Было время, когда всех железнодорожников называли путейцами. Видимо, потому, что железные дороги относятся к путям сообщения. И машинист паровоза, и телеграфист, и билетный кассир, и кондуктор - все были путейцами. Название "путейцы", отнесенное ко всем железнодорожникам, и в наши дни нет-нет и промелькнет в книге или на газетной полосе.
  На самом же деле путейцы - это те, кто связан с главной частью железной дороги - путем. Он, как это всеми признано, как написано в учебниках и служебных инструкциях, - основа железнодорожного транспорта. И тех, кто ремонтирует путь, содержит его в постоянной исправности, чтобы по стальной колее бесперебойно могли следовать поезда, т.е. работников путевого хозяйства, среди железнодорожников восьмая часть.
  Заметил, как появилось понятие "путевое хозяйство"? Что это такое? Ведь речь шла пока только о пути.
  Железнодорожный транспорт - сложная, многоотраслевая система. Когда человек, как пишут в арифметических задачниках, поедет из пункта А в пункт Б, заботу о нем возьмут на себя все службы, или все хозяйства, железной дороги. Из пункта А отправят, а в пункте Б его примут пассажирская служба и служба движения, вагон предоставит, напоит чаем и выдаст постель вагонная служба, электровоз, который поведет состав, относится к локомотивному хозяйству, зеленый огонь на мачте светофора зажжет служба сигнализации и связи, а ехать поезд, конечно, будет по пути. И если путь окажется неисправным, пассажир может вообще не попасть в пункт Б.

  Итак, путевое хозяйство - это важнейшая отрасль железнодорожного транспорта. К ней относится железнодорожный путь со всеми обслуживающими его хозяйственными предприятиями, организациями и производственными формированиями.
  Посмотрим, что конкретно включает в себя это расширенное понятие.
  Если спросить у пассажира, что такое железнодорожный путь, он, наверняка, ответит:
  - Путь - это рельсы и шпалы.
  Для непосвященного человека, пожалуй, это так и есть. Рельсы и шпалы видел каждый, кто хоть раз пользовался железной дорогой. Без рельсов нет железной дороги, которая в былые времена называлась "чугункой", потому что рельсы поначалу делали из чугуна. Но рельсы и шпалы - это только часть части железнодорожного пути.
  На самом деле путь - сложная, многосоставная инженерная конструкция. У нее есть верхнее и нижнее строения.
  К верхнему строению относятся рельсы и шпалы, скрепления, соединяющие рельсы между собой и прикрепляющие их к шпалам, а также балласт - упругая подушка из песка, гравия или щебня, на которой уложены шпалы. (Потом мы назначение каждого элемента рассмотрим подробно.)
  Нижнее строение - это земляное полотно - комплекс грунтовых инженерных сооружений, служащих основанием для верхнего строения пути, и искусственные сооружения, к которым относятся мосты, путепроводы, тоннели, водопропускные трубы и др.
  Если перешагнуть через две рельсовые нити, можно попасть на междупутье - так называется свободное пространство между двумя соседними путями. Вот междупутье сужается, рельсы сходятся. Это стрелочный перевод, по которому поезда переходят с одного пути на другой. Переводов становится все больше и больше, они образуют так называемые стрелочные улицы, от которых веером расходятся станционные пути. Мы попали в горловину станции, отсюда берут начало группы путей - станционные парки: приема и отправления поездов, сортировочный.
