Устройство земляного полотна. Железную дорогу нельзя строить как попало. Вес товарного поезда доходит до тысячи тонн, поэтому и путь для него должен быть особенно крепким. Прежде всего, делают земляное полотно… В тех местах, где имеются впадины, овраги и балки, делают земляную насыпь, наваливая и утрамбовывая землю до определенной заранее высоты. Там, где линия проходит ниже уровня земли, делают широкую и ровную выемку. При этом стараются, чтобы таких земляных работ было поменьше и чтобы будущие дороги шли по возможности ровно, без больших подъемов и спусков. Чтобы насыпь и выемка не размывались дождем, их откосы укрепляют дерном и камнем, а для отвода воды по бокам полотна выкапывают две неглубокие канавы. Иногда такие насыпи и выемки приходится делать в несколько десятков метров высоты, — едешь по ним и удивляешься: неужели это сделано человеческими руками?
Туннели. Еще труднее работа, когда надо рыть туннель — сквозное отверстие через гору, которую нельзя обойти стороной. Необходимо, чтобы оба конца туннеля, который роется с двух сторон горы, точно сошлись бы в средине. Поэтому, когда роют туннель, постоянно выверяют его направление, и до того наловчились, что при сооружении туннеля даже в 20 километров длиной, оба конца точка в точку встречаются под землей. Рытье туннеля — тяжелая и опасная работа. Немало героев труда нашло в них свою могилу: то случится обвал, то прорвет подземный источник, то произойдет нечаянный взрыв динамита, — много есть здесь опасностей на каждом шагу.
Если грунт мягкий, его копают лопатой, а потолок и стенки туннеля крепят временными деревянными подпорками, которые потом заменяют каменной кладкой. Когда встречаются со скалой, высверливают вручную или машиной небольшое отверстие, вкладывают в него динамитный патрон и взрывают его. Скала тогда разлетается на куски, которые увозят на тачках и вагонетках. Так, шаг за шагом, углубляются в гору, пока не пророют ее всю насквозь. Есть теперь туннели длиной в 20 километров. Чтобы прокопать такой туннель, надо было работать целые годы.
Верхнее строение. Когда насыпи, выемки и туннели готовы, делают так называемое «верхнее строение», состоящее из балласта, шпал и рельс с их креплениями. Прямо положить рельсы на земляное полотно нельзя: они вдавятся в землю. Поэтому на выравненное земляное полотно кладется слой балласта из каменного щебня или крупного песка. На этот слой балласта укладываются, примерно через метр, шпалы, или деревянные толстые поперечины (за границей иногда кладут железные), на которые уже кладут самые рельсы. Шпалы, чтобы они не гнили и чтобы их не часто приходилось менять, иногда пропитывают особым составом. Рельсы теперь всюду делаются из стали. Укрепляется рельс на шпале особыми гвоздями с закраинами, при чем кладутся они на одинаковом, точно вымеренном, расстоянии одна от другой. Рельсы делают длиной до 20 метров, соединяя их друг с другом особыми скрепами на болтах.
На станциях и разъездах устраиваются переводные стрелки и крестовины из рельс особого вида, для того, чтобы можно было перевести поезд с одного пути на другой. Эти части делаются из особо твердой и прочной стали.
Станции и вокзалы. Для остановки поездов и для приемки грузов и пассажиров на некотором расстоянии одна от другой строятся станции, полустанки и разъезды. Станции бывают большие и маленькие. На больших станциях имеется множество путей, где стоят вагоны во время нагрузки и выгрузки товаров. Кроме того, там же имеются склады для хранения грузов, мастерские (депо) для починки паровозов и вагонов, дома служащих и рабочих, почта, водопровод и различные другие станционные служебные здания.
На каждой станции есть здание для пассажиров, или, как его называют, вокзал, где пассажиры ждут поезда, получают билеты, отправляют багаж.
Мосты. Бывает так, что железные дороги обязательно должны пройти через реку, которую не засыплешь землей. Тогда надо строить мост. Раньше, когда люди ездили на лошадях и перевозимые грузы были невелики, мосты делались из дерева и из камня. Для железных дорог такие мосты были хороши, когда они имели небольшие пролеты, метров 5 или 10.
Когда для железных дорог пришлось перекрыть большую ширину, дерево и камень оказались недостаточно прочными; тогда начали строить мосты из чугуна, железа и стали.
Потом начали делать мосты из склепанных железных полос и листов. Такое железное сооружение называется мостовой фермой. Чем длиннее сделать такую ферму, тем меньше понадобится опор и устоев и оттого весь мост обойдется дешевле. Строятся такие фермы по точному расчету, чтобы мост мог выдерживать проходящий поезд и, в то же время, чтобы не тратить железа без пользы. Такие фермы, похожие на длинные клетки с косым переплетом, делают до ста метров длиной и больше.