     Расстояние между внутренними гранями головок рельсов называется шириной колеи. Эта ширина складывается из расстояния между колесами (1440 мм ± 3 мм), двух толщин гребней (от 25 до 33 мм) и зазоров между колесами и рельсами, необходимых для свободного прохождения колесных пар. Номинальный размер ширины колеи на прямых и кривых участках пути с радиусом более 350 м, принятый в России, составляет 1520 мм с допуском в сторону уширения 8 мм, а на участках со скоростью движения до 50 км/ч — 10 мм. Допуск в сторону сужения равен 4 мм (рис. 8).

    В соответствии с ПТЭ верх головок рельсов обеих нитей пути на прямых участках должны находиться на одном уровне. На всем протяжении прямых участков пути разрешается сооружать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой. При строительстве пути стыки на обеих рельсовых нитях располагают точно один против другого по наугольнику, что по сравнению с расположением стыков в разбежку уменьшает число ударов колесных пар о рельсы, а также позволяет заготавливать и менять рельсошпальную решетку целыми звеньями с помощью путеукладчиков.

     Для того чтобы каждая колесная пара не могла поворачиваться вокруг вертикальной оси, колесные пары вагона или локомотива соединяют по две и более жесткой рамой тележек. Расстояние между крайними осями колесных пар, соединенных рамой, называется жесткой колесной базой, а между крайними осями вагона или локо-мотива – полной колесной базой. Жесткое соединение колесных пар обеспечивает их устойчивое положение на рельсах, но в то же время затрудняет прохождение в кривых малого радиуса, где возможно их заклинивание. Для облегчения вписывания в кривые современный подвижной состав выпускают на отдельных тележках с небольшими жесткими базами.

    В кривых участках устройство пути имеет ряд особенностей, основными из которых являются возвышение наружного рельса над внутренним, наличие переходных кривых, уширение колеи при малых радиусах, применение укороченных рельсов на внутренней рельсовой нити, усиление пути, увеличение расстояния между осями путей в круговых кривых двух- и многопутных линий в соответствии с требованиями габарита. Возвышение наружного рельса предусматривается при радиусе кривой 4000 м и менее для того, чтобы нагрузка на рельсовые нити была примерно одинаковой с учетом действия центробежной силы. Величина возвышения (мм) зависит от массы поезда, скорости движения и радиуса кривой:

h = 12,5ν² / R .

      Согласно ПТЭ максимальное возвышение наружного рельса в кривой составляет 150 мм.

 Наличие переходных кривых связано с необходимостью плавного сопряжения кривой с примыкающей прямой как в плане, так и в профиле пути (рис. 9).

 Уширение колеи обеспечивает вписывание подвижного состава в кривые. Поскольку колесные пары закреплены в раме тележки таким образом, что в пределах жесткой базы они всегда параллельны друг другу, в кривой только одна колесная пара может расположиться по радиусу, а остальные находятся под углом к нему. Это требует увеличения зазора между гребнями колес и рельсами во избежание заклинивания колесных пар.

  ПТЭ установлены следующие номинальные размеры ширины колеи в кривых в зависимости от радиуса кривой:

Радиус кривой, м	от 350 и более       от 349 до 300		от 299 и более
Ширина колеи, мм	1520                         1530	1535

       Величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи не должна превышать по сужению – 4 мм, по уширению +8 мм.

     Укладка укороченных рельсов во внутреннюю рельсовую нить необходима для исключения разбежки стыков. Поскольку внутренняя нить в кривой короче наружной, применение рельсов одинаковой длины вызвало бы забегание стыков вперед на внутренней нити. Для предотвращения разбежки стыков каждому радиусу кривой должна соответствовать своя величина укорочения рельса. В целях унификации установлены стандартные укорочения рельсовых звеньев длиной 25 м – 80 и 160 мм.

  Переход подвижного состава с одного пути на другой обеспечивают устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к их верхнему строению. Соединение путей друг с другом осуществляют стрелочными переводами, а пересечение путей – глухими пересечениями. Применяя стрелочные переводы и глухие пересечения, создают соединения путей, называемые стрелочными улицами и съездами (рис. 1).

     В зависимости от назначения и условий соединения путей различают одиночные, двойные и перекрестные стрелочные переводы.

     Одиночные переводы делятся на обыкновенные, симметричные и несимметричные.

    Обыкновенный стрелочный перевод, служит для соединения двух путей, может быть право- или левосторонним, применяется при отклонении бокового пути от прямого в ту или другую сторону. Этот вид переводов наиболее распространен. В состав стрелочного перевода входят собственно стрелка, крестовина с контррельсами, соединительная часть, расположенная между ними, и переводные брусья. Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, предназначенных для направления подвижного состава на прямой или боковой путь, и переводного механизма (рис. 2).

     Остряки соединяются между собой поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из них подводится вплотную к рамному рельсу, а другой отводится от другого рамного рельса на расстояние, необходимое для свободного прохода гребней колес. Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг, а в пологих стрелочных переводах, остряки которых имеют значительную длину, – через две тяги. В приводе имеется устройство, запирающее остряки в том или ином положении и контролирующее их плотное прилегание к рамным рельсам. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсами.

  Крестовина состоит из сердечника, двух усовиков и желобов (рис. 3). Она обеспечивает пересечение гребнем колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при прохождении колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется ее математическим центром, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол α, образуемый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины. 

     Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, состоит из прямого участка и переводной кривой. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус.

