Historia transportu kolejowego w Wielkiej Brytanii do 1830 roku
| Historia transportu kolejowego w Wielkiej Brytanii do 1830 r. | |||
|---|---|---|---|
| XVII wiek – 1830 r | |||
| |||
Historia transportu kolejowego w Wielkiej Brytanii do 1830 roku obejmuje okres do otwarcia Liverpool and Manchester Railway , pierwszej na świecie międzymiastowej kolei pasażerskiej obsługiwanej wyłącznie lokomotywami parowymi . Najwcześniejsza forma kolei, wagony konne , powstała w Niemczech w XVI wieku. Wkrótce wagony zbudowano także w Wielkiej Brytanii. Jednak pierwsze użycie lokomotyw parowych miało miejsce w Wielkiej Brytanii. Wynalezienie z kutego żelaza wraz z pionierstwem Richarda Trevithicka lokomotywy parowe sprawiły, że Wielka Brytania miała pierwsze nowoczesne linie kolejowe na świecie.
Wczesne tory
Wagon był używany przez niemieckich górników w Caldbeck , Cumbria , Anglia, być może od lat sześćdziesiątych XVI wieku. Kolej wagonowa została zbudowana w Prescot , niedaleko Liverpoolu , około 1600 roku, prawdopodobnie już w 1594 roku. Należąca do Philipa Laytona linia przewoziła węgiel z dołu w pobliżu Prescot Hall do końca oddalonego o pół mili.
Wollaton Wagonway Sir Francisa Willoughby'ego w Nottinghamshire, zbudowany w latach 1603-1604 do przewozu węgla.
Już w 1671 r. W Durham używano torów kolejowych, aby ułatwić transport węgla; pierwszym z nich był Tanfield Wagon Way . Wiele z tych tramwajowych lub wagonowych zostało zbudowanych w XVII i XVIII wieku. Używali prostych i równoległych szyn z drewna, po których konie ciągnęły wozy z prostymi żelaznymi kołami z kołnierzami, umożliwiając jednoczesne przemieszczanie kilku wagonów.
Te prymitywne szyny zostały zastąpione w 1767 r., kiedy mistrz żelaza Richard Reynolds prawdopodobnie po raz pierwszy zastąpił drewniane szyny żeliwnymi szynami, aw 1793 r., kiedy ówczesny kierownik kanału Cromford , Benjamin Outram , zbudował tramwaj z odlewem kołnierzowym w kształcie litery „L”. - żelazne szyny płytowe z kamieniołomu w Crich : miały nieco ponad milę długości i schodziły z około 300 stóp (91 m) i miały rozstaw 3 stóp 6 cali ( 1067 mm) ). Wagony wyposażone w proste koła bez kołnierzy były utrzymywane na torze za pomocą pionowych półek lub płyt. Szyny żeliwne były znaczącym ulepszeniem w stosunku do szyn drewnianych, ponieważ mogły wytrzymać większy ciężar, a tarcie między kołem a szyną było mniejsze, co pozwalało na przemieszczanie dłuższych pociągów przez konie.
Szyny Outram zostały zastąpione żeliwnymi szynami krawędziowymi Williama Jessopa , w których koła kołnierzowe biegły po górnej krawędzi prostych szyn w kształcie pręta bez półek prowadzących szyn kołnierzowych Outram. Szyny zostały po raz pierwszy użyte w 1789 roku w Nanpantan w Loughborough Charnwood Forest Canal . Takie szyny mogą być produkowane w 3 stóp ( 914 mm ). Jessop, były uczeń Johna Smeatona , został wspólnikiem Outram w 1790 r. Huta Butterley .
Żeliwne szyny miały tendencję do łatwego łamania się, a krótkie odcinki szybko stały się nierówne. W 1820 roku John Birkenshaw wprowadził metodę walcowania szyn na większe długości przy użyciu kutego żelaza , która była stosowana odtąd.