  Наконец, мы миновали последний стрелочный перевод, и перед нами протянулись убегающие вдаль четыре блестящие на солнце рельсовые нити. Начался перегон - участок железной дороги между двумя соседними станциями. Четыре рельсовые нити - значит, перегон двухпутный. По одному пути поезда из пункта А идут в пункт Б, т. е. туда же, куда направляемся мы, а по другому мчатся встречные составы. Есть и однопутные перегоны, где поезда занимают путь поочередно: сначала пройдет состав из пункта А в пункт Б, а затем пускают поезд в противоположном направлении.
  Шагаем по узкой обочине земляного полотна. Замечаем, что рельсы лежат не прямо на железобетонных шпалах, а на металлических подкладках. Подкладки к шпалам и рельсы к подкладкам прикреплены болтами. Встречаем маленький бетонный столбик с цифрами 7 и 8. Это пикетный столбик, он фиксирует очередную стометровку - пикет. На границах километров стоят столбы повыше с табличками. На одной стороне таблички написан номер километра, который мы только что оставили позади, на другой стороне - номер очередного начинающегося километра. Обычно на главных направлениях счет километров ведется от столицы - Москвы, Киева.
  Впереди слышатся гудки автомобилей. Мы видим неподалеку красивый домик с большими окнами на три стороны, опущенные полосатые шлагбаумы и вереницу замерших по обеим сторонам от пути автомашин. Это переезд - место, где автодорога и стальная колея пересекаются в одном уровне. На балкон домика - переездного поста - вышла девушка со свернутым флажком. Стоим неподалеку от нее и ждем, пока мимо проходит длинный грузовой поезд. Переезд - владение путейцев, а девушка - дежурная по переезду, которая следит за исправным действием всего его оборудования и регулирует движение автотранспорта через железную дорогу.
  Много разных сооружений и устройств попалось нам по дороге в пункт Б: большие и малые мосты, путепровод, водопропускные трубы под насыпью. Мы видели, как на пути трудятся бригады рабочих. Вот мы попали на участок, где мощные машины снимали изношенную рельсо-шпальную решетку и укладывали новую, сыпали, разравнивали и утрамбовывали щебень. Путь прямо-таки на глазах обновлялся.
  И все это было - путевое хозяйство.
  Конечно, всего на перегоне не увидишь. Мы не видели, как сваривают рельсы в длинные плети, как изготовляют щебень, как пропитывают деревянные шпалы. Мы не видели, где и как собирали решетку из шпал и рельсов, которая укладывалась на перегоне. Не встретились нам еще многие машины и механизмы, состоящие на вооружении путейцев. О них речь впереди.
  А все это - тоже путевое хозяйство, очень сложное и многогранное! На его долю приходится более половины основных фондов железнодорожного транспорта.
  Что такое основные фонды? Это все материально-вещественные ценности, действующие в течение длительного времени: здания, сооружения, машины, оборудование, транспортные средства и т. д.
  Таким образом, более чем о половине богатства железнодорожного транспорта заботятся путейцы. Значит, не случайно путь называют основой железной дороги! От мощности и состояния пути во многом зависит эффективное использование большинства технических средств транспорта, находящихся в ведении других служб.