    Симметричный перевод (рис. 4) имеет те же основные элементы, что и обыкновенный, но благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой позволяет значительно сократить длину соединения путей. Симметричные переводы применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/2 при укладке путей на станциях. Весьма редко применяются разносторонние несимметричные переводы, имеющие разные углы отклонения обоих путей от основного.

     Двойной перевод разветвляет основной путь на три направления. Такие переводы применяются в стесненных условиях.

    Перекрестный перевод (рис. 5) дает возможность подвижному составу переходить с одного пути на другой в обоих направлениях. Перевод имеет восемь остряков и четыре крестовины – две острые и две тупые. 

    Важным параметром стрелочного перевода является марка крестовины.

где    α – угол крестовины;

         N – целое число.

 В зависимости от назначения пути используют стрелочные переводы с крестовинами, имеющими различные марки (табл. 1).

Таблица 1

Марки крестовин стрелочных переводов
Пути, на которых расположены	Марки крестовин стрелочных переводов
стрелочные переводы	обыкновенных	симметричных
Главные и приемоотправочные, пассажирские	Не круче 1/11*	–
Приемоотправочные для грузового движения	Не круче 1/9	Не круче 1/6
Прочие	Не круче 1/8	Не круче 1/4,5

 На железных дорогах широко применяется стрелочный перевод усиленной конструкции с литой крестовиной марки 1/11 и гибкими остряками, допускающий движение поездов по прямому пути со скоростью до 160 км/ч. Существующие переводы пологой марки 1/18 применяют на маршрутах следования поездов при отклонении их с главного пути на боковое направление, где скорость движения составляет 80 км/ч.

  Возможные схемы взаимного расположения стрелочных переводов показаны на рис. 6. 

     Также приведены формулы для расчета расстояний между центрами стрелочных переводов l.Прямая вставка f между переводами по схемам 1, 2 и 3 определяется по условиям вписывания подвижного состава в кривые и в зависимости от скорости, назначения пути и располагаемого пространства. Это значение составляет от 4,5 до 25 м. При схемах 4 и 5 вставка определяется в зависимости от ширины междупутья e соответственно по формулам:

Распространенными устройствами для соединения путей являются съезды. В зависимости от расположения соединяемых путей съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные.

Обыкновенный съезд (рис. 7) состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути, укладываемого между корнями их крестовин. Перекрестный, или двойной, съезд (рис. 8) представляет собой пересечение двух одиночных съездов. Он имеет четыре стрелочных перевода и глухое пересечение, помещаемое между корнями крестовин. Такие съезды укладывают в стесненных условиях, когда для последовательного расположения двух одиночных съездов нет участка достаточной длины.

При устройстве перекрестных съездов, а также в местах, где пути пересекаются, но перевод подвижного состава с одного из них на другой не осуществляется, выполняют глухие пересечения под прямым или острым углом. На магистральных железных дорогах получили широкое распространение глухие пересечения под острым углом с применением крестовин марок 2/9 и 2/11. Эти пересечения состоят из четырех крестовин с контррельсами, из них две крестовины острые и две тупые (рис. 9).

    У прямоугольных пересечений все крестовины одинаковые. Путь, на котором последовательно расположены стрелочные переводы, ведущие на параллельные пути, называется стрелочной улицей. Это устройство дает возможность перемещать подвижной состав на любой из соединяемых путей. Обычно стрелочные улицы объединяют группы путей одного назначения в парки. В зависимости от расположения по отношению к основному пути и угла наклона стрелочные улицы бывают разных видов.

Основная задача путевого хозяйства – содержание пути и путевых устройств в постоянной исправности, чтобы обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными для данного участка.

Руководит путевым хозяйством в ОАО «РЖД» Главное управление пути ЦП, а на дорогах – служба пути П. В ведении Главного управления пути ЦП находятся Государственный институт по проектированию инженерных сооружений и промышленных предприятий путевого хозяйства и геологическим изысканиям «Гипротранспуть», нормативные и путеобследовательские станции, проектно-конструкторское технологическое бюро.

Службам пути дорог непосредственно подчинены:

·   шпалопропиточные заводы, на которых сушат и пропитывают антисептиками деревянные шпалы и брусья;

·   шпалоремонтные мастерские (устраиваемые при ПМС) – для ремонта старогодных деревянных шпал;

·   балластные карьеры, где добывают и отгружают балласт для нужд путевого хозяйства;

·   щебеночные заводы, изготовляющие путевой щебень;

·   рельсосварочные поезда, производящие сварку новых и старогодных рельсов;

·  путевые дорожные мастерские, производящие ремонт путевых машин, механизмов, передвижных электростанций, изготавливающие

    необходимый путевой инструмент, приспособления и запасные части к машинам и механизмам;

·  передвижные электростанции;

·  путеобследовательские станции;

·  дистанции лесозащитных насаждений, выполняющие работы по посадке, содержанию и ремонту «живых» защит вдоль

    железнодорожных линий.

Линейными предприятиями путевого хозяйства являются путевые машинные станции ПМС, которые выполняют усиленный капитальный, капитальный, средний, частично подъемочный ремонты и реконструкцию балластной призмы.

Отдельно выделены из службы пути дистанции пути ПЧ, осуществляющие комплексное текущее содержание пути, подчиняющиеся ЦП. ПЧ в своем составе имеют участки, возглавляемые начальниками участков. Участки делятся на околотки (линейные участки), возглавляемые дорожными мастерами. Околотки разделяются на линейные (рабочие) отделения во главе с бригадирами пути. Эти подразделения обеспечивают безопасное, бесперебойное и плавное движение поездов.

