Stručný vývoj železničnej siete na Slovensku (XII.) Stavba a údržba železničnej trate

Ich povrch začali v Anglicku počas druhej polovice 18. storočia spevňovať liatinovými pásmi a roku 1770 sa objavili aj skutočné liatinové koľajnice na pozdĺžnych a priečnych drevených podvaloch. Roku 1799 dospel vývoj k „samonosným“ liatinovým koľajniciam tvaru rybieho brucha. Aj tie však ešte pod prvými ťažkým parným rušňom praskali ako zápalky.

Uspokojivé riešenie sa našlo až roku 1820 a spočívalo v zavedení výroby prvých valcovaných koľajníc z kujného, tzv. zvarkového železa.

Takéto koľajnice, zatiaľ s prierezom podobným hríbu a upevňované do zvláštnych stoličiek sa objavili i na prvej parostrojnej železnici na Slovensku z Marcheggu do Bratislavy. Prakticky súčasne s nimi sa však začali používať aj prvé širokopätné koľajnice. Zvarkové železo spôsobovalo v súvislosti s rastom zaťaženia tratí čoraz väčšie problémy, keďže koľajnice z mäkkého železa si v niektorých prípadoch vyžadovali výmenu už po 4 rokoch. Ťakosti sa podarilo odstrániť až v 70. rokoch 19. stor. v súvislosti so zavedením Bessemerej výroby ocele – životnost nových koľajníc bola oproti starým koľajniciam až desaťnásobná. Hmotnosť koľajníc postupne vzrastala od cca 26,6 kg/m v polovici 19. storočia až na 65 kg/m v druhej polovici 20. stor., ich dĺžka počas tohoto časového intervalu vzrástala z cca 5 až na dnešných mnoho desiatok metrov. 

Prvé širokopätné koľajnice z polovice 19. stor použité na trati Bratislava – Pešť © archív MDC

Hríbové koľajnice v stoličkách, použité na trati Marchegg – Bratislava roku 1848. © archív MDC

Liatinové koľajnice tvaru „rybieho brucha“ z konca 18. stor. © archív MDC

Koľajnice sa k podvalom pripevňovali prostredníctvom hákových klincov, náležitý sklon koľajníc sa docielil zateslovaním podvalov. Od 60. rokov 19. stor. sa v konštrukcii zvršku čoraz viac udomácňovali podkladnice, používané skôr iba v oblúkoch a pri stykoch. Vedľa obvyklých plochých platničiek sa v najťažších zvrškoch začali od konca 19. storočia objavovať i podkladnice so sklonom (nevyžadujúce prácne teslovanie podvalov) a podkladnice s rebrom, odľahčujúce tradične používané  hákové klince. Vedľa týchto klincov sa na najťažších úsekoch začali v tom istom období uplatňovať tiež vrtule. V svislosti so zjednocovaním typov koľajníc po vzniku ČSD sa na Slovensku objavil  nový spôsob upevnenia koľajníc k podvalom prostredníctvom rozpôn, umožňujúcich jednoduchú úpravu rozchodu na podkladnici so sklonenou hladkou úložnou plochou. Ďalšie novinka sa v tomto smere uplatnila roku 1972, kedy sa na tratiach ČSD začal používať ľahší zvršok S 49, obvyklý dovtedy na rakúskych a nemeckých železniciach. Ten využíval rebrové podkladnice, ku ktorým bola päta koľajnice pritlačená zvierkami s prierezom podobným prierezu zvonu. V súčasnosti sa používa bezpodkladnicové priame pružné upevnenie s pryžovou podložkou a pružnou zvierkou alebo sponou.

