Zurych. Funikular Polybahn (dawniej Züribergbahn) między centrum miasta i ETH (Politechniką)

Kolej linowo-terenowa – środek transportu szynowego, stosowany zazwyczaj do pokonywania spadków terenu. Wagon porusza się po torze za pomocą liny napędowej, zaś ta przesuwa się na kółkach podporowych między szynami. Istnieją dwa zasadnicze rodzaje tych kolei:

• z liną napędową w ruchu ciągłym – wówczas ruch wagonów następuje po doczepieniu się do liny (a zatrzymanie po odczepieniu). Technologia ta jest typowa dla tramwajów linowych (np. w San Francisco); w Polsce nie była stosowana;
• ze stałym zamocowaniem wagonu do liny napędowej, przerzuconej przez blok na szczycie wzgórza i obciążonej przeciwwagą. Przeciwwagę stanowi zazwyczaj drugi wagon kolei. Są to tzw. funikulary.

Koleje z liną w ruchu ciągłym

San Francisco. Wagon tramwaju linowego na California Street

Paryż. Tramwaj linowy między Belleville i Place de la République

Historia. Najwięcej kolei napędzanych liną w ruchu ciągłym miało charakter tramwajowy (tzn. miało torowiska uliczne). Trakcja ta pojawiła się równolegle z trakcją parową, a wyprzedziła trakcję elektryczną. Znalazła zastosowanie nie tylko w miastach położonych na spadzistym terenie, gdzie nie można było eksploatować tramwajów konnych. Wprowadzono ją również jako pierwszą formę napędu mechanicznego tramwajów tam, gdzie nie zdecydowano się na trakcję parową. Pierwszą linią tramwaju linowego była Clay Street Hill Railroad w San Francisco, otwarta w  1873  r. przez Andrew S. Hallidie'a (proj. William E. Eppelsheimer). Większe sieci tramwajów linowych istniały m.in. w Melbourne, Nowym Jorku, Edynburgu. Do naszych czasów przetrwały tylko trzy linie w San Francisco (jednak najstarszą trasę zlikwidowano). Technologią z liną w ruchu ciągłym posługiwały się również inne koleje, np. na(d)ziemna London & Blackwall Rly. w l.  1840 - 48 , kolej "el" przy przejeździe przez otwarty w  1883  r. Most Brookliński przed elektryfikacją, podziemna Glasgow Subway od otwarcia w  1896  r. do elektryfikacji w  1935 .

Zupełnie inną technologią był system z liną w ruchu ciągłym i szyną zębatą opracowany w l. 60. XIX w. przez Tommaso Agudio (zastosowany na linii Sassi-Superga pod Turynem w  1884  r. – od 1935  r. standardowa kolej zębata ). Lina napędzająca prowadzona była obok toru na pewnej wysokości i poruszała koła-bloki umieszczone na głowicy pociągowej. Ruch ten był następnie przekładany na koła zębate głowicy, sprzężone z szyną zębatą toru.

Kwestie techniczne. Typowa kolej ma linę napędzającą poprowadzoną w osi między szynami jezdnymi. Na torowiskach ulicznych lina przebiega w kanale podjezdniowym, a wagon sięga jej chwytakiem poprzez szczelinę górną kanału.

W Portland (stan Oregon, USA) tramwaje linowe pokonywały spadki sięgające 30%^[1]. Maksymalne pochylenie obecnie eksploatowanych linii w San Francisco wynosi 21%.

Prowadzenie pojazdów linowych wymaga umiejętnego wczepiania i odczepiania się od liny. Jest to konieczne nie tylko do zatrzymania na przystanku, ale również do pokonania skrzyżowania i rozjazdu. Te ostatnie pojazd pokonuje z rozpędu.