Современные технологические процессы путевых работ основаны на использовании комплексов машин различного назначения.  Для производства путевых работ предоставляются «окна» в движении поездов продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток. Путевые машинные станции и дистанции пути оснащаются соответствующими технологическими средствами, которые обеспечивают наиболее производительную организацию работ.

К предприятиям ОАО «РЖД», других ведомств и акционерных обществ, обеспечивающих нужды путевого хозяйства, относятся:

·  путевые ремонтно-механические заводы, предназначенные для изготовления и ремонта путевых машин тяжелого типа, механизмов и

   запасных частей к ним;

·  заводы по изготовлению железобетонных шпал и брусьев;

·  предприятия лесной промышленности, поставляющие деревянные шпалы и брусья;

·  заводы, изготавливающие стрелочные переводы и части к ним;

· заводы, поставляющие рельсы и скрепления.

Объемы работ, подлежащих выполнению, и нормы периодичности производства различных видов ремонта определяются установленной классификацией путевых работ. К основным видам этих работ относятся: текущее содержание пути, подъемочный, средний и капитальный ремонт, а также сплошная смена рельсов и капитальный ремонт переездов. Кроме основных работ, на станциях выполняются еще и ремонтные работы по смене стрелочных переводов, переводных брусьев, постановке стрелочных переводов на щебень и др.

Для поддержания пути в постоянной исправности осуществляется техническое обслуживание (текущее содержание) пути. Главная задача текущего содержания пути – обеспечить исправное состояние верхнего строения пути – ВСП, земляного полотна, искусственных сооружений, стрелочных переводов и всех других путевых устройств.

Текущее содержание пути заключается в систематических тщательных осмотрах и проверках пути. Осмотры и проверки позволяют своевременно обнаружить неисправности пути, их причины и принять необходимые меры к устранению неисправностей. Особое внимание уделяют при этом состоянию рельсов, стыков, стрелочных переводов, кривых участков пути, рельсовых цепей, плавности бесстыкового пути.

Для производства работ по текущему содержанию пути в графике движения поездов должны предусматриваться «окна».

При осмотрах и проверках пути, кроме визуального осмотра, применяют различные инструменты, приборы и средства диагностики. К ним относятся (рис. 1-4): путевые шаблоны; путеизмерительные тележки; путеизмерительные автомотрисы; вагоны – путеизмерители с автоматическим контролем под нагрузкой и скоростью до 160 км/ч, с записью на лентах, с автоматической расшифровкой результатов измерения геометрических параметров пути; вагоны-дефектоскопы; вагоны-лаборатории для инженерно-геологического обследования земляного полотна; оптические приборы; штангенциркули для измерения износа рельсов и металлических элементов стрелочных переводов; рельсовые термометры и др. 

Путеизмерительными вагонами контролируются и записываются на бумажную ленту следующие параметры рельсовой колеи:

·       ширина колеи;

·       положение рельсовых нитей по уровню;

·       просадки рельсовых нитей;

·       положение пути в плане (кривизны в плане).

На ленте отмечаются границы пикетов и километров, а также уклон и отметки профиля, ускорение кузова и букс, местоположение реперных точек, скорость движения и пройденный путь.

Исходя из целей наиболее рационального определения видов и сроков выполнения работ по устранению и предупреждению отступлений от норм содержания колеи и условий обеспечения безопасности движения поездов, оценка отступлений от норм производится по четырем степеням их величин, по принципу, чем выше установленные скорости движения поездов, тем меньше допустимые величины степеней отступлений.

К I степени относятся отступления, не требующие работ по их устранению.

Ко II степени относятся отступления, также не требующие уменьшения установленной скорости, но оказывающие влияние на плавность движения и интенсивность расстройства пути. Это сигнал для начала профилактических работ.

К III степени относятся отступления, которые при неустранении их после обнаружения могут вызвать уменьшение установленной скорости движения поездов.

К IV степени относятся отступления, которые могут привести к сходу подвижного состава, поэтому при их обнаружении скорость уменьшается и даже, в отдельных случаях, прекращается движение поездов.

Каждому километру устанавливается качественная и балловая оценка состояния колеи в зависимости от степени и количества обнаруженных на нем отступлений. На линейном участке и дистанции пути – исходя из среднего количества баллов, получаемого делением общей суммы баллов на число проверенных километров. Состояние пути, в зависимости от числа полученных баллов, может быть отличным, хорошим, удовлетворительным и неудовлетворительным.

Согласно Положению «О системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации» установлены следующие виды работ по ремонту пути:

Усиленный капитальный ремонт пути – предназначен для полной замены путевой решетки, на решетку из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня на глубину более 40 см. Такой ремонт пути производится на путях 1 и 2-го класса, а стрелочных переводов – на путях 1–3-го класса.

Капитальный ремонт пути – предназначен для замены верхнего строения пути на более мощное или менее изношенное, смонтированное из старогодных материалов, либо в сочетании с новыми. Сопровождается очисткой щебня на глубину 25–40 см. Производится на путях 3–5-го класса.

Усиленный средний ремонт пути производится на участках, где балластная призма из-за переподъемки пути превысила допускаемые размеры и не обеспечивает ширины обочины 40 см или дальнейшая подъемка пути ограничена предельными габаритными расстояниями до контактной подвески или других сооружений. Очистка щебня производится на глубину, позволяющую восстановить нормальные размеры балластной призмы.

Средний ремонт пути – предназначен для оздоровления балластной призмы за счет сплошной очистки щебня на глубину 25–40 см;

Подъемочный ремонт пути – предназначен для восстановления равноупругости и равнопрочности пути за счет сплошной подъемки (на 4–5 см) и выправки пути со сплошной подбивкой шпал, для улучшения дренирующих свойств балласта.

Сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов новыми или старогодными рельсами – выполняется с целью обновления или усиления между капитальными ремонтами пути.

Шлифовка рельсов – предназначена для устранения волнообразного износа и коротких неровностей на поверхности катания рельсов, а также для придания головке очертаний ремонтного профиля, что уменьшает вибрационные воздействия подвижного состава на путь. Шлифовка выполняется рельсошлифовальными поездами.

Планово-предупредительная выправка пути с применением комплекса машин – предназначена для сплошной выправки пути и стрелочных переводов в промежутках между ремонтами пути.

Кроме перечисленных, за счет ремонтного фонда дорог выполняются и другие работы, а именно:

·       капитальный ремонт переездов и оборудование их автоматикой;

·       ремонтно-путевые работы на мостах и тоннелях;

·       ремонт земляного полотна и его водоотводных и укрепительных устройств;

·       сварка и наплавка рельсов, крестовин;

·       устройство и развитие производственных баз, осуществляющих механизацию и подготовительные работы для усиленного капитального и других ремонтов пути. 

Современные технологические процессы путевых работ основаны на использовании комплексов машин различного назначения.

Практически в путевом хозяйстве созданы все виды путевых машин для выполнения самого широкого круга как отдельных, так и комплексных работ, в том числе средства для контроля состояния пути. К ним относятся (рис. 5-7):

·       машины для ремонта земляного полотна;

·       машины для распределения, дозировки и перевозки балласта;

·       машины для очистки балласта, подъемки путевой решетки, сдвижки пути;

·       машины для замены путевой решетки и стрелочных переводов;

·       машины для выправки, рихтовки пути и стрелочных переводов;

·       динамические стабилизаторы пути;

·       машины для сварки и шлифовки рельсов;

·       средства для контроля и диагностики состояния пути;

·       транспортные и погрузоразгрузочные машины;

·       машины для очистки, уборки снега, льда, засорителей.

Разборка старой и укладка новой путевой решетки отдельными звеньями ведутся комплектами разборочно-укладочных средств. Работы по ремонту пути выполняют в соответствии с типовыми технологическими процессами. В целях снижения потерь пропускной способности ремонтные работы планируют одновременно на целых направлениях с концентрацией технических, материальных и трудовых ресурсов.

Главным в системе ведения путевого хозяйства остаются организационные мероприятия по обеспечению бесперебойности и безопасности движения поездов и охраны труда во время производства путевых работ, внедрение новой техники, прогрессивных конструкций пути и сбережение ресурсов на основе экономических методов управления на предприятиях путевого хозяйства и заинтересованности всех звеньев в конечных результатах.

Бесперебойная работа железнодорожного транспорта в зимних условиях в значительной степени зависит от надежной защиты путей от снега, а также от своевременной очистки их от снега во время снегопадов и метелей. Степень заносимости путей снегом, определяемая количеством снега в кубических метрах, приносимого к пути в наиболее неблагоприятную зиму на 1 м его протяженности, зависит от интенсивности и количества выпадающего снега, числа метелевых дней в году, скорости и направления ветра, а также от рельефа местности, плана и профиля пути.          Средства и способы защиты пути от снежных заносов определяются в зависимости от степени заносимости. Так, в особо сильнозаносимых местах при количестве снега, приносимого за зиму, более 400 м³/м пути могут предусматриваться полосные лесонасаждения по специальным проектам, два ряда заборов высотой до 6,7 м с расстоянием 80—150 м между ними, заборы и щитовая линия, многорядные щитовые линии.

Наиболее экономичным, долговечным и надежным видом защиты от снега являются естественные леса или защитные лесонасаждения, создаваемые на всей протяженности заносимых участков параллельно железнодорожным путям. В местах, где лесонасаждений нет или где они не произрастают, а также в стесненных условиях (в черте населенных пунктов) путь ограждают от заносов постоянными деревянными или железобетонными заборами высотой от 4,2 до 6,7 м или переносными деревянными щитами размерами 2X1,5 или 2X2 м.  Переносные щиты обычно переставляют несколько раз в течение зимы после того, как высота снежного вала достигает ²/3 высоты щита. В период интенсивных снегопадов и метелей возникает необходимость в очистке от снега. Для этого на перегонах используют плуговые, таранные или роторные снегоочистители, а также путевые струги. Со станций снег убирают снегоуборочными машинами и поездами СМ-2, СМ-3, СМ-4. На разъездах, обгонных пунктах и промежуточных станциях пути можно очищать снегоочистителями и стругами перевалкой снега за крайний путь. 

