4. Стыковые и промежуточные скрепления

Борьба с угоном пути и развитие скреплений

Безнакладочное соединение рельсов с помощью чугунных объемлющих подушек, принятое на Николаевской дороге, оказалось крайне непрактичным. Рельсы из-за температурных изменений длины и главным образом из-за угона перемещались в продольном направлении и нередко выпадали из подушек. Зазоры приходилось регулировать ежедневно, но это не устраняло опасности тяжелых последствий. Подушки стали втапливать в древесину врезкой, чтобы вылезший конец рельса по крайней мере мог опираться на кромку постели шпалы.

Стыковые шпалы выбирали более широкие, а в шпальные ящики иногда специально укладывали обрезки шпал для поддержания вылезшего из подушки рельса [190].

Однако слишком широкие стыковые шпалы вызывали увеличение жесткости стыка и усиленное смятие в нем головок железных рельсов, которое и без того происходило очень быстро. В 50-е годы начали практиковать обрезку изношенных концов с соединением обрезанных рельсов четырехдырными накладками [151]. Правда, из-за малой высоты рельса накладка была крайне слабой. Это и заставило ввести на Николаевской дороге новый тип рельса с высокой шейкой, рассчитанный на накладочное соединение.

Вообще накладочно-болтовые стыки были применены еще раньше на Петергофской дороге. Но там они с самого начала входили в число элементов верхнего строения, завезенного из-за границы. На Николаевской же дороге к стыковому соединению пришли в поисках способов совершенствования конструкции, а именно повышения ее противоугонных свойств. Борьба с угоном определяла и многие последующие изменения в конструкции скреплений.

Уже в трудах 50-х годов прошлого века можно встретить достаточно глубокую трактовку сути угона: "Это долевое ползение рельсов можно объяснить: идущее назад - движением колес, передаваемым колеям посредством сцепления, а идущее вперед - тем, что рельсы под тяжестью колес, находясь между шпал на весу, прогибаются, образуя волны, и от напирания колес на эти волны проявляется сила, толкающая рельсы вперед по направлению их длины. Вообще долевое движение рельсов особенно заметно на склонах дороги и менее - на ровных местах" [190].

Позднее в объяснении причин угона склонялись к иному механизму этого явления: "На путях с уклоном 0,006 и более, по которым езда производится преимущественно по направлению спусков, происходит и передвижение рельсов вдоль пути. Это явление объясняется тем, что при движении поезда заторможенные колеса подвижного состава, сцепляясь с рельсами, как бы увлекают их за собой, чему также отчасти способствует сила тяжести самих рельсов. Подобным передвижениям противодействует трение рельса о шпалу, которое превосходит сдвигающее усилие от вращения колес. Но однако же при движении поезда всегда бывает такой момент в сотрясениях пути, когда прекращается трение рельса о шпалу и тогда-то и происходит передвижение рельса по направлению хода поезда. Вместе с тем и повышение температуры вызывает усилие, стремящееся сдвинуть рельс по его длине" [131]. Можно было бы привести еще несколько подобных выдержек из старых работ, свидетельствующих о качественно верном, но весьма смутном понимании причин угона и характера этого явления.

На практике в поисках мер борьбы с угоном шли ощупью, приспосабливая более или менее удачно для противоугонных целей то промежуточные, то стыковые скрепления.

При железных рельсах для предотвращения угона использовали прикрепители промежуточных скреплений. По краям подошвы делали прямоугольные вырубки - шпунты, через них забивали костыли, которые и служили противоугонами. Например, в рельсе № 3 Петербурго-Варшавской дороги делали четыре вырубки на длине 6096 мм, в рельсе типа № 4 - восемь вырубок на той же длине. Средства закрепления рельсов от продольного перемещения равномерно распределялись по длине, на каждый костыль приходилось сравнительно небольшое усилие и в целом такая противоугонная система была довольно надежной.

Положение в корне изменилось с появлением стальных рельсов. Для них шпунты представлялись опасными, так как могли служить очагами трещин и изломов [153]. В 1879 г. Министерство путей сообщения запретило устройство вырубок в подошве стальных рельсов. Поэтому противоугонные функции перенеслись на стыковые скрепления, что весьма существенно повлияло на развитие конструкции накладочно-болтового соединения.