Funikulary

Fryburg w Szwajcarii. Funiculaire de Neuveville – kolejka na wspólnym torze z mijanką

Anglia, Lynmouth. Lynton & Lynmouth Cliff Rly. – stromy funikular na torach równoległych. Jedna z ostatnich kolei nadal balastowanych wodą

Francja, St-Hilaire-du-Touvet (Delfinat). Tamtejszy funikular wznosi się na 700 m trasą z maksymalnym nachyleniem 83%

Ikoma (okolice Osaki). Kolej linowa Kintetsu Ikoma do świątyni Hōzanji. Dwa funikulary obok siebie. Przejazd przez torowisko

Lyon, Funiculaire St-Juste. Bardziej obciążone linie mogą mieć pociągi dwu-, a nawet trójczłonowe

Brazylia, Paranapiacaba – Raiz da Serra (stan Sao Paulo). Pozostałości po odcinku kolei sieci krajowej eksploatowanej jak funikular, położonym między Santos i Sao Paulo

Drezno-Loschwitz. To także funikular – ale podwieszony

Laon (Pikardia). Kolejka linowa systemu Poma2000, wywiedzionego z funikularu. Na środkowej stacji kabiny zmieniają linę napędową, co zwiększa częstotliwość ruchu bez konieczności przesiadania się

Kwestie techniczne

Technologia funikularu pozwala na obsługę tras o większych nachyleniach niż koleje zębate , dla których wielkością graniczną jest 48% ( tangens kąta nachylenia wyrażony w procentach). Spadki tras funikularów mogą dochodzić do nawet do 114% (St Nicolaus Cliff Lift, Scarborough), ale tylko na bardzo krótkich trasach. Do najłagodniej nachylonych kolei zaliczała się lyońska linia Rue de Terme – 2-16%. Zazwyczaj jednak nachylenia mieszczą się w granicach 20-50%. Maksymalna długość pojedynczej linii funikularu to ok.  2000 m (rekordowa jest Roßhüttebahn w Tyrolu z  1969  r. – 2469 m). Jeśli konieczna jest dłuższa linia, to dystans dzieli się na dwie (lub więcej) trasy i stosuje pośrednią stację przesiadkową (np. trójodcinkowa Stanserhorn-Bahn w szwajcarskim kantonie Nidwalden, otwarta w  1893  r., miała pierwotnie długość 3920 m).

Wagony funikularów mogą poruszać się na torach równoległych (niekiedy używają wspólnie szyny środkowej), po torach w splocie, albo na wspólnym torze. O ile tory nie są od siebie wystarczająco oddalone, urządza się mijankę dokładnie pośrodku trasy. Dwa pierwsze rozwiązania pozwalają uniknąć przecięcia szyn jezdnych przez linę napędową, co umożliwia zastosowanie typowych kół kolejowych z jedną obręczą wewnątrz toru. Trzecie rozwiązanie wymaga zróżnicowania kół wagonu: po jednej stronie stosuje się koła dwuobręczowe (obejmujące szynę), po drugiej (przechodzącej na mijance ponad liną napędową drugiego wagonu) – szerokie koła bez obręczy. Tory rozdzielne, prowadzone w linii prostej stosuje się tam, gdzie występuje znaczne nachylenie trasy.

Trasy funikularów są z reguły wydzielone i ogrodzone. Zdarzają się jednak czasem przejazdy, a nawet funikulary prowadzone ulicami (trzy koleje w Lizbonie). Często na trasach urządza się przystanki. Część funikularów używa sieci trakcyjnej do komunikowania się z siłownią i poboru energii niezbędnej w wagonach.

Kabiny są budowane jako jednopokładowe albo z podłogą ułożoną na stopniowanych poziomach, zależnie od stopnia nachylenia trasy. Jeśli kabiny są stosunkowo krótkie, można budować je na podwoziu trójkątnym. Najnowsze technologie umożliwiają automatyczne poziomowanie podłogi kabiny na odcinkach trasy o różnych spadkach (np. kolejka przy hotelu Mövenpick w Pradze).

Historia

Wyciąganie pociągów liną za pomocą stacjonarnej maszyny parowej (choć bez przeciwwagi) było dość często stosowane na wczesnych liniach kolejowych, zwłaszcza jeśli mocno nachylona linia przebiegała w tunelu (np. przy dworcach Liverpool Crown Street, Londyn Euston, Glasgow Queen Street, Liège Guillemins).

Pierwszą linią funikularu była kolej w  Lyonie , łącząca śródmieście (Rue de Terme) z dzielnicą Croix-Rousse , otwarta w  1862  r. [1] (skasowana w  1967 , na jej bazie zbudowano linię C metra ). Kolej była napędzana stacjonarną maszyną parową. Z klasycznej kolei przejęto na niej mieszany ruch towarowo-osobowy (były nawet piętrowe wagony). W zasadzie jednak centrum rozwoju funikularów (podobnie jak większości innych rodzajów kolei górskich) była Szwajcaria.