Стрелочные переводы очищают специальными стационарными пневматическими устройствами для обдувки стрелок с дистанционным управлением. Применяются также электро- и газообогревательные устройства. Для обеспечения при снегопадах бесперебойного движения поездов и маневровой работы на крупных станциях и в узлах при подготовке к зиме разрабатывают графики движения снегоуборочных машин и сетевые графики уборки снега.          На железнодорожных линиях, проходящих через районы песчаных и полупесчаных пустынь, необходимо предусматривать защиту пути от песчаных заносов. Борьба с песчаными заносами ведется закреплением песков растительностью или покрытием битумной эмульсией, суглинками, глинистой суспензией с полимерами, а также устройством искусственной защиты в виде различных преград. К ним относятся невысокие сплошные заборы или решетчатые заграждения из досок, камыша и ветвей кустарника, устанавливаемые вдоль пути под различными углами в один или несколько рядов в зависимости от местных условий. Наиболее эффективной мерой борьбы с песчаными заносами является закрепление песков растительностью — древесной (саксаул, черкез, песчаная акация, лох и др.), кустарниковой (джузгун, селюга, гребенщик) или травяной (елякилад, селин, песчаный овес, чагер и др.). Искусственная защита пути от песчаных заносов применяется как временная мера, так как она недостаточно эффективна.          Для предохранения железнодорожного пути от размыва во время ледохода, весенних и ливневых паводков предусматривается комплекс специальных защитных мероприятий: при весенних водах — вскрытие нагорных и водоотводных канав и кюветов с первыми признаками таяния снега, очистка от снега и льда отверстий небольших мостов и труб, удаление снега с балластного слоя и откосов «больных» мест земляного полотна. Кроме того, перед весенними и ливневыми паводками к опасным местам подвозят необходимые для водоборьбы материалы (камень, хворост, рогожные кули, проволоку, бревна, доски, гвозди и др.) и устанавливают при необходимости дежурство специальных бригад. При повреждениях откосов и невысоком затоплении их укрепляют щитами из досок, пригруженными камнем, а повреждения земляного полотна на глубине забрасывают кулями, мешками с грунтом или фашинами, поверх которых набрасывают камень.          При переполнении водой кюветов для защиты балластного слоя от размыва по обочине земляного полотна укладывают стенку из мешков с песком. Если в выемке переполнен только один кювет, а другой работает нормально, то в шпальных ящиках укладывают деревянные лотки для пропуска воды во второй кювет.          Одновременно принимают меры по понижению уровня воды в кюветах прочисткой их от снега и других наносов.          Во избежание повреждения мостов льдом до начала ледохода окалывают лед около свай и опор мостов и вокруг ледорезов, а также делают во льду прорези шириной до 0,5 м, а в необходимых случаях подрывают лед выше и ниже мостов по течению.          Для защиты от ливневых паводков, отличающихся внезапностью, большой скоростью течения, обилием наносов, перед входными оголовками труб и малыми мостами ставят ограждения в виде ряда столбиков. После спада весенних и ливневых вод сооружения и водоотводные устройства осматривают и намечают работы по приведению разрушенных мест в нормальное состояние, обеспечивающее безопасное движение поездов с установленными скоростями.

Железнодорожный транспорт потребляет около 7 %  энергии, производимой электростанциями России. В основном она расходуется на обеспечение тяги поездов и питания нетяговых потребителей, к которым относятся станции, депо, мастерские и устройства регулирования движения поездов. Кроме того, к системе электроснабжения железной дороги могут быть подключены расположенные вблизи нее предприятия и небольшие населенные пункты.

     Система электроснабжения электрифицированных дорог состоит из внешней (электростанции, районные трансформаторные подстанции, сети и линии электропередач) и тяговой (тяговые подстанции и электротяговая сеть) частей (рис. 1).

     На тепловых, гидравлических и атомных электростанциях вырабатывается трехфазный переменный ток напряжением 6...21 кВ и частотой 50 Гц. Для передачи электрической энергии к потребителям напряжение на трансформаторных подстанциях повышают до 750 кВ в зависимости от протяженности высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП). Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают до 110... 220 кВ и подают в районные сети, к которым наряду с другими потребителями подключены тяговые подстанции электрифицированных железных дорог и трансформаторные подстанции дорог с тепловозной тягой. Нарушение электроснабжения железных дорог может привести к сбою в движении поездов. Чтобы обеспечить надежное питание электроэнергией тяговой сети железнодорожного транспорта, как правило, предусматривают ее подключение к двум независимым источникам. В отдельных случаях допускается питание от двух одноцепных линий электропередачи или одной двухцепной.

         Тяговая сеть состоит из контактных и рельсовых проводов, представляющих собой соответственно питающую и отсасывающую линии. Участки контактной сети подсоединяют к соседним тяговым подстанциям. Это позволяет более равномерно загружать подстанции и контактную сеть, что в целом способствует снижению потерь электроэнергии в тяговой сети.

На железных дорогах России используют две системы электроснабжения: постоянного и однофазного переменного тока. Тяга на трехфазном переменном токе не получила распространения, поскольку технически сложно изолировать близко расположенные провода двух фаз контактной сети (третья фаза – рельсы).

Электрический подвижной состав обеспечивают тяговыми двигателями постоянного тока, так как предлагаемые модели двигателей переменного тока не отвечают предъявляемым требованиям по мощности и надежности. Поэтому железнодорожные линии снабжают системой однофазного переменного тока, а на локомотивах устанавливают специальное оборудование, преобразующее переменный ток в постоянный.

Правилами технической эксплуатации регламентированы номинальные уровни напряжения на токоприемниках электрического подвижного состава: 3 кВ – при постоянном токе и 25 кВ – при переменном. При этом определены допустимые с точки зрения обеспечения стабильности движения колебания напряжения: при постоянном токе – 2,7...4 кВ, при переменном – 21 ...29 кВ. На отдельных участках железных дорог допускается уровень напряжения не менее 2,4 кВ при постоянном токе и 19 кВ – при переменном.

 Основными параметрами, характеризующими систему электроснабжения электрифицированных железных дорог, являются мощность тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь сечения контактной подвески.

На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе, тяговые подстанции выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный. Все оборудование, подающее переменный ток, размещается на открытых площадках, а выпрямители и вспомогательные агрегаты – в закрытых помещениях. От тяговых подстанций электроэнергия поступает в контактную сеть по питающей линии – фидеру.

