Развитие станций до 1917 г.

Организация перевозочного процесса тесно связана с условиями реализации тех или иных технологий, которые предоставляются путевыми и другими устройствами на станциях, в первую очередь сортировочных и грузовых.

Что касается участковых и промежуточных станций, то здесь наиболее важным является число станционных путей и способы управления стрелками и сигналами. Сначала такое управление было ручным. Централизация стрелок и сигналов, которую начали внедрять в 1860-1870 г.г., в первое время была механической, позже электромеханической. В 1888 г. был изобретен электрический привод стрелок. Все эти устройства позволяли ускорять приготовление маршрутов для движения поездов и выполнение маневровой работы, сокращать станционные интервалы, увеличивать пропускную способность участков. В дальнейшем эти цели решались за счет внедрения электрической централизации стрелок.

Развитие грузовых станций, в части оказания влияния на перевозочный процесс, связано с созданием специализированных станций и погрузочно-выгрузочных устройств для работы с различными грузами. Если в самом начале строительства железных дорог погрузочно-выгрузочные операции выполнялись только на грузовых дворах железнодорожных станций, то по мере развития промышленности, сельского хозяйства появились станции специализированные для выполнения грузовой работы. Их-то и назвали грузовыми станциями. Позднее в местах массовой погрузки и выгрузки стали строиться станции для работы с определенными грузами, такими как – зерно, живность, уголь, руда, лес, контейнеры и др.

Образование специализированных грузовых станций способствовало развитию ускоренных грузовых перевозок, маршрутизации, в том числе групповой.

До 1870-х годов станции не специализировались. Они были общими для пассажирского и грузового движения, что объяснялось небольшим объемом перевозок. Многие малые станции строились с тупиковыми приемо-отправочными путями, чтобы избежать укладки на главных путях противошерстных стрелочных переводов, считавшихся небезопасными для движения (рис. 49).

Рис. 49. Схема промежуточной станции с тупиковыми путями.

Вместе с тем на Петербурго-Московской дороге впервые применили наиболее прогрессивные раздельные пункты продольного типа (с последовательным расположением разъездных путей), что обеспечило увеличение пропускной способности. Такие раздельные пункты являются ныне основными при проектировании станций.

С увеличением объема перевозок появилась тенденция к отделению пассажирского движения от грузового, а также к специализации станций для выполнения определенного круга операций, например, только пассажирских или только грузовых. Одновременно возник вопрос и о специализации путей на станциях лучшего использования станционных устройств и подвижного состава.

В связи с этим стала формироваться классификация станций. «Малые станции» включали в себя обгонные пункты на двухпутных и разъезды на однопутных линиях, и промежуточные станции (рис. 50). Последние отличались от разъездов и обгонных пунктов наличием устройств для погрузки и выгрузки вагоны.

Рис. 50. Схема промежуточной станции со сквозными путями.

Что касается «станций средней величины», или деповских, то они, по-существу, представляли собой участковые станции (рис. 51), имевшие устройства для пассажирского и грузового движения, грузовых операций, технического осмотра, экипировки, ремонта локомотивов и вагонов. Наконец, «большие станции» явились прототипом будущих сортировочных станций, предназначенных для массовой сортировки вагонов и формирования поездов, следующих в основном на большие расстояния без переработки.

Рис. 51. Схема участковой станции с основным депо:

1 – вагонный сарай; 2 – мастерские; 3 – здания депо; 4 – вокзал.

Наибольшее влияние на развитие методов организации перевозочного процесса оказывают сортировочные станции. По мере увеличения размеров движения, развития сети, образования все новых и новых железнодорожных узлов, где соединяются линии различных направлений, требовалось увеличивать объемы сортировочной работы.

Историю развития сортировочных станций можно разделить на несколько наиболее характерных этапов, отличающихся качественными изменениями. Первый этап длился от возникновения сортировочных станций до начала ХХ века, второй – до конца второй мировой войны, третий продолжается в настоящее время [24].

