Geneza kolejnictwa

Pokrycie kontynentów siecią linii kolejowych sprawiło, że każdy człowiek, którego stać było na bilet, mógł szybko i wygodnie dotrzeć do miejsc wcześniej dostępnych jedynie dla zahartowanych wędrowców. Dzięki pociągom ogromne odległości na lądzie szybko i sprawnie pokonywali nie tylko ludzie, ale i tony towarów. Żaden zaprzęg nie był w stanie zabrać tyle ładunku co wagony kolejowe. Możliwości, jakie daje masowy transport ludzi i towarów, przyspieszyły rozwój miast, regionów, fabryk. Tak więc historia transportu szynowego to jednocześnie historia postępu.

 

Rozwój kolei transkontynentalnej umożliwił ludności Stanów Zjednoczonych scalanie się w naród, a w Rosji ułatwił w późniejszym czasie przeprowadzenie rewolucji. Kolej stanowiła ważny element infrastruktury handlowej i przemysłowej na rozległych terenach kolonii w Afryce i Australii.

 

Rywalizujące ze sobą narody europejskie dostrzegły strategiczne znaczenie pociągów już z chwilą ich wynalezienia. Potencjał nowej maszyny pozwalał ówczesnym inżynierom i technikom na wcielanie w życie śmiałych i pomysłowych planów. Wszystko to pokazuje, jak rewolucyjny charakter miały zmiany, które zaszły w życiu codziennym ludzi za sprawą kolei. Łatwość komunikacji wymusiła wprowadzenie stref czasowych do życia społeczności, które do tego momentu synchronizowały zegary wedle własnych potrzeb lub zgodnie z cyklami wyznaczanymi przez pozycję Słońca. Rozwój kolei spowodował także mniej widoczne na pierwszy rzut oka przemiany w metalurgii, statystyce, fizyce, zarządzaniu. Postęp w technice kolejowej wpływał na poszerzanie wiedzy w wielu dziedzinach, często na drodze rozmaitych eksperymentów. Przez ponad sto lat podstawą kolejnictwa była para wodna, węgiel zaś stanowił główne paliwo używane do jej wytworzenia.

 

Wykorzystywano do tego celu także inne źródła energii: drewno, miał torfowy, łodygi trzciny cukrowej, odpady z produkcji bawełny oraz słomę, a od 1890 roku coraz częściej olej. Złoty wiek dla kolei przypada na okres między 1850 a 1920 rokiem, kiedy stanowiła ona główny środek transportu lądowego.

 

W pierwszym okresie istnienia silnik spalinowy nie stwarzał realnego zagrożenia dla transportu szynowego. Od początku XX wieku kraje o wysoko rozwiniętej technologii dbały o rozwój trakcji elektrycznej. Ze względu na specyficzne warunki ruchu miejskiego pod koniec XIX wieku rozpoczął się intensywny rozwój miejskich kolei elektrycznych (tramwajów). Okres I wojny światowej niósł ze sobą jednak szybki postęp technologiczny w dziedzinie projektowania oraz produkcji samochodowych środków transportu. Wiązało się to z wprowadzeniem w latach 20. XX wieku przez Henry'ego Forda linii montażowej oraz taniego silnika, co spowodowało, że samochód, autobus oraz ciężarówka stały się groźnymi konkurentami dla pociągu, zwłaszcza w państwach rozwiniętych. Koncepcji transportu szynowego nie zamierzano jednak poddać bez walki. Adaptowano nowe technologie, jak również budowano większe, szybsze i bardziej wydajne lokomotywy parowe. Proces ten był najbardziej zauważalny w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej, gdzie konstruowano największe parowozy, nawet w obliczu nadchodzącej ery lokomotyw z napędami spalinowymi i elektrycznymi.

 

Napędy elektryczny i spalinowy podwyższyły poziom sprawności lokomotyw, a także wpłynęły na bardziej korzystny stosunek osiągów względem kosztów eksploatacji, umożliwiając rozwijanie większych prędkości. Ich zastosowanie oznaczało także zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza oraz zminimalizowanie ryzyka zaprószenia ognia podczas jazdy. Te wszystkie zalety spowodowały wycofanie lokomotyw parowych z regularnej eksploatacji. Do dziś jednak parowozy są nadal wykorzystywane podczas specjalnych okazji – coraz więcej ludzi zafascynowanych jest ich urokiem i mocą…

Po kamiennych szynach

Kolej nie jest wynalazkiem jednego człowieka. Do jej powstania przyczyniło się wielu konstruktorów. Prapoczątki idei transportu na szynach sięgają starożytności, o czym świadczą zachowane do dziś ślady kamiennych torowisk. Rzemieślnicy wyciosywali w kamiennych drogach koleiny, w które wstawiano koła pojazdów. Sprawdzały się one szczególnie w górach i na krętych szlakach, wozy nie zbaczały bowiem z trasy, nie przechylały się na boki, nie zsuwały się ze stromych dróg i można je było bezpiecznie prowadzić przez zakręty. Odległość między koleinami była dopasowana do przyjętego w danej okolicy rozstawu kół pojazdu i – zależnie od regionu – wahała się od około 1350 mm do 1500 mm. Prawdopodobnie od rozstawu jednych z takich kolein pochodzi zastosowany już w 1630 roku i najbardziej rozpowszechniony na świecie rozstaw normalnotorowy mierzący 1435 mm.