2. Безопасность - главное требование

  Главное требование, предъявляемое к пути и всем путевым устройствам, - прочность и надежность, гарантирующие безопасное и плавное движение поездов по стальной колее со скоростью, установленной для данного участка.
  Колеса подвижного состава жестко насажены на ось, образуя так называемую колесную пару. Колесные пары формируются в тележки. И само железнодорожное колесо необычно. С внутренней его стороны по всему ободу (бандажу) идет выступающий гребень, или реборда. Этими ребордами жесткие колеса изнутри колеи упираются в рельсы, благодаря чему при движении не соскакивают с них. Рельсы направляют их ход, находясь на строго определенном расстоянии один от другого.
  Размер между внутренними гранями головок рельсов называется шириной колеи. Он должен соответствовать расстоянию между наружными гранями реборд. Если ширина колеи будет слишком большой, колесная пара может провалиться между рельсами, а если окажется слишком малой, реборда одного из колес может опрокинуть (раскантовать) рельс.
  Нормальная ширина колеи в прямом участке на отечественных железных дорогах была принята 1524 миллиметра. Откуда такое "некруглое" число? Оно было "круглым", когда в сороковых годах прошлого столетия строилась дорога между Петербургом и Москвой. Ширину колеи тогда приняли в 5 футов, а это и есть 1524 миллиметра.
  В последнее время постепенно переходят на "суженную" колею шириной 1520 миллиметров. Делают это для того, чтобы колесные пары при движении по пути имели меньше возможности сдвигаться поперек колеи то в одну, то в другую сторону, от одного рельса к другому. Такое явление на железной дороге называют вилянием. Когда локомотив и вагоны чрезмерно виляют, они больше расстраивают путь и сами скорее выходят из строя.
  Поскольку под воздействием поездов ширина колеи изменяется, путейцы должны постоянно поддерживать ее в соответствии с нормой. Расчетом установлены допуски безопасного уширения или сужения колеи - они составляют несколько миллиметров. Если допуски нарушены, путейцы снова вводят колею в норму.
  На кривых участках, а их примерно третья часть от протяженности железных дорог, ширина колеи устанавливается большей, чем на прямых. Это обусловлено тем, что колеса (тележки) вагонов и локомотивов должны плавно вписываться в кривые, не заклиниваясь. Чем круче кривая, тем шире колея, но она не должна быть более 1535 мм с установленными допусками во избежание провала колес. Путейцы на каждую кривую имеют паспорт, в котором указаны все ее основные данные: длина, радиус, ширина колеи, возвышение наружного рельса и т. д.
  Здесь встретилось новое понятие - "возвышение наружного рельса". Суть его в том, что шпалы с рельсами в пределах кривых расположены не горизонтально, а с наклоном внутрь кривой. При входе в кривую и движении по ней на поезд начинает действовать центробежная сила. Если бы оба рельса находились в одном уровне, как на прямом участке, то колеса сильнее давили бы на внешний (наружный) рельс, заставляя его быстрее изнашиваться и "распирая" путь. Пассажиров при этом наверняка отбросило бы к одной из стенок вагона. Возвышение наружного рельса устраивают, поднимая на некоторую величину концы шпал с внешней стороны кривой, а размер его зависит от скорости движения поездов и радиуса. Попав на кривую, вагон несколько наклоняется к горизонту, и часть его веса направляется внутрь кривой, уравновешивая действующую наружу центробежную силу.
  Конечно, возвышение на границе кривого и прямого участков не делают ступенькой - сразу на всю величину. И ширина колеи не изменяется внезапно. Так называемый "отвод" возвышения и уширения происходит постепенно.
  Таким образом, если путь на прямых и кривых участках будет содержаться в плане и профиле так, как установлено расчетами и инструкциями (с некоторыми допусками), и при проходе поездов не будет изменять свое положение сверх допусков, то можно сказать, что главное требование - безопасность движения - будет соблюдено. Колеса вагонов и локомотивов не сойдут с рельсов, т. е. аварии не произойдет.

3. Фундамент пути

  Теперь, наверное, понятно, что путь - это сложная и ответственная инженерная конструкция. Она испытывает большие периодически повторяющиеся нагрузки от проходящих поездов и, конечно же, должна обладать прочным фундаментом. Даже спокойно стоящие постройки, например дома, без фундамента не возведешь. Тем более прочная опора нужна пути, который различные силы все время стремятся сдвинуть с места, давят на него, пытаются перекосить, расстроить, сломать. Без прочного фундамента стальную колею невозможно содержать в пределах норм и допусков.
  Опять приглашаю тебя прогуляться по перегону, на этот раз от пункта Б до пункта В. Сразу же за станцией мы идем вдоль рельсов по длинной узкой возвышенности, поднявшейся над окружающей местностью (рис. 1). Это насыпь - один из видов земляного полотна - фундамента пути. Насыпь, пересекая овраги и бугры, сглаживает рельеф, обеспечивает для рельсов ровную дорогу.