Основными недостатками системы электроснабжения постоянного тока являются его полярность, относительно низкое напряжение и отсутствие возможности обеспечить полную электроизоляцию верхнего строения пути от нижнего. Рельсы, служащие проводниками тока разной полярности, и земляное полотно представляют собой систему, в которой возможна электрохимическая реакция, приводящая к коррозии металла. В результате снижается срок службы рельсов и искусственных сооружений. Для предотвращения этого применяют соответствующие защитные устройства (анодные заземлители, катодные станции и др.).

Из-за относительно низкого напряжения (U = 3 кВ) в системе постоянного тока по контактной сети к электрическому подвижному составу подводится мощность (W=U*I) при большой силе тягового тока.

Для этого тяговые подстанции размещают недалеко друг от друга (10... 20 км) и увеличивают площадь сечения проводов контактной подвески.

При переменном токе повышается эффективность использования электрической тяги, поскольку по контактной сети передается требуемая мощность при меньшей силе тока по сравнению с системой постоянного тока. Тяговые подстанции в этом случае располагаются на расстоянии 40... 60 км друг от друга. Их задачей является только понижение напряжения со 110...220 до 25 кВ. Кроме того, в системе однофазного переменного тока площадь сечения проводов контактной сети примерно в два раза.

Однако конструкция локомотивов и электропоездов при переменном токе сложнее, а их стоимость выше. В результате воздействия электромагнитного поля переменного тока на металлические конструкции и коммуникации, расположенные вдоль железнодорожных путей, в них появляется опасное для людей напряжение, а в линиях связи и автоматики возникают помехи. Поэтому применяют особые меры защиты сооружений.

Стыкование контактных сетей линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе, осуществляют на специальных железнодорожных станциях. В ряде случаев, когда создание таких станций представляется нецелесообразным, применяют электровозы двойного питания, работающие как на постоянном, так и на переменном токе.

Тяговая сеть состоит из контактной (питающей) и рельсовой (отсасывающей) сетей. Рельсовая сеть представляет собой рельсы, имеющие стыковые электрические соединения.

Контактная сеть – это совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам электрического подвижного состава.

Основным требованием к конструкции контактной сети является обеспечение надежного постоянного контакта провода с токоприемником независимо от скорости движения поездов, климатических и атмосферных условий. В контактной сети нет дублируемых элементов, поэтому ее повреждение может повлечь за собой нарушение установленного графика движения поездов.

В соответствии с назначением электрифицированных путей используют простые и цепные воздушные контактные сети. На второстепенных станционных и деповских путях при сравнительно небольшой скорости движения может применяться простая контактная подвеска, представляющая собой свободно висящий провод, который закреплен на опорах.

При высокой скорости движения провисание контактного провода должно быть минимальным. Это обеспечивается конструкцией цепной подвески, в которой контактный провод между опорами подвешен не свободно, как в простой подвеске, а прикреплен к несущему тросу с помощью часто расположенных проволочных струн (рис. 2).

      Благодаря такой конструкции расстояние между поверхностью головки рельса и контактным проводом остается практически постоянным. Для цепной подвески в отличие от простой требуется меньше опор: они располагаются на расстоянии не более  70м друг от друга. В соответствии с ПТЭ высота контактного провода над поверхностью головки рельса на перегонах и станциях должна составлять не менее 5750 мм, а на переездах – 6000...6800 мм. В горизонтальной плоскости контактный провод расположен зигзагообразно относительно оси пути с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому обеспечиваются его ветроустойчивость и равномерное изнашивание контактных пластин токоприемников.

Контактный провод изготавливают из твердотянутой электролитической меди. Он может иметь площадь сечения 85, 100 и 120 мм². Наиболее распространены медные фасонные (МФ) провода. Для увеличения срока службы контактных проводов используют различные технические решения (сухая графитовая смазка медных накладок на полозе токоприемника и др.), снижающие их износ.

На железных дорогах применяют металлические (высотой до 15 м и более) и железобетонные (до 15,6 м) опоры контактной сети. Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на прямых участках должно составлять не менее 3100 мм. На существующих линиях, оборудованных контактной сетью, и в особых случаях на электрифицируемых линиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм – на станциях и до 2750 мм – на перегонах.

Схема оснащения контактными проводами станционных путей зависит от их назначения и типа станции. Над стрелочными переводами контактная сеть имеет так называемые воздушные стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок.

Надежное электроснабжение подвижного состава и безопасность работников, обслуживающих контактную сеть, обеспечиваются, в частности, ее секционированием (делением на отдельные участки) с помощью воздушных промежутков, нейтральных вставок (изолирующих соединений), а также секционных и врезных изоляторов.

Применение нейтральных вставок обязательно на участках переменного трехфазного тока с питанием секций от разных фаз. Перегоны и промежуточные станции, а на крупных станциях группы электрифицированных путей выделяются в отдельные секции. Соединение или разъединение секций осуществляется посредством секционных разъединителей, размещаемых на опорах контактной сети. Для защиты контактной сети от короткого замыкания между соседними тяговыми подстанциями располагают посты секционирования, оборудованные автоматическими выключателями.

Кроме того, с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также защиты систем автоматики и телемеханики от токов короткого замыкания все металлические конструкции, непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют или оборудуют устройствами отключения. Для предохранения подземных металлических сооружений от повреждения блуждающими токами их изолируют от земли.

Снабжение электроэнергией линейных железнодорожных потребителей осуществляется посредством использования специальной трехфазной линии с напряжением 10 кВ, которая подвешивается на опорах контактной сети.

