Для чего вдоль железнодорожных путей лежат камни?

В любом путешествии на поезде вы почти наверняка видели эти бесконечные груды камней, выстроившиеся вдоль железнодорожных путей. На первый взгляд они могут выглядеть как обычная галька, но если вы часто ездите в поездах, вы, возможно, замечали, что независимо от страны, по которой вы путешествуете, форма и текстура этих камней почти всегда одинаковы — и так по всему миру! Так в чем причина этого?

Щебень, покрывающий железнодорожные пути, в совокупности называется путевым балластом. Более конкретно, балласт представляет собой полотно их камней, на которое укладывают шпалы. Как вы могли заметить, эти камни уложены внизу, между шпалами и вокруг них. Толщина балластного слоя обычно колеблется в пределах 25-30 см и варьируется в зависимости от определенных условий, связанных с географическим положением железнодорожного пути.

Балласт обычно состоит из щебня или камня, но в некоторых случаях также используются менее подходящие альтернативы, такие как обожженная глина. Однако важно понимать, что нельзя просто бросить кучу камней на железную дорогу и дело сделано. Как уже упоминалось, камни в балластном слое имеют характерную форму, размер и текстуру. Их поверхность не гладкая, а края зазубренные, и не зря. Эти камни сцепляются друг с другом и поэтому остаются на месте. Если вы замените круглые или гладкие камни, то они будут скользить друг по другу и снижать прочность балласта. Как вы понимаете, это может иметь катастрофические последствия.

Железнодорожные пути изготовлены из стали и других металлических деталей, подверженных коррозии и ржавчине, поскольку они постоянно подвергаются воздействию сил природы, в том числе экстремальному нагреву от солнца, дождя, растительности и общему износу. Основная причина существования балласта — защита железнодорожных путей.

Зашита обеспечивается несколькими способами:

1. Балласт удерживает шпалы на месте. Ежедневно по железнодорожным путям курсирует множество поездов, в том числе грузовых и пассажирских. Поэтому неудивительно, что эти жд пути должны постоянно выдерживать большие нагрузки. Балласт удерживает шпалы на месте, чтобы они не смещались в продольном или поперечном направлении, когда по ним катится тяжелый поезд. Без балласта эти шпалы могут разрушиться под постоянным давлением проходящих поездов.
2. Распределение нагрузки. Поезда очень тяжелые и оказывают сильное давление на пути и сами шпалы. Поскольку камни в балласте имеют зазубрины, они сцепляются друг с другом. Таким образом, огромная нагрузка, воздействующая на шпалы и жд пути, равномерно распределяется по балласту.
3. Гашение вибрации. Балласт поглощает вибрации, вызванные движущимся поездом. Амортизирующий эффект, обеспечиваемый камнями в балласте, повышает комфорт пассажиров, едущих в поезде.
4. Дренаж. Важно следить за тем, чтобы железнодорожные пути не затапливались дождями и не забивались водой. Гусеничный балласт пригодится и в этом отношении. Он предотвращает засорение или скопление воды на шпалах или вокруг них. Без него вода скапливалась бы и вызывала быстрое ржавление металлических частей.
5. Предотвращает появление растительности вокруг путей. Рост растительности может нанести ущерб прочности железнодорожного пути. Крайне важно, чтобы вокруг дорожек не росла трава, сорняки или растения. Камни в балласте в значительной степени препятствуют проникновению растительности, которая может нарушить структуру и прочность жд пути.
6. Шумопоглощение. Движущийся поезд довольно громкий, особенно для людей, находящихся вне поезда. Щебень в балласте имеет большую площадь поверхности, чем просто плоская поверхность. Это значительно облегчает поглощение шума. Когда поезда движутся по путям без балласта, они движутся заметно громче.
7. Сводит к минимуму тепловое расширение. В летний сезон железнодорожные пути имеют тенденцию к расширению из-за жары. Балласт помогает свести это тепловое расширение к безопасному минимуму, обеспечивая эффективность и безопасность жд пути.

Как видите, путевой балласт не только защищает железнодорожный путь и его шпалы от сил природы и нагрузки движущегося поезда, но и повышает общий комфорт пассажиров. Однако, если балласт покрыт слишком большим количеством грязи, то это повлияет на его эффективность; это может привести к скоплению мусора между камнями и отрицательно повлиять на его дренажную способность. Как и железнодорожные пути, путевой балласт требует регулярного ухода и очистки. Иногда камни заменяют новым набором щебня. Существуют также машины, называемые очистителями балласта, которые специализируются на очистке путевого балласта, что снижает объем необходимого ручного труда.