Рис. 1. Элементы земляного полотна

  Смотрим с насыпи вниз - видим идущие по обеим ее сторонам широкие канавы. Это резервы. Они образовались при постройке насыпи, отсюда брали грунт для ее возведения.
  Земляное полотно, как уже говорилось, - это нижнее строение пути. Верхнее строение лежит на верхней поверхности нижнего. Эта поверхность носит название основной площадки. На насыпи основная площадка поднята над окружающей поверхностью земли.
  Но вот местность становится холмистой. Мы приближаемся к небольшому холму. Железная дорога врезается в него. Насыпь постепенно становится все ниже и ниже, и перед самым холмом путь идет в одном уровне с поверхностью земли. Это нулевое место. Основная площадка "спустилась" на землю. Дальше она идет уже в толще холма. Мы входим в выемку. С каждой стороны пути тянутся канавы, повторяя все его повороты. Это кюветы, по которым из выемки отводится вода, стекающая с откосов и пути во время дождя. Вода - злейший враг земляного полотна, так как грунт при увлажнении теряет значительную часть своей прочности.
  К сожалению, со временем кюветы зарастают травой, засоряются, порой их откосы разрушаются, сплывают, грунт преграждает дорогу воде, нарушает водосток. Чтобы очистить и восстановить кювет, надо затратить много времени и труда. Иногда, вместо кюветов строят лотки из железобетонных рам и плит, особенно если выемка проложена в легко размываемой жирной глине.
  А где грунт из выемки? Часть его вывезли для отсыпки насыпи, а остальной куда? Заберемся по откосу выемки наверх. Видим длинный вал земли вдоль выемки на некотором расстоянии от нее. Это кавальер. Земля в нем уложена в вал, имеющий поверху уклон в сторону от пути.
  Мы поднялись по откосу с той стороны, где поверхность разрезанного железной дорогой холма понижается. В дождь или после таяния снега вода здесь на путь не потечет, она по поверхности земли направится в сторону от дороги. Но с другой стороны выемки, если подняться по противоположному ее откосу, увидим, как местность повышается. Здесь кавальер просто так на поверхность земли не кладут, потому что вода с холма, перелившись через него, может хлынуть на путь.
  Чтобы преградить дорогу воде и отвести ее от пути, за кавальером устраивают нагорную канаву, а перед кавальером еще одну канаву, называемую забанкетной. Она именуется так потому, что проходит за банкетом. Ты до сих пор знал, что банкет - это торжественный обед с речами присутствующих. На железной дороге это слово имеет совсем другое значение. В данном случае банкет - это невысокий земляной вал, устраиваемый вдоль откоса выемки с нагорной стороны, чтобы предотвратить стекание в нее воды.
  Если мысленно перережем выемку или насыпь плоскостью, поставленной перпендикулярно оси пути, то получим поперечный профиль земляного полотна. Есть типовые поперечные профили, согласно которым железная дорога строится на основном своем протяжении. В особых условиях, при сложных топографии и геологии местности, применяются индивидуальные профили, которые специально рассчитываются. Например, выемка, вырубленная в скале, может иметь откосы гораздо круче, чем в обычных условиях; по индивидуальному проекту возводятся также очень высокие насыпи (выше 12 метров).
  Выемка кончилась, мы прошли разрезанный ею холм и снова оказались на насыпи. Но посмотри: дождя давно не было, кюветы были сухими, а из круглого отверстия в конце выемки вытекает журчащая струйка воды. Откуда она взялась?
  Дело в том, что кюветы, канавы и лотки перехватывают и отводят в основном только поверхностную воду, а земляному полотну угрожает еще и грунтовая. Она, пожалуй, более опасна, так как скрывается от человеческого глаза в толще земли и способна неожиданно и коварно проявить себя; переувлажненный грунт основной площадки может просесть под поездом и при вести к аварии. Чтобы перехватить и отвести от пути подземную воду, понизить ее уровень, устраивают дренажи. В выемках они проходят под или за кюветом.
  Для устройства такого водоотвода прокапывают траншею, дно ее укрепляют утрамбованным щебнем, на который насыпают слой щебня или гравия. На него кладут дренажную трубу с множеством небольших от верстий и сверху ее тоже засыпают щебнем. Далее идут слои мелкозернистого гравия и крупного песка, дерна и утрамбованного глинистого грунта. Такая многослойная канава с трубой внутри собирает подземную воду из-под основной площадки. Разумеется, всю воду, протекающую под поверхностью земли, дренаж собрать не в состоянии - бывают настоящие подземные ручьи и реки, для перехвата которых любого дренажа недостаточно. Дренаж лишь понижает уровень грунтовой воды под основной площадкой, оставляя ее всегда сухой и прочной. В этом и состоит его задача. А в конце выемки делают выход из дренажа, откуда вытекает перехваченная им вода. Чтобы следить за исправной работой дренажа, через каждые 50- 75 метров и в тех местах, где изменяется его крутизна или где он поворачивает, делают железобетонные смотровые колодцы. Мы видели в выемке эти колодцы, закрытые крышками, только сразу не обратили на них внимания.
  Но повторяю, что дренажи делают не везде, а только там, где подземная вода имеет высокий уровень. Сооружение их довольно дорого. Строят их по специальным проектам, определяя глубину расчетом.
  Бывает, что мало соорудить земляное полотно - фундамент пути - надо еще его укрепить. Там, где поверхностная вода может размыть откосы насыпей и выемок, их защищают посевом трав, одерновкой, мостят камнем. В поймах рек на откосах сажают кусты и деревья, а там, где вода подступает совсем близко к насыпи, против воздействия волн делают железобетонные покрытия или возводят волноотбойные стены. На крутых и неустойчивых косогорах, чтобы насыпь не сползала вниз, ставят упоры из каменной кладки - контрфорсы - или делают подпорные стены. За всеми этими сооружениями ухаживают путейцы.