На электрифицированных железных дорогах по рельсам проходит тяговый ток. Для сокращения потерь электроэнергии и обеспечения нормального режима работы устройств автоматики и телемеханики на таких линиях предусматривают следующие особенности устройства верхнего строения пути:

– к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают медные стыковые соединители, снижающие электрическое сопротивление рельсовых стыков;

– рельсы изолируют от шпал с помощью резиновых прокладок в случае применения железобетонных шпал и пропиткой деревянных шпал креозотом;

– используют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, и между подошвой рельса и балластом обеспечивают зазор не менее 3 см;

– на линиях, оборудованных автоблокировкой и электрической централизацией, применяют изолирующие стыки (для того чтобы пропускать тяговый ток в обход их, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры).

Производственным предприятием, осуществляющим содержание и эксплуатацию устройств электроснабжения на железной дороге, является дистанция электроснабжения.

Различают основные и вспомогательные подразделения дистанции электроснабжения. Основные – это районы контактной сети, тяговые подстанции, сетевые районы (обслуживающие районные электрические сети и электростанции мощностью до 500 кВт). К вспомогательным относятся ремонтно-ревизионный участок, механические мастерские и складское хозяйство.

Дистанциями руководит служба электрофикации и электроснабжения дороги. Службе подчиняются также дорожные электротехнические лаборатории, которые выполняют наладку энергооборудования, сложные ремонтные работы, а также контролируют качество работ. Оперативное руководство эксплуатацией устройств электроснабжения и питания нетяговых потребителей осуществляет энергодиспетчерский  аппарат. Сменный (дежурный) энергодиспетчер выполняет свои функции с помощью специального табло со схемой электроснабжения. Он имеет прямую связь с персоналом обслуживающих устройств электроснабжения и с поездным диспетчером, с которым согласует переключения и изменения в устройствах электроснабжения. Эксплуатационное обслуживание контактной сети  осуществляется линейными подразделениями дистанций- районами контактной сети (в одном районе примерно 120 км развернутой длины контактной сети) .Персонал, мастерские, гаражи и склады размещаются в дежурных пунктах контактной сети.

На каждом таком пункте имеются восстановительная автомотриса или дрезина , автолетучка, железнодорожная платформа, оборудование , запас конструкций, проводов и материалов для ремонта.

 Штат работников района контактной сети зависит в основном от протяженности участка, размеров движения и составляет 20-35 человек. Существенное сокращение эксплуатационного персонала обеспечивается применением устройств автоматики и телемеханики, которые значительно повышают надежность работы всей системы электроснабжения. Они включают и выключают  отдельные устройств, регулируют напряжение, поддерживают определенную температуру и т.д.

Аппаратуру автоматики устанавливают на  трансформаторах и преобразователях тяговых подстанций, выключателях различных типов, на питающих линиях энергоснабжения при обоих родах тока.

Устройства телемеханики обеспечивают высокую скорость передачи команд, телесигнализацию по передаче результатов измерений напряжения, регистрацию аварийных отключений оборудования, информацию о положении поездов на обслуживаемом участке.

К подвижному составу относят локомотивы, вагоны и моторвагоны. Движение поездов на железнодорожном транспорте осуществляется с помощью тягового подвижного состава, к которому относятся локомотивы и моторвагоны.

Локомотив – двигатель на колесах, предназначенный для передвижения вагонов по рельсам.

К основным видам локомотивов относятся: электровозы, тепловозы, газотурбовозы, мотовозы и паровозы (рис. 1).

Первоначально преобразование тепловой энергии, получаемой при сжигании топлива, в механическую производилось установкой с паровым котлом или паровой машиной.

На смену паросиловым установкам пришли более совершенные тепловые двигатели – дизели и газовые турбины: тепловозы  (рис. 2, 3) и газотурбовозы (рис. 4).          Паровозы, тепловозы, газотурбовозы и дизель-поезда являются автономными видами тяги, т.е. механическая энергия для движения поезда вырабатывается в результате сгорания топлива на самом локомотиве.

Развитие транспортной техники привело к созданию электровозов и моторных вагонов (электровагонов) неавтономной тяги. В отличие от автономного тягового подвижного состава здесь первичная (электрическая) энергия поступает на электровоз или электровагон от внешних источников.

У автономных локомотивов, в зависимости от типа теплового двигателя и степени его использования, коэффициент полезного действия составляет: у паровозов 5 – 7%, у тепловозов 29 – 31%. КПД электротяги равен 34 – 35%.

По роду работы локомотивы подразделяют на: грузовые, пассажирские и маневровые. Грузовые локомотивы должны развивать силу тяги, позволяющую водить поезда большой массы. Пассажирские локомотивы предназначены для вождения более легких поездов, но с большими скоростями. Моторвагонный подвижной состав, применяемый в пригородном движении, в отличии от локомотивов, служит не только для тяги прицепных вагонов, но используется и для перевозки пассажиров.

Различают локомотивы односекционные (локомотив с одним кузовом) и многосекционные (двух -, трех - , четырехсекционные), т. е. локомотивы с двумя и более самостоятельными кузовами (секциями), соединенными между собой автосцепками или специальными шарнирными соединениями. В некоторых случаях оборудование секционных локомотивов позволяет каждой его секции самостоятельно водить поезда. Многие электровозы и тепловозы имеют оборудование, позволяющее им работать по системе нескольких (многих) единиц, что дает возможность обеспечить управление несколькими локомотивами (секциями) из одной кабины машиниста.

