Pilatusbahn: Porovnání verzí

Šablona:Infobox železniční trať |}

Pilatusbahn (zkratka PB) je horská ozubnicová železnice ve Švýcarsku a je nejstrmější na světě se sklonem až 48 % (480 ‰). Dolní stanice se nachází u Lucernského jezera v obci Alpnachstad, horní stanice leží těsně pod vrcholem hory Pilatus v nadmořské výšce 2.132 m n.m. Vrchol hory Pilatus nabízí jedinečný pohled z ptačí perspektivy na Lucern a Lucernské jezero. Z tohoto důvodu je tento vrchol přitahován turisty. V době rozvoje turistického ruchu, v 19. století, byly z důvodu těžkého terénu hledány dopravní prostředky, které by jej zpřístupnily širšímu okruhu turistů, tedy nejen těm, kteří jsou schopni zdolat příkré srázy hory. Alternativním přístupen na vrchol v této době byla jízda na mulách nebo využití nosičů, vždy dvou, kteří na sedačce nesli jednu osobu. Aktuální spojení na vrchol Pilatus je možné parníky po Lucernském jezeře a železnicí Zentralbahn (dříve Brünigbahn) a následně tratí Pilatusbahn na vrchol. Již v dobách, kdy byl provoz veden parní trakcí, dosáhla kapacita roční přepravy 30.000 osob za rok a později až 55.000 osob za rok, po elektrifikaci provozu se tento objem ještě zvýšil.

Historie

Pro trať na vrchol Pilatus byl v letech 1871-1872 vypracován návrh, který byl 22. dubna 1873 předložen návrh k posouzení. Projekt uvažuje s výstvabou normálně rozchodné tratě 1.435 mm opatřené Riggenbachovým ozubnicovým systémem v délce 8.750 m. I přes použití ozubnice se ale ukázalo, že výstavba tratě se sklonem pouhých 250 ‰ by byla 2× tak dlouhá jako současná trať, a s náklady na výstavbu ve výši 3 milionů CHF nebyla ekonomicky rentabilní a to i z důvodu finanční krize. V této době byly ale i odkládány i jié projety výstavby železničních tratí. Návrh s riggengachovou ozubní byl federálními úřady zamítnut i z důvodu obavy před možným rizikem „vyšplhání“ ozubení ze záběru při vyšším sklonu a silném větru. Tímto by došlo ke ztrátě přenosu nejen hnací ale i brzdící síly, kterou souprava potřebuje pro jízdu nahoru ale i dolu.

S konečným, a posléze realizovaným řešením pro trať na Pilatus přišel v 80. letech Ing. Eduard Locher, který v letech 1883-1884 vypracoval projekt a navrhl úzkorozchodnou ozubnicovou trať s rozchodem 800 mm. Tento návrh úzkého rozchodu umožnil i zmenšení rádiusů v zatáčkách. Navžený systém uspořádání dvojího, protilehlého ozubení s oboustranným hřebenem, souběžného s kolejnicemi, tzv. Locherova ozubnice umožnil i zvýšení sklonu na 480 ‰ při zachování bezpečnosti. Výsledkem kombinace úzkého rozchodu a možnosti strmějšího stoupání byla trať o témšřpoloviční délce oproti původnímu návrhu. Eduard Locher při tomto návrhu vycházel z předchozích zkušeností získaných při realizaci projektu jednokolejnicové dráhy na stavbě gotthardského železničního tunelu.

Další změnou byla i konstrukce kolejových vozidel. V předchozím návrhu se uvažovalo o použití samostatných vozů pro přepravu a samostatných lokomotiv, které měly vozy při jízdě na vrchol tlačit před sebou. Eduart Locher navrhl konsrukci, kdy na jednom podvozku sloučil prostor pro cestující, parní stroj i zásobu uhlí a vody. Tímto uspořádáním byla snížena mrtvá–nevyužitá hmotnost vagonu.

Eduard Locher se svým společníkem, Eduardem Guyer-Freudlerem, předložili 16. dubna 1885 žádost o koncesi na stavbu a provoz této dráhy. Dne 24. června 1885 byla žádost federálními úřady Švýcarska schválena a firmě Locher & Co a Edward Guyer-Freuler byla udělena koncese na 80 let. Dráha měla být postavena do dvou let a zprovozněna nejpozději 15. června 1889. Po vyřízení vlastnických práv pozemků, přes které byla trať plánována, byla s projektrem v prosinci 1985 seznámena i veřejnost.