Schemat przekroju poprzecznego Tanfield Wagon Way około 1765 roku z drewnianymi szynami i żeliwnymi kołami kołnierzowymi
Schemat przekroju poprzecznego tramwaju Outram Cromford Canal przedstawiający żeliwne szyny z kołnierzem w kształcie litery „L” i żelazne koła bez kołnierza
Szyny krawędziowe Jessopa z 1789 r. Z żeliwnymi kołami kołnierzowymi poruszającymi się po żelaznych szynach bez kołnierzy
Wczesne koleje publiczne
Najwcześniejsze koleje były budowane i opłacane przez właścicieli kopalń, którym służyły. Wraz z rozwojem technologii kolejowej możliwe stały się dłuższe linie, łączące kopalnie z bardziej odległymi punktami przeładunkowymi i obiecujące niższe koszty. Te dłuższe linie często wymagały publicznego abonamentu na budowę i przekraczały grunty niebędące własnością właścicieli kopalni. W rezultacie potrzebowali ustawy parlamentu do budowy, aby wyegzekwować sprzedaż przepustek przez właścicieli ziemskich. Ustawy chroniły również inwestorów przed nierealistycznymi lub wręcz oszukańczymi planami.
Pierwszą linią, która uzyskała taki akt, w 1758 r., była kolej wagonowa prywatnego właściciela węgla , Middleton Railway w Leeds . Pierwszą do użytku publicznego i na żeliwnych szynach była Lake Lock Rail Road utworzona w 1796 r. I otwarta w 1798 r. Kolejna wczesna kolej publiczna, Surrey Iron Railway , uzyskała ustawę parlamentu w dniu 21 maja 1801 r. o budowie tramwaju - droga między Wandsworth i Croydon na terenach dzisiejszego południowego Londynu ; inżynierem był William Jessop . Chociaż przetrwała tylko do 1845 roku i służyła tylko do ruchu towarowego, poprzedziła wiele innych w różnych częściach kraju. W międzyczasie pierwszą publiczną koleją przewożącą pasażerów była kolej Oystermouth , zatwierdzona w 1807 r. Wszystkie trzy z tych kolei były początkowo obsługiwane przez konie; Surrey Iron Railway przez całe życie była konna.
Kilmarnock and Troon została zatwierdzona ustawą parlamentu z dnia 27 maja 1808 r. I została również zbudowana przez Williama Jessopa. Była to pierwsza linia w Szkocji do przewozu pasażerów. Linia rozpoczęła życie jako wagon o rozstawie 4 stóp ( 1219 mm ) i początkowo była obsługiwana przez konie , ale w 1817 r. Wypróbowano przewozy lokomotywami przy użyciu jednej z lokomotyw Stephensona. Było to pierwsze użycie lokomotywy parowej w Szkocji.
Wprowadzenie lokomotyw parowych
.jpg)
Pierwsza lokomotywa parowa została wprowadzona przez Richarda Trevithicka w 1804 r. Był pierwszym inżynierem, który w 1799 r. Zbudował odnoszący sukcesy wysokociśnieniowy stacjonarny silnik parowy. W 1801 r. Podążył za tym wagonem parowym jadącym po drogach. Chociaż eksperyment ten zakończył się niepowodzeniem , w 1802 roku firma Coalbrookdale Company zbudowała dla niego lokomotywę, ale niewiele o niej wiadomo, w tym czy rzeczywiście jeździła. W 1804 roku zbudował udaną nienazwaną lokomotywę parową dla kolei wąskotorowej Merthyr Tramroad w południowej Walii (czasami - ale błędnie - nazywany „Penydarren Tramroad”). Lokomotywa Penydarren wykorzystywała cylinder wysokociśnieniowy bez skraplacza, a para wylotowa była wykorzystywana do wspomagania ciągu przez palenisko, jeszcze bardziej zwiększając wydajność. Te fundamentalne ulepszenia konstrukcji silników parowych Trevithicka nie zmieniły się przez całą erę pary. Wśród dużego zainteresowania opinii publicznej, 21 lutego 1804 roku z powodzeniem przewiózł 10 ton żelaza, 5 wagonów i 70 ludzi na odległość 9,75 mil (15,69 km) z Penydarren do Abercynon w 4 godziny i 5 minut, ze średnią prędkością prawie 5 mil na godzinę (8,0 km / h). Ta lokomotywa udowodniła, że trakcja parowa jest realną propozycją, chociaż szybko zrezygnowano z lokomotywy, ponieważ była zbyt ciężka dla prymitywnego toru na płaskowyżu. Druga lokomotywa, zbudowana dla kopalni Wylam, również zepsuła tor.
Trevithick zbudował trzecią lokomotywę w 1808 roku, Catch Me Who Can , która jeździła po tymczasowej kolei pokazowej w Bloomsbury w Londynie. Publiczność mogła jechać z tyłu z prędkością do 12 mil na godzinę (19 km / h). Jednak ponownie złamał tory i Trevithick został zmuszony do opuszczenia demonstracji po zaledwie dwóch miesiącach.