Pevný styk širokopätných koľajníc z polovice 19. stor použitých na trati Bratislava – Pešť v expozícii bratislavského Múzea dopravy. © archív MDC

Previslý styk koľajníc s úhlovými spojkami z konca 19. stor. © archív MDC

Smithova píla na rezanie koľajníc. © archív MDC

Styk prvých širokopätných koľajníc býval vytvorený na masívnejšom podvale bez spojok. Tie sa však objavili už v 50. rokoch 19. stor. v podobe jednoduchých plochých železných páskov. Pravdepodobne niekedy v 70. rokoch 19. stor. sa v konštrukcii zvršku na území Slovenska začal používať previslý styk. Dôvodom pre jeho zavedenie bola snaha predísť veľmi silnému opotrebeniu hláv koľajníc v mieste doterajšieho styku, ukladaného na stykovom podvale. Pretože takáto konštrukcia si vyžiadala podstatne zvýšiť tuhosť spojky, bol jej dovtedajší plochý prierez nahradený prierezom v tvare L alebo Z. Návrat pôvodných plochých spojok bol umožnený až zväčšením profilu koľajnice, ktorý dovolil vyhotoviť masívnu plochú spojku dostatočnej tuhosti. Pri údržbe sputovaných koľajníc na dlhších spádoch sa potvrdzovala skúsenosť, že reakcia dobre ukotvených podvalov dokáža zachytiť sily, spôsobené tepelnou dilatáciou koľajníc. Využitie tohto poznatku viedlo k zavedeniu bezstykovej koľaje, ponúkajúcej možnosť odstrániť koľajnicový styk ako najslabšie miesto konštrukcie zvršku i výrazne zvýšiť kvalitu jazdy železničných vozidiel. Hoci prvé experimenty so zvarovaním koľajníc sa na Slovensku uskutočnili už v rámci novostavby železnice Handlová – Horná Štubňa v Bralskom tuneli roku 1929, k masovejšiemu uplatneniu tejto technológie došlo až od druhej polovici 50. rokov 20. stor.

 Výhybka s perovými jazykmi © archív MDC

 Žeriavy Vošahlík boli v 40. rokoch 20. stor. prvými väčšími mechanizačnými zariadeniami na ČSD © archív MDC

Podvaly na prvých železniciach boli obvykle vyrobené z dubového alebo bukového dreva. Úsilie zvýšiť ich nízku životnosť prinieslo po neúspešných pokusoch prvé priaznivé výsledky až v 60. rokoch 19. stor., keď sa pre impregnáciu použila zmes chloridu zinočnatého a dehtového oleja s kreozotom. Keďže spokojnosť s dosiahnutými výsledkami nebola úplná, začalo sa počas 80. rokov 19. stor. výraznejšie experimentovať s oceľovými podvalmi. Problém bol však napokon vyriešený  uplatnením Rüppingovej metódy tlakovej impregnácie dreva, pochádzajúcej z roku 1902. Metóda spočívala v tlakovom napúšťaní drevených podvalov zmesou dehtových olejov s malým množstvom fenolov a umožnila v širšej miere využívať pre výrobu podvalov i mäkké drevo. Od 60. rokov 20. stor. sa v širšej miere začali používať železobetónové podvaly.  

 Žeriavy Vošahlík boli v 40. rokoch 20. stor. prvými väčšími mechanizačnými zariadeniami na ČSD © archív MDC

Prvý typ podbíjačky na ČSD pochádzal zo začiatku 50. rokov 20. stor. © archív MDC