Pierwotnie stosowane były zasadniczo trzy rodzaje napędu: oprócz wspomnianej wyżej stacjonarnej maszyny parowej, także napęd turbiną wodną oraz balastowanie wodne (wg pomysłu Niklausa Riggenbacha). Przy technologii balastowania wodnego każdy z dwóch wagonów miał wbudowany zbiornik, który napełniano w wagonie stojącym na stacji górnej, a opróżniano w wagonie na stacji dolnej. Wodę doprowadzano zazwyczaj z sąsiednich cieków (zbiorników) naturalnych, a niekiedy pompowano z dołu. Czasem do balastowania stosowano ścieki komunalne (ostatnią funkcjonującą koleją tego typu jest Funiculaire de Neuveville we Fryburgu Szwajcarskim, zbud. 1899  r.). Napęd elektryczny liny pojawia się w  1888  r. na Bürgenstock-Bahn (kanton Nidwalden) i upowszechnia pod koniec XIX w. Większość funikularów została zelektryfikowana do 1930  r.

Starsze funikulary miały zawsze tory równoległe, czasami w układzie trójszynowym. Pierwsza trasa jednotorowa z mijanką została zbudowana przez Romana Abta w  1879  r. jako kolej niepubliczna (w udoskonalonej wersji zastosowana na wspomnianej Bürgenstock-Bahn). Między szynami montowano kiedyś szynę zębatą, która służyła do hamowania awaryjnego. Przy balastowaniu wodnym używało się jej także w normalnym ruchu.

Nietypowymi technologiami są/były funikulary jednoszynowe. Jako kolej siodłową zbudowano pierwszą linię na Wezuwiusz (funkcjonowała w l.  1880 - 1900 ). Kolej podwieszona natomiast, zbudowana w  r.   1901 , funkcjonuje do dzisiaj między Loschwitz i Weißer Hirsch w Dreźnie ( Schwebebahn Dresden ). Innym nietypowym rozwiązaniem jest wagon na kołach ogumionych, zastosowany na kolejce podziemnej Nybohovshissen w Sztokholmie (bud. 1970 ?).

Funikulary wpisały się szczególnie w krajobraz niektórych miast o zróżnicowanej rzeźbie terenu. Powstały licznie w Pittsburgu (stan Pensylwania), Cincinnati (stan Ohio), Valparaiso (Chile), Neapolu. W okresie dominacji polityki prosamochodowej wiele kolejek miejskich zostało zamkniętych. Jednocześnie funikulary górskie były zamieniane na linowe kolejki napowietrzne, zwłaszcza funkcjonujące w ruchu ciągłym (krzesełkowe, gondolowe). Niektóre funikulary zamieniano też na kolejki zębate (i odwrotnie).

Funkcja

Rola funikularów może być bardzo różna. Z jednej strony są koleje przypominające windy: ze stromymi trasami i małymi kabinami (np. w trzy kolejki w Scarborough, Anglia, czy dwanaście w Valparaiso, Chile). Z drugiej strony funikulary mogą mieć znaczną wydajność i skalę, z trasami długości przewyższającej półtora kilometra i z wieloczłonowymi pociągami (np. Funicolare Centrale w Neapolu, w Hajfie, albo Funicular de Montjuïc w Barcelonie). Aby lepiej skomunikować przedmieścia wznoszące się na stokach Genui, w  1966  r. dwie osobne linie funikularu połączono w jedną, za pomocą tunelu o stosunkowo ostrych łukach (Funicolare Zecca-Righi). Funikulary mogą spełniać istotną rolę w miejskiej sieci transportowej, być środkiem transportu górskiego służącym ruchowi turystycznemu – albo spełniać obie funkcje naraz. W Japonii liczne funikulary dowożą turystów i pielgrzymów do świątyń usytuowanych w górach ponad miastami. Nowoczesne, zautomatyzowane funikulary są ostatnio częściej budowane jako środek "zrównoważonego transportu" w miastach – np. Fun'ambule w Neuchâtel, łącząca dworzec z uniwersytetem, albo Taksim – Kabataş Funiküler w Stambule, łączący linię tramwajową i metro.