4. Мосты, тоннели, трубы

  Кто первый построил мост - неизвестно. Видимо, идею моста человеку дала сама природа, ветер, поваливший дерево через ручей. Человек понял, что крепкое бревно, лежащее на берегах своими концами, не надо еще подпирать по всей длине, чтобы перейти на другую сторону. Мосты есть на всех дорогах, в том числе и на железных. Относятся они к так называемым искусственным сооружениям. Попробуем разобраться, почему именно к "искусственным", Ведь вся железная дорога - не естественное образование, а проложена руками человека, т.е. сделана искусственно. Почти наверняка можно утверждать, что прилагательное "искусственные" в данном случае производное от слова "искусство". Например, в немецком и французском языках это слово служит основой упомянутого технического термина. Спору нет: построить хороший мост или тоннель - это настоящее инженерное искусство!
  На перегоне, по которому мы идем, таких искусственных сооружений несколько (рис. 2). Там, впереди, начинается горная гряда, а между нею и холмом, оставшимся у нас позади, течет река. Мы идем по постепенно все повышающейся и повышающейся насыпи и, наконец, вступаем на железнодорожный мост. Постоим на нем, пока нет поездов, и посмотрим, как он устроен.

Рис. 2. Условный перегон между пунктами Б и В

  Находимся мы недалеко от берега на бетонном тротуаре с перилами, проходящем по краю моста вдоль рельсов. Видно, что мост состоит из трех выкрашенных краской пролетных строений, собранных из решетчатых металлических ферм, продольных и поперечных балок и связей между ними: первое пролетное строение одним концом на берегу, а другим на бетонной опоре, вырастающей из воды в русле реки; второе покоится на двух таких речных опорах; наконец, третье лежит подобно первому.
  Все ясно: река широкая, одного "бревна" не хватило, чтобы перебросить его с берега на берег. Понадобились три пролетных строения с промежуточными опорами.
  Так что же мы видим? Для непосвященного - мост как мост, но путеец вмиг разложит его на составные части, назовет все вещи своими именами. Если ты захочешь стать путейцем, то должен четко знать, из чего состоит это, на первый взгляд, простое сооружение.
  Основу его составляют, как ты уже знаешь, пролетные строения. На берегах они опираются на устои, а в русле реки - на быки. Пролетные строения делают не только из металла, но и из железобетона. Опоры бывают каменными или железобетонными. Под каждую из них подведены мощные фундаменты, стоящие на глубоко забитых сваях. Опора не должна смещаться со своего проектного положения, ибо в противном случае нарушится опирание металлических конструкций и по мосту станет ездить опасно.
  Одна особенность. Видишь, пролетное строение лежит не на самом бетоне быка и устоя, а на металлических опорных частях. Под одним концом эти части неподвижные, а под другим - подвижные, со стальными катками. Это делается для того, чтобы фермы, нагретые солнечными лучами, могли изменять свою длину. Подвижные опорные части позволяют в таком случае переместиться одному концу фермы, для чего предусмотрен специальный зазор.
  Мы остановились с тобой на чаще всего встречающемся балочном мосту, пролетное строение которого состоит из ферм или балок. Но мосты бывают также в виде арок, рам или висячие. Широко известный Крымский мост у Центрального парка культуры и отдыха им. Горького в Москве - пример висячего моста, только автодорожного.
  Мост - это тоже фундамент пути, поскольку на него опирается верхнее строение. На нашем мосту путь почти такой же, как и на перегоне, только без балласта. Но лежащие вместо шпал поперечные мостовые брусья расположены чаще, чем шпалы. Это для того, чтобы в случае схода колес поезда с рельсов они не проваливались между брусьями.
  Бывает, на мосту устраивают железобетонное корыто, насыпают в него щебень и укладывают обычный путь, как на перегоне. Разница лишь в том, что на мостах длиннее 25 м внутри колеи рядом с ходовыми рельсами к шпалам прикрепляют дополнительные - контррельсы или контруголки. Они служат для направления сошедших с рельсов колес вдоль моста.
  И, наконец, рельсы на мосту могут прикрепляться прямо к железобетонным плитам, лежащим поверх балок или ферм. Это так называемое безбалластное мостовое полотно.
  Мосты раньше строили также из камня и бетона. Теперь такие не делают, но путейцы имеют на своем попечении каменные и бетонные мосты старой постройки. Все они представляют собой арочные сооружения.
  Если мост пересекает бездонное ущелье или глубокий овраг, то это будет виадук. Через городскую или заводскую территорию насыпь не проложишь - мешают жилые дома или производственные здания. В таком случае строят длинный мост - эстакаду (рис. 3), которая своими бетонными ногами - опорами - перешагивает через все препятствия. А когда одна дорога пересекает другую в разных уровнях, то возведенный в месте их пересечения мост называется путепроводом.