Pre prechod vozidiel z koľaje na koľaj sa na Slovensku spočiatku zvyčajne používali vlečné výhybky, ktoré boli síce stavebne jednoduché, avšak v prevádzke pomerne nebezpečné (pri jazde od srdcovky k bodu rozvetvenia nesprávne postavenej vlečnej výhybky nevyhnutne nasledovalo vykoľajenie). V 60. rokoch 19. stor. však už prevládali oveľa bezpečnejšie výhybky s jazykmi a opornicami. Ich jazyky boli otočne uložené na čapoch a podopierané klznými stoličkami. Zabezpečenie správnej vzájomnej polohy jednotlivých pohyblivých častí výhybky (táto časť výhybky sa nazýva výmena) zabezpečovali obvykle pozdĺžne podvaly umiestnené pod vlastnými priečnymi podvalmi výmeny, alebo bola výmena umiestnená na plechovej podložke (podvlaku) a prostredníctvom nej pripevnená k priečnym podvalom. Srdcovky výhybiek sa v tomto období spočiatku najčastejšie vyrábali z obyčajných koľajníc, neskôr sa pre ich zhotovovanie začala využívať tvrdená liatina. Tú nahradila na prelome 19. a 20. stor. Bessemerova alebo kelímková oceľ, vývoj ale napokon skončil opäť pri srdcovkách z koľajníc, pravda v zdokonalenej podobe. Zvýšenie spoľahlivosti priľahnutia jazyka k opornici prinieslo v 80. rokoch 19. stor. zavedenie hákového záveru alebo prítlačnice, plynulosť prechodu železničných vozidiel výmenou významne zlepšili výhybky s perovými jazykmi, ktoré sa vedľa obvyklých čapových objavili začiatkom 20. storočia. V ich konštrukcii sa objavilo dotyčnicové usporiadanie jazykov, nahradzujúce doterajšie sečné. Zväčšil sa tiež polomer odbočenia z doterajších 200 m na 300 m, čo umožnilo bezpečný prechod vlaku odbočkou aj pri rýchlosti 50 km/h. Drobné korekcie dosiaľ bežných uhlov odbočenia, priniesla zmena doterajšieho vyjadrovania tohto uhla v stupňoch (obvykle 6 alebo 7 stupňov), na jeho vyjadrovanie pomerom v romedzí 1:6  až 1:18,5 (najčastejšie 1:9, prípadne 1:7,5). Výhodou nových typov výhybiek bol plynulejší prechod vlaku odbočkou a jednoduchosť ich úpravy na inštaláciu v koľajových oblúkoch. Bezpečné vedenie dvojkolesia cez novozavedené križovatkové výhybky s uhlom kríženia 1:11 vyžadovalo uplatniť tu pohyblivé srdcovky.

 Čapová výhybka tvaru Xa je posledným jestvujúcim typom tohto konštrukčne najstaršieho druhu výhybky. © archív MDC

Všetky práce na zvršku boli spočiatku vykonávané ručne pomocou najjednoduchšieho náradia (okrem bežného náradia pre zemné práce sa používali najmä kliešte na prenášanie koľajníc, západková vŕtačka na vŕtanie koľajníc a ohýbačka koľajníc) a pomôcok (jednoduché rozchodky, šablóny pre teslovanie podvalov, meradlá pre stanovenie úklonu koľajníc a vodováhy pre meranie prevýšenia koľaje). Koncom 19. stor. bol tento sortiment obohatený o Smithovu pílu na koľajnice, vŕtačku na podvaly (uplatňovanú v súvislosti s používaním vrtúľ pre upevnenie koľajníc) i rôzne typy zdvihákov a rozchodiek, kombinovaných s vodováhou.

 Pokladač koľajových polí zo 60. rokov 20. stor. pri práci. © archív MDC

 Čistička štrkového lôžka. © archív MDC

Pre zimnú údržbu tratí sa v tomto období začali používať vedľa starších koľajových snehových pluhov v ojedinelých prípadoch tiež parné snehové frézy. Výrazný nástup mechanizácie nastal však až v druhej polovici 50. rokov 20. stor. v podobe strojných podbíjačiek elektrických ručných vibračných podbíjačiek, strojov na zatáčanie upevňovadiel a žeriavikov s koľajovými podvozkami Mamatej. V druhej polovici 60. rokov proces pokračoval nástupom ťažkej mechanizácie pre stavbu a veľké opravy tratí – najmä strojov na trhanie a kladenie koľajových polí, zhutňovačov a čističiek štrkového lôžka. Obdobie po roku 1971 je charakteristické postupným zavádzaním liniek pre regeneráciu materiálu a výkonných automatických strojov, radených do technologických reťazcov, umožňujúcich efektívne vykonávať rozsiahle líniové opravy.

Čapová vyhýbka vo svojom najstaršom vyhotovení zo 60. rokov 19. storočia. © archív MDC