Pierwszą lokomotywą parową, która odniosła sukces komercyjny, była dwucylindrowa lokomotywa Salamanca , zbudowana w 1812 roku przez Johna Blenkinsopa i Matthew Murraya dla kolei Middleton Railway o szerokości 1245 mm ( 4 stopy 1 cal ) . Blenkinsop uważał, że lokomotywa wystarczająco lekka, aby poruszać się o własnych siłach, byłaby zbyt lekka, aby wytworzyć wystarczającą przyczepność, więc zaprojektował zębatkę system dla linii. Stało się tak pomimo faktu, że Trevithick zademonstrował udane lokomotywy adhezyjne dekadę wcześniej. Pojedyncza zębatka biegła poza wąskotorowymi torami krawędziowymi i była sprzęgana przez koło zębate po lewej stronie lokomotywy. Koło zębate było napędzane przez dwa cylindry osadzone w górnej części kotła z kanałem centralnym. Dla kolei zbudowano cztery takie lokomotywy, które działały do początku lat 30. XIX wieku.
Kolej Stockton i Darlington
Właściciele Wylam Colliery w pobliżu Newcastle upon Tyne chcieli zastąpić pociągi konne parą. W 1804 roku William Hedley , kierownik kopalni, zatrudnił Trevithicka do budowy lokomotywy parowej. Okazał się jednak zbyt ciężki dla drewnianego toru, aby można go było używać. William Hedley i Timothy Hackworth (inny pracownik kopalni) zaprojektowali lokomotywę w 1813 roku, która stała się znana jako Puffing Billy . Dmuchanie Billy'ego zawierał tłoczyska rozciągające się w górę do obrotowych belek, połączonych z kolei prętami z wałem korbowym pod ramami, który z kolei napędzał koła zębate przymocowane do kół. Oznaczało to, że koła były połączone, co zapewniało lepszą przyczepność.
Rok później George Stephenson , inny pracownik Wylama, udoskonalił ten projekt za pomocą Blüchera , który był pierwszą lokomotywą, w której zastosowano koła kołnierzowe do utrzymania lokomotywy na torze i miała pręty cylindryczne bezpośrednio połączone z kołami w sposób Złap mnie kto może .
W 1821 r. uchwalono ustawę parlamentu dotyczącą linii tramwajowej między Stockton a Darlington . Projekt Stephensona przekonał zwolenników proponowanego tramwaju do wyznaczenia Stephensona, który niedawno zbudował kolej w kopalni Hetton , na inżyniera. Ruch na kolei Stockton and Darlington (S&DR) pierwotnie miał być konny, ale Stephenson przeprowadził nowe badanie trasy, aby umożliwić transport parowy, a ustawa została zmieniona, aby umożliwić korzystanie z lokomotyw parowych. Kolej została również upoważniona do przewozu pasażerów oprócz węgla i towarów ogólnych.
Linia miała 25 mil (40 km) długości, 100 mijanek wzdłuż jednego toru i cztery odgałęzienia prowadzące do kopalń. Został otwarty 27 września 1825 r. Pierwszy pociąg był ciągnięty przez lokomotywę nr 1 Stephensona z prędkością od 12 do 15 mil na godzinę (19 do 24 km / h). Zbudowano cztery lokomotywy o nazwie Locomotion ; były to faktycznie silniki belkowe na kołach z pionowymi cylindrami. Byli także jednymi z pierwszych lokomotyw, w których zastosowano pręty sprzęgające zamiast łańcuchów do napędzania ich kół. Kolej była początkowo obsługiwana jak droga publiczna i często zdarzało się, że pociągi wagonowe spotykały się na jednym torze, co prowadziło do sporów o to, kto powinien cofać się na mijankę.
Kolej Monkland i Kirkintilloch
Pierwszą publiczną koleją parową w Szkocji była kolej Monkland and Kirkintilloch . Ustawa parlamentu zezwalająca na kolej została uchwalona w 1824 r., A została otwarta w 1826 r. Jako szkocka o szerokości 4 stóp 6 cali ( 1372 mm ) .