I přes vyřešení hlediska bezpečnosti a snížení ekonomických nákladů na výstavbu tratě, neposkytla švýcarská vláda finanční prostředky pro její stavbu a tak byla trať postavena ze soukromých prostředků konstruktérů s rozpočtem 1,9 milionu CHF. I přes financování ze soukromých zdrojů hrozila při prodlení v dokončení pokuta ve výši 1.000 CHF za den.

29. března 1886 se konala valná hromada společnosti Pilatus-Railway-Company v Hotelu u Jezera (Hotel du Lac) v Lucernu. Společnost se základním jměním 2 miliony CHF a kapitálem 850 tis. CHF zahájila stavební práce počátkem dubna 1886. Po 400 dnech od zahájení stavby, dne 17. srpna 1888, se na zkušební jízdu vydal první osobo–parní vůz. 17. května 1889 byla dráha zkolaudována. Dokončení a otevření provozu proběhlo 4. června 1889.

Tímto počinem se otevřela cesta k vybudování velkého hotelového a vyhlídkové komplexu na vrcholu Pilatusu.

• 
  Příkré stoupání pod vrcholem
• 
  Úbočí pod vrcholem
• 
  Středový úsek tratě
• 
  Dolní úsek tratě

Technické řešení

Technické řešení pro takto strmou trať vyžadovalo důmyslnou konstrukci přenosu tažné a brzdné síly. Dříve rozšířené používané systémy s Riggenbachovým ozubnicovým systémem nemohly u takto příkrého stoupání zajistit dostatečný přenos sil a zajistit bezpečnost proti vyšplhání ozubení z hřebene. Pro trať na Pilatus bylo nutno vyřešit vliv větru, který by bočním vychýlením kolejového vozidla mohl způsobit ztrátu přenosu sil mezi vozidlem a kolejovým systémem a navrhnout konstrukci lokomotiv pro takto příkré stoupání.

Trať

Trať byla vytyčena v délce 4,27 km a s maximálním stoupáním 48 % (480  ‰), překonávající výškový rozdíl 1.629 m. Při tomto sklonu, kdy je trať místy vedena po spádnici, není možno použít uložení kolejového tělesa do štěrkového lože. Příkrý sklon, hmotnost kolejí a kolejového vozidla by již byly za soudržností štěrkového podkladu, který by se začal sesouvat. Místo na štěrkovém loži je bez pražců trať uložena na nízké kamenné vyzdívce šířky 114 cm a kotvena ocelovými sponami ke skalnímu podkladu. V místech větších terénních nerovností jako jsou mosty přes prolákliny nebo zíďky v místech menších terénních nerovností je trať ocelovými sponami kotvena do tělesa mostu nebo zdi.

Ozubnice

Pro řešení pohonu pro extrémně strmé stoupání nebylo již možno použít systémy s jednostranným přenosem síly. Locherův ozubnicový systém je konstruován odlišně od ostatních ozubnicových systémů. Jedná se o dvě protiběžně se otáčející ozubená kola, zapadající do obostranného, středově uloženého, hřebene mezi nimi. Hřeben je přitom uložen v ose kolejového tělesa. Osa ozubených kol je na rozdíl od jiných ozubnicových systémů kolmá na rovinu koleje. Oboustranné ozubení a úhel záběru ozubení, spolu s hmotností kolejového vozidla, nedovoluje v takovém případě vysmeknutí ozubení ze záběru. Ozubená kola jsou ze spodní strany osazena ocelovými disky, které zabraňují vyklonění ozubení ze záběru při bočním větru. Samotná konstrukce kolejového tělesa s hřebenem je velmi masivní a běžný metr tělesa váží 177 kilogramů. Kvalita použitého materiálu ozubnice je tak vysoká, že i po 100 letech se používá původní ozubnice pouze s tím, že ozubené hřebeny a ozubená kola byla otočena a síla se přenáší přes dříve nepoužívané boky zubů.

Zvláštním problémem je realizace a konstrukce výhybek, protože samotná konstrukce Locherovy ozubnice nedovoluje použití klasického řešení. Pro dráhu na Pilatus byly vyvinuty tři způsoby. Prvním z nich je přesuvna, kdy drážní vozidlo najede na přesuvnu, která jej příčně přesune na vedlejší kolej. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost zastavení na přesuvně. Druhý způsob je založen taktéž na principu přesuvny, ale na přesuvně je umístěn oblouk jedním nebo druhým odbočným směrem a drážní vozidlo zde nemusí zastavit. Třetí způsob je tzv. přetáčecí výhybka, otočná v podélné ose společné koleje o 180°. Z každé strany je umístěna část kolejového tělesa vedoucí jedním nebo druhým směrem odbočující koleje výhybky.