В первом периоде развития сортировочных станций расформирование составов и направление отцепов на пути, соответствующие их назначению, осуществлялось, как правило, на горизонтальных путях, расходящихся веерообразно от одного общего (вытяжного) пути с помощью стрелочных переводов. Сначала этот процесс осуществлялся методом осаживания, затем стали применять подталкивание. При этом группы вагонов (отцепы) отцеплялись от подталкиваемого маневровым локомотивом состава, а затем, после затормаживания этого локомотива, отцепы отделялись от него и двигались по инерции по приготовленным маршрутам.

Наряду с этим способом, передвижение отцепов на соответствующие пути в ряде стран выполнялось с помощью конной тяги, например в России. В США на станциях Ист-Детройт, Хоторн, Пекертон и др. применялись маневры с помощью шеста, используемого в качестве рычага.

Сразу возник вопрос о возможности использования силы тяжести при движении вагонов на уклоне. Впервые в 1846 г. в Германии была построена сортировочная станция Дрезден-Фридрихштадт, расположенная на сплошном уклоне.

В 1863 г. такая станция была сооружена во Франции (Сен-Этьен), в 1873 г. – в Англии (Эдж-Хилл). В США некоторые станции или отдельные их парки также сооружались на уклоне, например, такими были станции Гринвиль, Логанспорт, Шеридан. На таких станциях маневры осуществлялись «самотеком» под действием силы тяжести вагонов.

Торможение вагонов осуществлялось ручным тормозом вагона или подкладыванием под движущийся вагон различного типа упоров.

Работа по совершенствованию тормозных средств привела к созданию в 1857 г. в Германии устройства, отличающегося компактностью, универсальностью и эффективностью, нашедшего впоследствии широчайшее распространение на всех сортировочных станциях мира. Этим устройством явился ручной тормозной башмак, укладываемый на рельс перед движущимися вагонами и оказывающий значительное тормозное воздействие при наезде на него колеса.

Одним из таких башмаков, который позднее стал применяться и в России, был немецкий башмак системы Бюссинга (одно- и двубортный). Хорошо зарекомендовали себя также башмаки системы Ширенко и некоторые другие конструкции.

Тормозные башмаки первоначально использовали только для полной остановки вагонов. Постепенно потребовалось сделать так, чтобы вагон мог снизить свою скорость до определенного значения и затем двигаться дальше. Выполнить указанное требование удалось в результате изобретения в начале 1900 г. так называемых башмакосбрасывателей. Применение башмакосбрасывателей существенно повысило надежность регулирования скорости движения вагонов. Остановка вагонов тормозными башмаками с башмакосбрасывателями впервые была применена в Европе.

Сортировочные станции выполняют работы по приему, расформированию, формированию и отправлению поездов. Для выполнения этих работ необходимо иметь специальные пути, устройства управления и маневровые средства. Все это составляет сортировочную систему, включающую, как правило, парк приема, сортировочный парк и парк отправления.

В Европе сооружались преимущественно односторонние сортировочные станции, имеющие объединенные парки путей для всех направлений движения поездов. В США предпочтение было отдано двусторонним станциям, т.е. с двумя сортировочными системами, каждая для одного направления движения поездов.

Первой сортировочной станцией в России стала сооруженная в 1879 г. станция Санкт-Петербург - сортировочный Московский. Предварительно руководством Николаевской (ныне Октябрьской) дороги в Саксонию был командирован инженер для изучения опыта сортировочной работы на немецких железных дорогах.

Станцию построили по двусторонней схеме на горизонтальной площадке с наклонными вытяжками для сортировки вагонов в каждой системе.

Поворотным моментом в развитии сортировочных станций стало применение сортировочных горок, определившее технологию переработки вагонопотоков на многие десятилетия вперед.