Linie kolejowe Liverpoolu i Manchesteru
Linia kolejowa Liverpool and Manchester (L&MR) była pierwszą na świecie międzymiastową koleją pasażerską , w której wszystkie pociągi miały rozkład jazdy i były obsługiwane przez lokomotywy parowe . Różniło się to od Stockton i Darlington , ponieważ odcinki tej linii wykorzystywały transport linowy, a lokomotywy ciągnęły tylko pociągi węglowe. Ponadto ruch konny mógłby korzystać ze Stockton i Darlington po uiszczeniu opłaty drogowej. Przewożąca pasażerów linia Canterbury and Whitstable Railway otwarty trzy miesiące przed L&MR. Jednak na większości swojej długości korzystał z transportu linowego za pomocą stacjonarnych silników parowych, z lokomotywami parowymi ograniczonymi do odcinka poziomego. L&MR został zbudowany przede wszystkim w celu zapewnienia szybszego transportu surowców i wyrobów gotowych między portem w Liverpoolu a młynami w Manchesterze w północno-zachodniej Anglii .
Liverpool and Manchester Railway Company została założona 24 maja 1823 r. Linia o długości 35 mil (56 km) była niezwykłym osiągnięciem inżynieryjnym swoich czasów, poczynając od tunelu Wapping o długości 2250 jardów (2060 m) pod Liverpoolem od doków do Edge Wzgórze . Po tym nastąpiło cięcie o długości 2 mil (3,2 km), do 70 stóp (21 m) głębokości, przez skałę w Olive Mount i dziewięć wiaduktów łukowych o rozpiętości 50 stóp (15 m) nad Sankey Brook Valley, około 70 stóp (21 m) wysokości. Było też 4,75 mil (7,64 km) przejście przez bagno Chat Moss.
Aby określić, które lokomotywy byłyby odpowiednie, dyrektorzy zorganizowali Rainhill Trials . Zostały one zorganizowane jako otwarty konkurs, który pozwoliłby im zobaczyć wszystkich kandydatów na lokomotywy w akcji, z możliwością naśladowania. Na zwycięzcę prób przewidziano nagrodę w wysokości 500 funtów. Próby wygrał Rocket , zbudowany przez George'a i Roberta Stephensonów . Rocket była pierwszą lokomotywą, w której zastosowano kocioł wielorurowy , co pozwoliło na efektywniejsze przenoszenie ciepła ze spalin do wody. Był też pierwszym, który użył tzw rura dmuchowa [ potrzebne źródło ] , gdzie zużyta para z cylindrów odprowadzana jest do komory wędzarniczej pod kominem w celu zwiększenia ciągu ognia. Dzięki tym innowacjom Rocket osiągał średnio 12 mil na godzinę (19 km / h), z maksymalną prędkością 30 mil na godzinę (48 km / h), ciągnąc 13 ton i został ogłoszony zwycięzcą prób. W związku z tym Stephensonowie otrzymali kontrakt na produkcję lokomotyw dla kolei Liverpool & Manchester Railway.
Linia została otwarta 15 września 1830 r. Z końcami przy Liverpool Road w Manchesterze (obecnie część Muzeum Nauki i Przemysłu w Manchesterze ) i Edge Hill w Liverpoolu.
Dalsza lektura
- Baxter, Bertram (1966). Kamienne bloki i żelazne szyny (tramwaje) . Newton Abbot: Dawid i Karol .
- Hadfield, Karol .; Skempton, AW (styczeń 1979). William Jessop, inżynier . Opat Newton: M. & M. Baldwin. ISBN 0-7153-7603-9 .
- Okup, PJG (lipiec 1989). Kolej wiktoriańska i jej ewolucja . Londyn: William Heinemann. ISBN 0-434-98083-8 .
- Schofield, RB (październik 2000). Benjamin Outram, 1764-1805: Biografia inżynierska . Cardiff: Merton Priory Press. ISBN 1-898937-42-7 .
- Stansfield, G. (1999). Zagubione koleje Ayrshire i Renfrewshire . Catrine: Wydawnictwo Stenlake. ISBN 1-84033-077-5 .
- „Historia kolei w Wielkiej Brytanii” . Historyczne Herefordshire online . Źródło 24 listopada 2006 .
- „Dawne czasy - historia lokomotywy” . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 5 grudnia 2006 r . . Źródło 24 listopada 2006 .
- Dendy Marshall, CF (1929). „Próby lokomotyw Rainhill z 1829 r.”. Transakcje Newcomen Society . 9 .
- Dowd, Steven (maj 1999). „Kolej Liverpool-Manchester” . Dziennik Międzynarodowego Towarzystwa Obligacji i Akcji . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 8 października 2006 r . . Źródło 24 listopada 2006 .
- „Historia szerokotorowa” . Dziennik Towarzystwa Kolejowego Monmouthshire . Lato 1985 . Źródło 24 listopada 2006 .