Běžná kola vozů by nemusela být opatřena okolky jako u jiných železničních soustav, ale pro zajíždění na dílenskou kolej, která je bez ozubnice a zajišťuje směrové vedení vozu, jsou kola na vnější straně okolky opatřena.

Trakce

Parní vozy vyrobila strojírna Winterthur. Jednalo se o sloučení lokomotivy a osobního vozu do jednoho celku, na jeden dvouosý podvozek. První tři parní vozy na mokrou páru byly neodpružené a jejich kapacita činila 32 sedících pasažérů po osmi, ve stupňovitě uspořádaných oddílech. Rozvor náprav byl 4.850 mm. Později bylo vypružení doplněno ale pouze na tříbodový odpružený systém z důvodu stability. Další vozy č. 4-10 měly rozvor 6.100 mm. V roce 1911 doplnil park vůz č. 11 na přehřátou páru a takto byly později rekonstruovány i vozy č. 1, 2, 6 a 8. Doba jízdy trvala 70-80 minut. Vzhledem k tomu, že je dráha provozována s velkým sklonem, není možno pro dlouhodobé provozní brzdění používat klasické brzdové systémy na principu tření. Původní parní vozy proto byly vybaveny Riggenbachovou protitlakovou brzdou (parní stroj pracuje jako kompresor). Uložení parních kotlů bylo realizováno "napříč", aby byly eliminovány výkyvy sklonu tratě v jednotlivých úsecích. Parní stroj s kotlem byl umístěn v dolní části vozu. Pohyb parních strojů byl přes klikový měchanismus převeden na otáčivý pohyb a tento následně přes redukční převodovku s ozubenými koly poháněl hnací kola ozubnice. Obsluhu parního stroje zajišťoval stojvedoucí a topič. Pro provoz si parní vůz vezl s sebou 350 kg uhlí a 800 litrů vody.

S nárůstem objemu přepravy osob bylo v roce 1930 zřejmé, že parní trakce již nedostačuje aktuálním potřebám i s ohledem na její opotřebení provozem, nutné opravy nebo vyřazení z provozu. Řešením bylo provést elektrifikaci tratě s použitím výkonějších elektrických jednotek. První úvahy o zavedení eletrického provozu pocházejí již z roku 1905. V té době však byla elektrická trakce teprve ve stádiu ranného rozvoje a náklady na její zavedení byly příliš vysoké. Proti eletrifikaci hovořil i v té době dobrý stav relativně nových parních strojů. Na odložení plánu elektrifikace měla vliv i 1. světová válka a s ní spojená krize.

O elektrifikaci bylo rozhodnuto až v letech 1931-1933, kdy se ukázalo, že současné parní stroje již nejsou schopny zvládnout přepravní požadavky v letních měsících. Náklady elektrifikace byly odhadnuty na 1,1 milionu CHF, z toho 687 000 CHF na 8 nových vozů. Pro trakční napájení bylo zvoleno stejnosměrné napájení o velikosti 1.550 V. Se spolkovou finančí potporou byla letní sezóna v roce 1937, 15. května, zahájena s osmi novými elektrickými motorovými vozy o kapacitě 40ti sedících cestujících. S nasazením elektrické trakce byla zvýšena i cestovní rychlost a doba jízdy byla zkrácena na 30 minut. Stejně jako u parní trakce není ale možno použít klasické brzdné systémy na principu tření, proto mají elektrické vozy elektrodynamickou odporovou brzdu.

Po elektrifikaci zůstaly zachovány parní vozy 9 a 10 jako záložní. Ty se pak staly součástí muzejních sbírek.

Pracovní síla

V době výstavby pod vedením a dohledem Eduarda Lochera pracovalo na stavbě jeho 20 zaměstnanců, inženýrů a techniků. Dále zde pracovalo 120 až 200 švýcarských řemeslníků a asi 600 italskách zaměstnanců.

Odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Pilatusbahn na Wikimedia Commons

Zdroje

• ASME: Commemorative Brochure (Part 1)
• ASME: Commemorative Brochure (Part 2)
• Moutain Railways - World's steepest cogwheel Railway
• Moutain Railways - World's steepest cogwheel Railway - History
• Popis parních vozů a konstrukce tělesa na pilatus.ch (německy)
• Verena Gurtner: Pilatus via Luzern. Zürich 1975, ISBN 3-28-000784-4
• Tramways and Light Railways of Switzerland and Austria, ISBN 0-900433-96-5, autor: R.J.Buckley, vydavatelství Light Rail Transit Association, 1984.
• Stránky Pilatus.ch s podrobnou historií (německy)

Externí odkazy

• Video: Cesta z Alpnachstadu na Pilatus