Первыми станциями с сортировочными горками были: в Германии Шпельдорф (1876 г.), во Франции Терр-Нуар (1888 г.). В России первая горка была сооружена на станции Ртищево в 1889 г. Применение сортировочных горок позволило устранить основной недостаток наклонных вытяжек – необходимость расцеплять вагоны на уклоне, используя для этого ручные тормозные средства. На сортировочной горке для этой цели имеется надвижная часть, расположенная, как правило, на подъеме. Отцеп, достигнув при надвиге вершины надвижной части горки, отрывается от состава и скатывается вниз по спускной части горки.

Сортировочные горки разной производительности имеют все страны с развитым железнодорожным транспортом. Хотя прошло уже более 130 лет с начала строительства горок, лучшего решения в ближайшей перспективе не просматривается.

Строились сортировочные станции. Сначала сортировочная работа выполнялась на вытяжных путях, затем появились сортировочные горки (первая в России горка устроена на станции Ртищево в 1889 г.). В одной из публикаций тех лет писалось: «Прежде всего, должны быть устроены сортировочные станции, без чего нужно опасаться полного кризиса».

Надо отметить, что станции создавались с перспективой на увеличение объемов работы. Например, в «Записке об устройстве вблизи Петербурга особой станции для маневров» в 1877 г. предлагалось для приема четных поездов соорудить 10 путей, каждый длиной 59 двухосных вагонов, для приема нечетных поездов – 6 путей по 69 вагонов. В сортировочных парках было соответственно 14 и 7 путей длиной от 49 до 55 вагонов.

Постройка к 1879 г. станции Санкт-Петербург-Сортировочный Московский существенно улучшила работу, как Петербургского узла, так и всей Николаевской (ныне Октябрьской) железной дороги.

Подобные станции строились и в других узлах. Многие затем реконструировались в горочные сортировочные станции. Станция Санкт-Петербург-Сортировочный Московский прошла такую реконструкцию в 1908-1909 г.г.

Строительство сортировочных станций повышало возможности подборки вагонов в поездах, значительно ускоряло выполнение маневровой работы.

Но при этом уже тогда приобретала актуальность идея концентрации сортировочной работы. «Стремясь к возможному сокращению маневров, нужно сосредоточить таковые в наименьшем числе пунктов; с этой целью нужно устроить несколько центральных станций для сортировки вагонов» - это писалось еще в 1903 году.

Появление сортировочных горок позволило принципиально изменить схемы сортировочных станций. Теперь составы из парка прибытия можно было сразу надвигать на горку для расформирования по путям сортировочного парка. То есть сортировка вагонов стала поточным производством. Все основные сортировочные станции во всех странах были быстро переустроены на новые схемы с последовательным расположением парков – приема, сортировки и отправления.

В начале 1900-х годов создаются и первые образцы ряда новых и важных для организации эффективной сортировки вагонов устройств.

В 1914 г. на станции Герне (Германия) был осуществлен автоматический перевод стрелок. В США на двусторонней станции Потомак стрелки горочной горловины были оборудованы электропневматическими приводами, управляемыми с горочных постов.

Качественно новый скачок в деле механизации горок связан с разработкой вагонных замедлителей балочного типа, нашедших самое широкое распространение. Первым из них явился замедлитель Фрелиха в Германии (1913-1914 гг.), обеспечивающий снижение скорости движущихся вагонов прижатием балок к боковым поверхностям колес. Затем в течение сравнительно короткого времени были созданы самые разные конструкции замедлителей (пневматические, гидравлические, электродинамические), а впоследствии – с резиновым рабочим органом в виде отдельных точечных элементов и т.д. Известно более 100 типов замедлителей, но основными из них являются балочные, которые легко приспособить к различным условиям торможения вагонов на горках. По-видимому, такие замедлители будут основным средством механизации горок еще длительное время.

Таким образом, к началу 1920-х годов были разработаны схемные решения путевого развития сортировочных станций, а также основные технические решения для механизированного торможения вагонов и перевода стрелок.