Рис. 3. Эстакада

  Вот сколько важных функций выполняют мосты на железной дороге! Они составляют половину всех искусственных сооружений.
  Неподалеку от моста, с которого мы только что сошли, в реку впадает небольшой ручей. Он сбегает с горы, пересекает узкую долину, на миг пропадает под насыпью и, наконец, достигает реки.
  Спускаемся по откосу насыпи вниз, к ручью. Как он пересек железную дорогу? Перед нами труба высотой в человеческий рост. По ее бетонному ложу бежит вода. Это и есть ручей, исчезнувший на другой стороне. Он прошел под насыпью по трубе.
  Такие трубы устроены для пропуска небольших речек и ручьев. Уложены они и в суходолах, где вода к железной дороге притекает лишь при дожде или весной во время таяния снега. Делают трубы из камня, бетона, железобетона или металла. Они дешевле мостов, их проще содержать. Путь над трубой ничем не отличается от обычного.
  Труба лежит на фундаменте и покрыта гидроизоляцией, чтобы вода из нее не проникала в грунт насыпи. С обоих концов трубы делают оголовки - раструбы, направляющие течение воды и поддерживающие возле трубы откосы насыпи.
  Снова поднимаемся на насыпь и идем по обочине пути к темнеющему впереди большому отверстию в высокой горе. Это - тоннель. Рельсы вонзаются в гору и пропадают под землей (рис. 4). Тоннели тоже относятся к искусственным сооружениям железнодорожного пути. В основном их прокладывают в горной местности, когда гору невозможно обойти насыпью или прорезать выемкой.

Рис. 4. Тоннель

  Тоннель - это труба, но большого диаметра, такого, чтобы по тоннелю мог пройти поезд или сразу два (на двухпутном участке). По всему очертанию тоннель облицован бетонной обделкой. Если в окружающем грунте есть подземная вода, за обделкой укладывают гидроизоляцию. В тоннеле есть вентиляция, освещение, сигнализация. Через каждые 300 метров в стенах устроены камеры, а между ними через каждые 50 метров - ниши для укрытия путейцев, работающих в тоннеле, при проходе поездов.
  Путь в тоннеле либо лежит на бетоне, либо устроен, как везде, на щебне, только шпалы там уложены чаще, чем на открытом участке, и рельсы на подходах мощнее.

  См. также:
...
→1.2 Значение путевого хозяйства.
→2.1 Содержание пути - ответственное дело.
→2.2 Содержание пути - ответственное дело.
→3. Обновление пути - строго по плану.
→4. Сложное и важное путевое хозяйство.
→5. Путейская техника за рубежом.

  Источник: Л.Ф.Троицкий, Горжусь профессией путейца. - М.: Транспорт, 1985. (Кем быть?)