Стрелочный перевод
По мере развития железных дорог последовательно совершенствовался и качественно изменялся очень важный элемент конструкции пути, позволяющий перемещаться подвижному составу с одного пути на другой, - стрелочный перевод.
На многих линиях за рубежом и на первых русских дорогах укладывали стрелочные переводы с подвижными рельсами, заменявшими (для сегодняшних типовых решений) остряки с контррельсами, а в зоне пересечения рельсовых нитей - крестовину с контррельсами. Такие решения просты в исполнении, однако имеют ряд существенных недостатков: разрыв колеи по одному из направлений, слабое соединение подвижных рельсов с примыкающими, выход из строя зон соединений.
В середине XIX века на зарубежных и отечественных дорогах появились остряковые стрелки с двумя подвижными остряками, изготовленные из обычных рельсов одинаковой длины. Они стали прототипом современных стрелок. Первые из таких конструкций были маломощными, концы прямых остряков получались тонкими, часто ломались. Боковая жесткость их была незначительна. Совершенствование стрелки проходило в направлении улучшения конструкции остряков, их прикрепления в корне, изготовления их из высококачественной стали, применения методов термообработки.
Принципиально новым решением является отказ в современных конструкциях стрелок от шарнирного прикрепления остряка в корне и переход к гибким острякам. Гибкие остряки позволяют существенно повысить надежность их корневого прикрепления к рельсам. Крестовины, состоящие из отрезка рельса, поворачивающегося вокруг центра, который был смонтирован на лафете и закреплен на круглом пятнике диска, использовались до 1875 г. По такому же принципу были сконструированы и применялись в первой половине XIX века крестовины с двойными подвижными рельсами (центр вращения в них перемещен в хвостовую часть). Такие решения в обычных условиях эксплуатации к началу XX века уже не применялись. Однако их успешно использовали при восстановительных работах во время второй мировой войны (при этом скорость движения ограничивалась до 10 - 25 км/ч).
Крестовины с контррельсами близкие по конструкции к тем, которые применяют в настоящее время, появились в середине XIX века. Их совершенствование шло в основном в направлении повышения мощности и прочности конструкции. В конце прошлого века на дороге С.-Петербург - Москва уже применялись сборные крестовины с литым двусторонним сердечником. В те годы типовым был рельс массой 30 - 33 кг/м и соответственно была существенно меньше, чем в настоящее время, мощность всех элементов переводов. Отсюда низкие скорости, ограниченный срок службы.
На скоростных и грузонапряженных линиях используются крестовина с непрерывной поверхностью катания, подвижный сердечник, подвижные усовики, позволяющие снизить динамические воздействия колес подвижного состава. Стрелка имеет длинные остряки специального профиля, неподвижные в корневой части и обеспечивающие перемещения остряковых частей благодаря изгибу. Все металлические элементы перевода проходят термообработку. Все большее число стрелочных переводов изготавливают для применения их на железобетонных брусьях, что позволяет существенно повысить стабильность всей конструкции в целом.