 

Prawo silniejszego na mijance

Zdecydowana większość dróg posiadała tylko jedno pasmo ruchu, dlatego urządzano na nich w pewnych odstępach mijanki, aby umożliwić przejazd pojazdom zdążającym w przeciwnych kierunkach. Jeśli spotkanie takie następowało pomiędzy mijankami, mniej dostojny albo po prostu słabszy z podróżnych musiał wycofać swój zaprzęg do najbliższej mijanki lub usunąć go na chwilę na pobocze drogi. Często dochodziło na tym tle do zatargów, a nawet do pojedynków – nie każdy bowiem chętnie ustępował pierwszeństwa. W greckim micie o Edypie, bohater – nie chcąc ustąpić z drogi – zabił jadącego z naprzeciwka nieznajomego starca, w rzeczywistości swego ojca, Lajosa. Przytoczony epizod pośrednio dowodzi istnieniu w starożytnej Grecji szlaków koleinowych. Z czasem nawierzchnię dróg zaczęto wykładać na całej szerokości płytami kamiennymi i koleiny stopniowo zanikały. Sposób przemieszczania się, który niegdyś stosowano, powrócił dopiero po upływie wielu stuleci.

Zachowane do dziś drewniane tory w średniowiecznej kopalni srebra Suggental w Niemczech
Kamienne koleiny w starożytnej drodze w „Mieście Midasa” w Turcji
Fragment torów z żeliwnymi szynami w kształcie litery „L”, po których w 1804 r. w hucie Penydarren w Walii poruszał się parowóz skonstruowany przez Richarda Trevithicka

Turkot kół na drewnianym torze

Tor – taki, jaki znamy – wywodzi się zapewne z desek układanych na piaszczystym lub błotnistym gruncie po to, aby nie grzęzły w nim koła naładowanych taczek czy wózków. Takie prowizoryczne „tory” z desek można zobaczyć również w naszych czasach, np. na placach budowy. Przypuszczalnie układali je już nasi średniowieczni przodkowie, wznoszący monumentalne zamki i katedry.

 

Prawdziwy tor powstał jednak nie na placu budowy, lecz pod ziemią. Torowiska prymitywnej konstrukcji budowane były najpierw w kopalniach węgla i rud żelaza dla kolejek konnych i wózków transportowych napędzanych siłą mięśni człowieka. Rolę szyn spełniały wówczas utwardzane drewnem naturalne koleiny. Najczęściej budowano jednak z desek rynienki, w których biegło dodatkowe piąte koło umieszczone na przedzie pojazdu. Później używano do tego celu drewnianych belek. Wykonane z nich szyny były przybite do ułożonych w poprzek, również drewnianych podkładów. Po takich torowiskach w małych wagonikach transportowano ze sztolni węgiel kamienny i rudy. Było to znaczne ułatwienie dla górników, którzy wcześniej cały urobek musieli mozolnie wynosić na powierzchnię na własnych plecach. W wąskich chodnikach chodziło nie tylko o zapadanie się kół górniczych wózków, ale również o wytyczenie ich drogi ze względów bezpieczeństwa. W ciemnościach panujących pod ziemią łatwo było najechać na ludzi lub inne wózki. Pierwsze informacje na ten temat pochodzą z kopalni niemieckich z XVI wieku.

 

Pierwsze tory poza obrębem kopalni powstały w Anglii około 1600 roku. Zaprzężone do wagoników wypełnionych węglem lub rudą konie ciągnęły je do najbliższej rzeki, kanału albo do brzegu morza, gdzie przeładowywano urobek na statki. Jeden koń pociągowy był w stanie przetransportować tyle węgla, ile przenosiło aż 30 koni jucznych. Z czasem drewniane tory zaczęto stosować również do przewozu innych materiałów, np. wyrobów z fabryk czy bloków z kamieniołomów. Wiele z tych wagoników posiadało koła wyposażone w specjalne wybrzuszenie po wewnętrznej stronie, dzięki czemu nie zsuwały się one z szyn i pozostawały cały czas na właściwym torze. Ten wynalazek można zaobserwować we współczesnych pociągach.

 

Materiał, z którego wytwarzano szyny w tym okresie, czyli drewno, miał dwie poważne wady: po pierwsze, bardzo szybko się zużywał, a po drugie – nie można było po nich przewozić zbyt ciężkiego ładunku. Wkrótce wprowadzono pewne udoskonalenie, polegające na wzmacnianiu torów paskami blachy, później zaś pokrywano je płytami z żelaza lub żeliwa. Na polecenie Richarda Reynoldsa, właściciela huty, w 1767 roku odlano z żelaza długie wąskie płyty, które przybito następnie do szyn. Po tak wzmocnionych torach można już było przewozić znacznie cięższe ładunki, a wagoniki toczyły się po nich dużo lżej. Na decyzję Reynoldsa miał wpływ kryzys gospodarczy oraz związany z nim gwałtowny spadek cen wyrobów hutniczych. Wtedy to właśnie dyrektor wielkich zakładów metalowych w Coalbrookdale postanowił wstrzymać wyprzedaż produkowanego tam żeliwa aż do czasu ponownego wzrostu cen. Aby nie blokować magazynów, polecił wykorzystać tymczasowo żeliwne płyty do wzmocnienia należących do przedsiębiorstwa drewnianych torów transportowych. Okazały się one znacznie bardziej wytrzymałe od drewnianych i szybko zdobyły popularność.

 

Wersja do druku Wersja do druku | Mapa witryny
© 2016 Całość praw autorskich - Antoni Bochen