Obsługa odcinków o dużym nachyleniu stanowiła jeden z większych problemów inżynierskich w czasach dziewiętnastowiecznego rozwoju kolei. Wśród sposobów na prowadzenie ruchu na stromych zboczach, obok funikularu i tramwaju linowego, znalazła się kolej zębata funkcjonująca dzięki dodatkowej szynie i zębatym zestawom kołowym. Rozwiązanie to z czasem zaczęto stosować także na obszarach miejskich do obsługi wyżej położonych osiedli.
Pochyłości, jakie może pokonać klasyczna kolej, są stosunkowo niewielkie – nie przekraczają kilku procent nachylenia. Jazda w terenie górzystym, zwłaszcza gdy cel znajduje się na szczycie, a nie po drugiej stronie wzniesienia – co wyklucza przeprowadzenie linii okrężnej lub wydrążenie tunelu – wymaga często pokonania dużo większych spadków. Inżynierowie z lat 60. XIX wieku powrócili więc do rozwiązania znanego z początków istnienia kolei żelaznej, gdy obawiano się wykolejeń nawet na terenie płaskim – zębatej szyny pomagającej utrzymać pojazd w torze.
Szyna pośrodku toruInaczej niż na początku stulecia, amerykański inżynier Sylvester Marsch, projektant pierwszej górskiej zębatki, nie umiejscowił zębów na dwóch szynach prowadzących, ale na dodatkowej, trzeciej szynie umieszczonej pośrodku torowiska. Lokomotywa miała być wyposażona w dodatkowe, wczepiające się w nią zębate zestawy kołowe. Po siedmiu latach doskonalenia swojego pomysłu w 1868 roku otworzył prawie pięciokilometrową trasę na Górę Waszyngtona w New Hampshire. Jego wynalazek szybko trafił do Europy. Na początku lat 70. XIX w. powstała Vitsnau-Rigi Bahn w Szwajcarii, a zaraz po niej kolejne zębatki z trzecią szyną, a także zębate fragmenty na liniach klasycznej kolei.
Mniejsze pochyłości, większy zasięgEkspansja zębatek nastąpiła, kiedy eksploatowano już pierwsze funikulary (
Funikular: nie tylko turyści). Choć nowe rozwiązanie nie pozwalało – w odróżnieniu od kolei linowo-terenowych – na prowadzenie ruchu w terenie ekstremalnie pochyłym (do dziś nachylenie zębatek nie przekracza 48%), odniosły one sukces dzięki możliwości budowy tras dowolnie długich. Nie ma bowiem żadnych ograniczeń wynikających z wytrzymałości liny. Łatwo też zintegrować zębatkę z systemem kolejowym, a po trasie może kursować dowolnie wiele pociągów naraz.
Zębatki w codziennym ruchu miejskimPolacy znają koleje zębate głównie z turystycznej trasy ze Szczyrby nad Jezioro Szczyrbskie na Słowacji w pobliżu naszej granicy. Na świecie zębatki służą jednak także do obsługi codziennego ruchu miejskiego. Jedno z takich połączeń funkcjonuje w Zurychu w Szwajcarii – kraju, w którym do dziś działa najwięcej linii tego typu. To zelektryfikowana zębatka o szerokości toru 1000 mm. Linia istnieje od 1895 roku, ale do lat 70. zeszłego stulecia funkcjonowała jako funikular. Sposób pokonywania wzniesienia został zmieniony podczas dużego remontu trasy.
Dolderbahn łączy położone na zboczu góry Adlisberg osiedla Hottingen i Fluttern z resztą miasta. Na dystansie 1,3 km kolejka pokonuje przeszło 160 metrów różnicy wysokości przy maksymalnym nachyleniu prawie 20%, co jest wartością nieosiągalną dla klasycznego tramwaju. Mieszkający przy linii mogą jednak korzystać z wszystkich wygód, jakie daje komunikacja miejska: choć operatorem Dolderbahn jest osobna spółka, zębatka jest włączona w biletowy system aglomeracji, a pociągi kursują od szóstej rano do północy z częstotliwością nie gorszą niż 20-minutowa. Nietypowa linia oznaczona numerem 25 nie dojeżdża wprawdzie do ścisłego centrum, ale jej dolna stacja znajduje się przy węźle tramwajowym cztery przystanki od głównego placu i pięć od największego dworca kolejowego.
W polskich miastach Współczesne polskie sieci tramwajowe funkcjonują w miastach o stosunkowo niewielkich różnicach wysokości. Po likwidacji tramwaju podmiejskiego w Jeleniej Górze i systemu w Bielsku-Białej nie ma miast, w których istniejąca komunikacja szynowa mogłaby zostać uzupełniona o linię zębatą. W przeszłości jedyny odcinek zębaty na ziemiach polskich służący ruchowi aglomeracyjnemu znajdował się w granicach Warszawy na wąskotorowej kolejce wilanowskiej, ale został zlikwidowany w czasie I wojny światowej. Drugi odcinek zębaty, eksploatowany w ruchu regionalnym, funkcjonował na trasie Kolei Sowiogórskiej w okolicach Srebrnej Góry. Został on rozebrany jeszcze przed II wojną światową.
Zapisz się do newslettera:
