Tämä artikkeli on osa sarjaa, joka käsittelee Ison-Britannian rautatieliikenteen historiaa
Ison-Britannian rautatieliikenteen historia vuoteen 1830 saakka kuvaa ajanjaksoa Liverpool-Manchester-rautatien avaamiseen asti. Rata on maailman ensimmäinen vain höyryvetureilla liikennöinyt kaupunkien välinen matkustajarata . Rautatien varhaisin muoto, hevosvaunu , ilmestyi Saksassa 1500 -luvulla . Siitä huolimatta ensimmäinen höyryveturi ilmestyi Isossa-Britanniassa . Takorautaisen kiskon keksintö sekä Richard Trevithickin ensimmäisen höyryveturin luominen loivat maailman ensimmäisen oikean rautatien.
Ensimmäinen maininta rautateestä Britanniassa on Sir Francis Willoughbyn Wollaton Railroadissa Nottinghamshiressa , joka rakennettiin vuosina 1603-1604 kuljettamaan hiiltä [ 1] .
Jo vuonna 1671 rautateitä käytettiin Durhamissa hiilen kuljetuksen helpottamiseksi; ensimmäinen näistä oli Tanfield Railroad [2] . XVII - XVIII vuosisatojen aikana tänne rakennettiin monia tällaisia teitä . He käyttivät yksinkertaisia, suoria puusta valmistettuja kiskoja, joilla rullasivat kärryt hevosten vetämillä rautapyörillä , mikä yhteensä mahdollisti useiden kärryjen kuljettamisen kerrallaan.
Näistä primitiivisistä teistä tuli menneisyyttä vuonna 1793 , kun yhden Derbyshiren kanavan päällikkö Benjamin Outram rakensi tien, jossa oli L:n muotoisia kiskoja ja jota kutsuttiin "levyrautatieksi" Creechissä sijaitsevalle louhokselle . : se laskeutui 91 metriä alle 2 kilometriä pitkää tietä, jonka raideleveys oli 1067 mm. Vaunuissa oli tavalliset pyörät ilman korvakkeita, ja ne pidettiin kiskojen sisällä pystysuorien reunojen, joita kutsutaan myös levyiksi, avulla. Valurautakiskot olivat suuri läpimurto, koska ne lisäsivät kantavuutta ja vähensivät myös pyörien ja kiskojen välistä kitkaa , mikä lisäsi yhden hevosen kuljettamien vaunujen määrää.
Ulospäin kiskot väistyivät William Jessopin valurautaisilla "lovi" kiskoilla joissa pyörissä oli reunus, mikä piti vaunun tietyllä radalla (lähinnä moderni kisko- ja pyörärakenne) ilman korotettuja seiniä, kuten levykiskoissa. Ensimmäisen kerran kiskot ilmestyivät vuonna 1789 Loughborough'n lähellä . Tällaisia kiskoja käytettiin yleensä 914 mm:iin asti. Jessop, John Smeatonin entinen opiskelija , yksi rakennesuunnittelun pilareista , ja vuonna 1790 hänestä tuli Outramin yrityksen osakas.
Valurautaisilla kiskoilla oli taipumus katketa helposti, ja rata poikkesi ja muuttui epätasaiseksi. Vuonna 1820 John Birkinshaw esitteli uuden menetelmän pidempien kiskojen valssaamiseksi takorautaa käyttäen, jota käytettiin silloin laajasti.
Ristikaavio Tanfield Railroadin radasta noin vuodelta 1765 , puisilla kiskoilla ja tukipyörillä
Poikkikaavio Outram-kilven tien jäljestä
Jessop-kiskot vuodelta 1789 loistetulla valurautapyörällä kiskoilla ilman seiniä
Varhaisimmat rautatiet rakensivat ja maksoivat heidän palvelemiensa kaivosten omistajat. Rautatietekniikan kehittyessä tuli mahdolliseksi pidemmät linjat, jotka yhdistivät kaivoksia kaukaisiin paikkoihin lupaavan alhaisin kustannuksin. Tällaisten linjojen rakentaminen vaati kuitenkin usein lisärahoitusta ja ne joutuivat kulkemaan maan kautta, joka ei kuulunut kaivoksen omistajalle. Seurauksena oli, että rautateiden rakentaminen edellytti eduskunnan lakia, joka velvoitti maan myymään raiteiden rakentamista varten. Lait myös suojelivat sijoittajia epärealistisilta tai petollisilta järjestelmiltä.
Ensimmäinen linja, joka sai tällaisen säädöksen vuonna 1758 , oli kaivon omistajan yksityinen rautatie, Middleton Railway Leedsissä [ 3] . Ensimmäinen julkiseen käyttöön saatavilla oleva tie oli vuonna 1799 perustettu Surrey Cast Iron Railroad . Parlamentin laki tien rakentamisesta Wandsworth ja Croydonin välille , joka on nykyään osa Etelä- Lontoota , vastaanotettiin 21. toukokuuta 1801 . William Jessop [4] tuli uuden tien insinööriksi . Tie kesti vuoteen 1846 , ja vaikka sitä käytettiin vain tavarankuljetukseen, siitä tuli monien muiden teiden edelläkävijä eri puolilla maata. Ensimmäinen julkinen matkustajarautatie oli Swansea and Mumbles Railway , joka hyväksyttiin vuonna 1807 . Kaikki kolme rautatietä käyttivät alun perin hevosvetovoimaa , Surrey Road hevosilla olemassaolonsa loppuun asti.
Kilmarnock - Troon tie sai lain 27. toukokuuta 1808 ja Jessop rakensi myös [5] Tämä linja kuljetti ensimmäisenä matkustajia Skotlannissa [5] . Linjan raideleveys oli 1219 mm, ja vaunuja vetivät hevoset. Kuitenkin vuonna 1817 testattiin yhtä Stephensonin vetureista , joka oli ensimmäinen höyryveturin esiintyminen Skotlannissa [5] .
Ensimmäisen höyryveturin rakensi Richard Trevithick vuonna 1804 [6] . Hänestä tuli ensimmäinen insinööri , joka onnistui rakentamaan kiinteän korkeapainehöyrykoneen vuonna 1799 . Tätä seurasi vuonna 1801 maantiehöyryvaunu (katso Lontoon höyryvaunu ) . Tämän kokeilun epäonnistumisesta huolimatta hän rakensi vuonna 1804 nimettömän kapearaiteisen höyryveturin (nimettiin myöhemmin Penydarreniksi valmistuspaikan mukaan) rautatietä varten Merthyr Tydfiliin Etelä- Walesiin . Tämä veturi käytti korkeapainesylinteriä ilman lauhdutinta ja käytti pakohöyryä lisäämään tulipesän työntövoimaa , mikä lisäsi mekanismin tehokkuutta entisestään. Nämä höyrykoneen perustavanlaatuiset keksinnöt säilyivät muuttumattomina höyryvetureiden käytön loppuun asti. Suuren yleisön kiinnostuksella hän kuljetti onnistuneesti 10 tonnia rautaa, 5 vaunua ja 70 ihmistä 15,69 km:n matkalla 4 tunnissa ja 5 minuutissa keskinopeudella 8 km/h. Tämä kokemus osoitti, että höyryveto oli lupaava idea, vaikka höyryveturin käytöstä luovuttiin nopeasti, koska se oli liian raskas primitiiviselle levytielle. Myös toinen hiilikaivokselle rakennettu veturi rikkoi telat.
Trevithick rakensi kolmannen veturin, Catch Me Who Can, vuonna 1808 , ja sitä käytettiin väliaikaisena vetonaulana Bloomsburyssa . Kuka tahansa saattoi seurata veturia nopeudella 19 km/h. Tämä veturi kuitenkin rikkoi myös raiteet, ja Trevithick joutui keskeyttämään esittelyt kaksi kuukautta niiden alkamisen jälkeen [7] .
Ensimmäinen kaupallisesti menestynyt veturi oli Salamanca , kaksisylinterinen höyryveturi , jonka John Blackinsop ja Matthew Murray rakensivat vuonna 1812 ja jonka raideleveys oli 1219 mm Middleton Railwaylle [8] . Blackinskop oli varma, että veturissa, joka on tarpeeksi kevyt liikkuakseen yksinään, olisi liian vähän kytkintä , joten hän suunnitteli vaihteiston , vaikka Trevithick oli todistanut toisin melkein vuosikymmen sitten. Telojen ulkopuolelle asetettiin yksi hammastanko , jota käytettiin veturin vasemmalla puolella olevalla pyörällä . Yhteensä rakennettiin neljä tällaista höyryveturia, jotka toimivat 1830 -luvun alkuun asti .
| Ensimmäiset höyryveturit (valmistettu ennen vuotta 1830 ) | |
|---|---|
| |
| |
Newcastlen lähellä sijaitsevan hiilikaivoksen omistajat ilmaisivat halunsa korvata hevoset höyryjärjestelmän hyväksi. Vuonna 1804 Trevithick rakensi kaivoksen tilauksesta höyryveturin. Se osoittautui kuitenkin liian raskaaksi puukiskoille [9] . William Gedley ja Timothy Hackworth (tämän kaivoksen työntekijät) suunnittelivat vuonna 1813 oman veturin, joka sai myöhemmin lempinimeltään Puffing Billy [10] . Puffing Billyllä oli kaksi kiertokankea , jotka nousivat pyöriviin palkkiin, jotka oli kiinnitetty kampiakseliin , mikä puolestaan liikutti pyörän varsia. Tämä tarkoitti, että pyörät olivat kaksoispyörät, mikä antoi paremman pidon.