Расположение колесных пар в экипажной части локомотивов, род привода от тяговых электродвигателей к колесным парам и способ передачи тягового усилия принято выражать осевой характеристикой, в которой:          цифры соответствуют числу колесных пар;

индекс «0» – индивидуальный привод от тягового электродвигателя к оси;          знак «+» – тележки связаны между собой шарнирно и тяговое усилие к поезду передается через их раму;

знак «–» – тележки между собой не соединены и тяговое усилие к поезду передается через раму кузов.

Различным по конструкции локомотивам и моторвагонным поездам принято присваивать разные обозначения в виде комбинаций букв и цифр. К основным обозначениям, характеризующим серии локомотивов или моторных вагонов, иногда добавляют буквенные индексы для указания дополнительных особенностей. Электровозы имеют буквенное обозначение ВЛ с цифрами (числами), например 10, 11, 23, 80, индексами в виде малых букв К, М, Р, С, У, Т и т.д.

Серии тепловозов с электрической передачей имеют буквенное обозначение ТЭ, а с гидравлической - ТГ. Буквенное обозначение серий тепловозов включают знак рода службы локомотива: П - пассажирский, М- маневровый.          Каждая секция мотор-вагонного поезда  состоит из моторных и прицепных вагонов. Управляют таким поездом из кабины, расположенной в головном вагоне.          Электровозы и тепловозы могут совершать пробег между экипировками до 1200 км, а между техническими обслуживаниями – 1200 …2000 км. В зависимости от серии электровоза запас песка на нем составляет 1,6…6 .          На тепловозах запас экипировочных материалов, кг, на одну секцию составляет: топлива – до 7500, песка – 2300, масла – до 1250 и воды- до 1580.

Электрический подвижной состав – это электровозы и электропоезда, используемые для пригородного движения.

В зависимости от рода применяемого тока различают электровозы постоянного, переменного тока  и двойного питания; так же различаются электропоезда. Энергию для передвижения поездов электровоз и электровагон получают через контактный провод, с которым соприкасается установленный на крыше электровоза (электровагона) токоприемник. Электрическая энергия, подведенная к тяговым двигателям, заставляет вращаться их якоря, которые через зубчатую передачу приводят во вращение колесные пары электровоза (электровагона).

Первые российские электровозы серии «С» были построены Коломенским машиностроительным заводом и московским заводом «Динамо». Эти шестиосные локомотивы имели нагрузку на ось 19 т и были оснащены тяговыми двигателями мощностью 340 кВт.

1938 году началось производство электровозов ВЛ22 с нагрузкой на ось 22 т, на которых были установлены тяговые двигатели мощностью 400 кВт. С 1947 года модернизированные электровозы ВЛ22^м начал выпускать Новочеркасский электровозостроительный завод (НЭВЗ), ставший базой отечественного электровозостроения.

Электрический подвижной состав состоит из механической части (кузова для размещения в нем электрической аппаратуры и другого оборудования); тележек, состоящих из рамы, колесных пар с буксами, рессорного подвешивания и тормозного оборудования, крепления тяговых двигателей; электрического оборудования (тяговых электродвигателей, вспомогательных электрических машин, аппаратуры для управления двигателями и вспомогательными машинами, а на электроподвижном составе переменного тока и двойного питания, кроме того, из трансформаторов и преобразователей тока). Основные данные некоторых электровозов приведены в таблице 1.

Таблица1 - Основные данные электровозов

	Серия электровоза	Род службы				Ток				Осевая характеристика				Мощность часовая на валах тяговых двигателей, кВт				Конструкционная скорость, км\ч
	ВЛ23	Г				Постоянный				30+30				3150				100
	ВЛ8	Г				То же				20+20+20+20				4200				100
	ВЛ10	Г				То же				20-20-20-20				5200				100
	ВЛ60^К	Г				Переменный				30-30				4650				110
	ВЛ80^К	Г				То же				20-20-20-20				6520				110
	ВЛ82^М	Г				Двойного питания				20-20-20-20				6000				110
	ЧС4^Т	П				Постоянный				30-30				5100				180
	ЧС6	П				То же				20-20-20-20				8400				180
	ЧС200	П				То же				20-20-20-20				8400				220
	Перспективные электровозы
ЭП1				П				Переменный				20-20-20				4500				120-140
ЭП200				П				То же				20+20-20+20				7200				200
ЭП2				П				Постоянный				20-20-20				6600				120-140
ЭП100				П				То же				20+20-20+20				7200				200
ЭП10				П				Двойного действия				20-20-20				6600				120-160
ЭП300				П				То же				20+20-20+20				8000-10000				200

В передней части электровоза размещается кабина машиниста с пультом управления .

Перспективные электровозы имеют силу тяги в продолжительном режиме от 220 до 297 кН.

У электровозов серии ВЛ (Владимир Ленин) цифры указывают количество осей и род тока. Для серий электровозов переменного тока установлена нумерация:          четырехосные – от ВЛ40 до ВЛ59;

шестиосные – от ВЛ60 до ВЛ79 (рис. 5);

восьмиосные – от ВЛ80 до ВЛ99.

Электровозы постоянного тока нумеруются:

шестиосные – от ВЛ19 до ВЛ39;

восьмиосные – от ВЛ8 до ВЛ18 (рис. 6).

Пассажирские электровозы серии ЧС – произведены в Чехословакии (рис.7).

В настоящее время парк пригородных электропоездов состоит  из поездов постоянного тока серии ЭР2 и переменного тока серии ЭР9 различных модификаций производства Рижского вагоностроительного завода. В последние годы на Демиховском машиностроительном заводе освоен выпуск электропоездов серий ЭД4 и ЭД4М.