Interoperatywność

Funikulary nie musiały być kolejami oddzielonymi od sieci innego typu. Były dość liczne linie służące do transportu pojazdów drogowych lub szynowych – np. wagonów tramwajowych (do dzisiaj funkcjonuje Oberweißbacher Berg- und Schwarzatalbahn ). Wcześniej jeszcze powstały liczne urządzenia wyciągowe na sieciach kanałów śródlądowych. Istniały również fragmenty sieci kolejowej (lub tramwajowej), eksploatowane jak funikulary. Stosowano osobną głowicę-przeciwwagę albo parę głowic pilotujących, przyłączonych do liny napędzającej. Do głowic doczepiano wagony tramwajowe. Wg tej drugiej formuły funkcjonuje jeszcze odcinek jedynej zachowanej linii tramwajowej w Trieście , przebudowanej w  1928  r. z  kolei zębatej . Najważniejszą koleją magistralną funkcjonującą w ten sposób do 1982  r. był fragment linii Sao Paulo – Santos (São Paulo Railway) między Raiz da Serra i Alto da Serra (potem Paranapiacaba ), zbudowany w  1867  r., złożony z czterech odcinków. Dla zwiększenia przepustowości linia została zdwojona w  1901  r. między Piassagüera i Alto da Serra – nowa trasa miała pięć odcinków zaopatrzonych w linę w układzie zamkniętym (od 1974  r. kolej zębata ). Przy podłączaniu do głowic hamujących pociągi dzielono na części trójwagonowe^[2].

W Polsce

Międzybrodzie Żywieckie. Dolna stacja kolei linowo-terenowej na górę Żar

W Polsce działa kilka kolei linowo-terenowych – wszystkie w technologii funikularu:

Kolej linowo-terenowa na Górę Parkową w Krynicy otwarta 8 grudnia 1937 r. Kolej o stosunkowo krótkiej trasie, z dwoma wagonami, na jednym torze z mijanką pośrodku trasy.

Kolej linowo-terenowa na Gubałówkę w Zakopanem otwarta 20 grudnia 1938 , jako druga w kraju. Po całkowitej modernizacji otwarta ponownie 15 grudnia 2001 , jest najnowocześniejszą w Polsce. Kolej z dwoma wagonami, na jednym torze z mijanką pośrodku trasy.

Kolej linowo-terenowa na Górę Żar w Międzybrodziu Żywieckim otwarta 20 grudnia 2003 , najnowsza w Polsce (wagony ze starej kolei linowo-terenowej na Gubałówkę). Kolej z dwoma wagonami, na jednym torze z mijanką pośrodku trasy.

Kanał Elbląski – jedna z pochylni

Pochylnie na Kanale Elbląskim (Oberländischer Kanal). Pięć pochylni, na których odbywa się przeciąganie statków na platformach, działa na zasadzie funikularu. Kanał, wzorowany na wcześniejszych rozwiązaniach amerykańskich, zbudowany został w l.  1844 - 58 przez Georga Steenke z Królewca. Stanowi on dzisiaj jeden z ważniejszych zabytków techniki transportu na świecie. Pochylnie są przykładem funikularu z liną w obwodzie zamkniętym. Rozwiązanie to umożliwia wyciągnięcie platformy z niecki kanału na górnym poziomie.

Dwie Koleje linowo-terenowe na Oksywskim Klifie w Gdyni . Pierwsza przy zejściu na plażę koło pętli autobusu 152. Jest to kolejka z jednym wagonikiem (bez mijanki) na torze szerokości 620 mm. Jest regularnie używana do transportu ryb i sprzętu. Nie przewozi ludzi. Druga, nieczynna kolejka znajduje się ok. 1.4 km na północ, na terenie tzw. Kolonii Rybackiej w Babich Dołach. Lokalizację obydwu można znaleźć w Wikimapii: [2]

Przypisy

Wybrane źródła

• Walter Hefti, Schienenseilbahnen in aller Welt, Birkhäuser, Basel, 1975
• Der Weltverkehr und seine Mittel, 1. Teil, jako Das Buch der Erfindungen. Gewerbe und Industrien, IX. Auflage, IX. Bd., Otto Spamer, Leipzig, 1901, s. 335-347

Linki zewnętrzne

• Michel Azéma, Funimag – o funikularach
• Doppelmayr-Garaventa Group – producent kolei linowych
• Polskie Koleje Linowe Sp. z O.O. – główny operator kolei linowych w Polsce
• Joe Thompson, The Cable Car Home Page – o kolejach z liną w ruchu ciągłym