Vuotta myöhemmin George Stephenson , toinen tämän hiilikaivoksen työntekijä, teki parannuksia tähän projektiin ja loi ensimmäisen Blucher -höyryveturinsa [11] , josta tuli ensimmäinen veturi, jolla oli samankaltaiset pyörät kuin nykyaikaiset.
Vuonna 1821 hyväksyttiin parlamenttilaki tien rakentamisesta Stocktonin ja Darlingtonin välille . Stephensonin projekti sai sijoittajat palkkaamaan hänet sen jälkeen, kun hän oli saanut rautatien rakentamisen Durhamin kaivoksessa insinööriksi. Stockton-Darlington Railway oli alun perin tarkoitettu hevoskäyttöön, mutta Stephenson päivitti reittisuunnitelman höyryvetureiden mukaiseksi, minkä jälkeen laki saatettiin suunnitelmien mukaiseksi. Rautatiellä kuljetettiin myös matkustajia, ei vain hiiltä ja tavaroita.
Linjan pituus oli 40 kilometriä, 100 sivuraidetta yhdellä radalla ja 4 haaraa kaivoksille. Rautatie avattiin 27. syyskuuta 1825 . Junan kärjessä oli Stephensonin Locomotion No. 1 , joka kulki nopeudella 19-24 km/h [12] . Locomotion-höyryveturia rakennettiin yhteensä 4 kappaletta. Nämä höyryveturit käyttivät ensimmäisenä vetoaisaa (pyöriä käyttävää palkkia) [13] . Aluksi tie oli julkinen (eli yritys tarjosi pääsyn raiteille ja höyryvetureille sekä suora ohjaus ja vaunut käyttäjille), minkä vuoksi junat kohtasivat usein yksittäisillä raiteilla, mikä johti jatkuviin kiistoihin siitä, kenen pitäisi palata. sivuraiteelle.
Liverpoolin ja Manchesterin rautateistä (L&MR) tuli maailman ensimmäinen kaupunkien välinen matkustajarautatie , jossa kaikki junat kuljetettiin höyryvetureilla . Tämä oli keskeinen ero Stockton-Darlington-rautatielinjaan verrattuna, jossa osa reitistä kulki kaapelilla ja vain hiilijunat seurasivat höyryveturia, ja hevosvetoiset junat pääsivät myös siihen maksua vastaan. Canterbury - Whitstable matkustajatie avattiin kolme kuukautta aikaisemmin kuin Liverpool-Manchester, mutta siinä käytettiin pääasiassa köysivetojärjestelmää, jossa höyrykoneet seisoivat päissä ja höyryveturit käytettiin vain tasaisella alustalla [14] . L&MR:n alkuperäinen tarkoitus oli nopeuttaa materiaalien ja tavaroiden liikkumista Liverpoolin sataman ja Manchesterin tehtaiden välillä Luoteis -Englannissa .
Liverpoolin ja Manchesterin rautatieyhtiö perustettiin 24. toukokuuta 1823 . 56 km:n linja oli tuon ajan suurenmoinen insinöörisaavutus. Linja alkoi 2060 metriä pitkällä tunnelilla Liverpoolin sataman alla. Hänen takanaan oli 3 kilometrin segmentti, joka oli syvennetty kadulle 21 metriä alaspäin, ja maasilta, jossa oli 9 kaaria 15 metrin korkeudella. Reitillä oli myös 7,64 km pituista erityistä vahvistavaa kuorta pitkin soiden halki.
Rainhill-kilpailut järjestettiin parhaan reitillä käytettävän veturin valitsemiseksi . Se oli avoin kilpailu nähdäkseen kaikki mahdolliset vaihtoehdot toiminnassa, mitä seurasi projektin hyväksyminen työskentelyyn tiellä. Voittajalle luvattiin myös 500 punnan palkinto. Voittaja oli George Stephensonin ja hänen poikansa Robert Stephensonin rakentama Rocket . Rocket oli ensimmäinen höyryveturi, jossa oli useita kattiloita , mikä lisäsi lämmönsiirron tehokkuutta. Siinä oli myös ensimmäistä kertaa kartiolaite , joka ohjaa poistohöyryn savupiipun alla olevaan savulaatikkoon , mikä lisää työntövoimaa. Näillä innovaatioilla Raketti saavutti keskinopeuden 19 km/h ja huippunopeuden 48 km/h kantaen 13 tonnia ja voitti kilpailun, ja Stephensonit saivat sopimuksen vetureiden rakentamisesta rautatielle.
Itse linja avattiin 15. syyskuuta 1830 .
| Junaliikenteen historia Isossa-Britanniassa | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||