I. [i]Definitie Geschiedenis
[/i]In algemeenen zin zijn onder S. alle kunstmatige wegen te verstaan, voorzien van sporen, waarover voertuigen worden voortbewogen; in engeren .zin en volgens liet gewone spraakgebruik verstaat men onder spoorwegen slechts die wegen, waarlangs over metalen sporen een massaal vervoer van personen en goederen plaats heeft door middel van mechanische trekkracht, bepaaldelijk locomotieven.
Het spoor der spoorwegen bestaat uit twee evenwijdig loopende liggers, samengesteld uit spoorstaven of rails, waarover de raderen der voertuigen loopen, geleid door aan de wielbanden aanwezige radkransen.
Sporen van hout werden reeds in de 17de eeuw in de mijnen gebezigd; in het laatst der 18de eeuw werden daar gietijzeren spoorstaven gebruikt, in het begin der 19de eeuw gesmeed ijzeren. Locomotieven op mijnsporen werden her eerst toegepast door Trevithick en Vivian in 1804 in Zuid-Wales. Nadat Séguin den pijpketel had uitgevonden werd door George Stephenson een locomotief gebouwd, waarmede in 1825 op de kolenlijn Stockton—Darlington met een snelheid van 20 K.M. in het uur werd gereden.
De eerste spoorweg voor personenvervoer werd op 15 September 1830 geopend tusschen Liverpool en Manchester, met locomotieven van Stephenson, nadat diens machine bij een wedstrijd te Rainhill in 1829 den prijs had behaald en bewezen was dat met gladde rails en gladde wielen eene groote snelheid kon worden bereikt. In 1838 werd de lijn Londen—Birmingham geopend en sedert breidde zich het net van spoorwegen in Engeland snel uit. In Frankrijk begon de bouw van den eersten locomotiefspoorweg door Séguin tusschen St. Etienne en Lyon in 1826. De eerste spoorweg voor personenvervoer in dat land, tusschen Parijs en St. Germain werd in 1837 geopend en in 1838 gevolgd door twee lijnen tusschen Parijs en Versailles.
De eerste spoorweg voor personenvervoer in Duitschland was de lijn Nürnberg—Fürth, in 1835 geopend, welke in 1839 gevolgd werd door de lijnen Leipzig— Dresden en Berlijn—Potsdam. In Oostenrijk kwamen in 1832 en 1835 de lijnen Budweis— Linz en Linz—Gmunden met paardentrekkracht in exploitatie. De eerste locomotiefbaan werd in 1838 tusschen Weenen en Wagram geopend. In België begon de aanleg van een belangrijk net van spoorwegen (waaronder de lijn Ostende—Brussel—Duitsche grens in de richting van Keulen) en wel door den Staat ingevolge de wetten van 1834 en 1837. In Nederland werd de eerste spoorweg tusschen Amsterdam en Haarlem op 20 Sept. 1839 geopend door de Hollandsche Ijzeren Spoorweg-Maatschappij; de openstelling van het eerste gedeelte van den spoorweg van Amsterdam naar de Pruisische grenzen in de richting van Keulen, n.l. het baanvak Amsterdam —Utrecht, had plaats in 1843. In de Vereenigde Staten van Noord-Amerika begon de aanleg van spoorwegen in 1830.
II. Classificatie, lengte en aanlegkosten der spoorwegen.
De spoorwegaanleg nam de snelste vlucht in Europa en in Noord-Amerika. In Azië, Afrika en Australië bleef hij langen tijd beperkt tot de streken, waar Europeesche natiën bezittingen of koloniën hebben en maakte hij tot voor korten tijd slechts langzame vorderingen.
In de Vereenigde Staten van N.-Amerika waren de spoorwegen het middel om het land tot ver van de kusten te bevolken en tot ontwikkeling te brengen, waardoor een groot massaal goederenvervoer over groote afstanden in het leven werd geroepen. Hier ontstond ook het eerst de behoefte aan groote penetratie- en transcontinentale lijnen (de verschillende Pacificlijnen; de eerste, de Central Pacific in 1869), later ook in andere landen aangelegd of ontworpen (Transkaspische spoorweg; Transsiberische spoorweg; Bagdad spoorweg, in uitvoering; Transsaharische lijn, in ontwerp).
Naarmate de spoorwegen in verschillende landen met elkander in verbinding kwamen en het vervoer van personen en goederen zich meer en meer ontwikkelde, ontstond meer eenheid in spoorwijdte, in den algemeenen aanleg der wegen en in constructie van wagens en rijtuigen, waardoor het mogelijk werd doorgaande treinen in te voeren en goederenwagens zonder overlading door te voeren.
Naast een algemeen net van hoofdspoorwegen ontstond later in de meeste landen een net van meer eenvoudig aangelegde secundaire of locaalspoorwegen, bepaaldelijk bestemd voor het locale verkeer. Verder werden spoorwegen van nog geringer algemeene beteekenis aangelegd, o. a. ter verbinding van afgelegen plaatsen, fabrieken, mijnen, enz. met het hoofd- of locaalspoorwegnet. Tot deze laatste rubriek kan men ook wel de tramwegen rekenen, spoorwegen waarbij de sporen over de geheele lengte of grootendeels gelegd zijn in openbare wegen, die ook voor gewoon verkeer dienen en waarbij de snelheid van vervoer beperkt is. Nog kan -men onderscheiden spoorwegen van afwijkende constructie en de zoogenaamde stadbanen. (Zie VIII.) In het volgende zal niet over tramwegen worden gehandeld, waaraan een afzonderlijk artikel gewijd is. (Zie Tramwegen).
De verbazende ontwikkeling der spoorwegen (hoofd- en locaalspoorwegen) blijkt uit de volgende cijfers. In 1850 waren in Europa 23.000 en in Amerika 15.000 K.M. spoorweg in exploitatie; terwijl in 1880 en einde 1903 in exploitatie waren in:
1880 (km) 1903 (km)
Europa 168.400 300.429
Amerika 170.300 432.618
(waarvan in de V.S. 334.634)
Azië 15.900 74.546
Afrika 4.575 25.039
Australië 7.800 26.723
Totaal: rond 367.000 ruim 859.000
De aanlegkosten dezer spoorwegen, sinds 1903, zijn in ronde cijfers te stellen op 52 milliard gulden voor de lijnen in Europa en op 49 milliard gulden voor de lijnen in de andere werelddeelen, totaal op 101 millard gulden.
Per 100 K.M.2 bezaten einde 1903: België 23,1 K.M., Frankrijk 11,6 K.M., Groot Brittanje en Ierland 11,5 K.M., Dnitschland 10,1 K.M., Rusland 0,9 K.M., de Ver. Staten van N.-Amerika 4,3 K.M. spoorweg.
III. Algemeene beginselen bij het traceeren van spoorwegen.
Hellingen, bogen, spoorwijdte
Het voordeel van het gebruik van metalen sporen voor het vervoer van voertuigen berust op de aanzienlijke vermindering welke daarbij de wrijvingsweerstand der wielen ondergaat, zoodat over een spoorweg in een horizontaal vlak met geringere kracht veel grootere lasten kunnen worden vervoerd dan op gewone wegen. Intusschen wordt daarbij tevens de adhesie verminderd, welke adhesie tusschen de drijfwielen van de locomotief en de rails de trekkracht van de locomotief begrenst. Deze adhesie is afhankelijk van den druk, die door de drijfwielen en de daarmede gekoppelde wielen op de rails wordt uitgeoefend en bedraagt op horizontale baan 1/6 a 1/1 van dien druk. Zij vermindert bij hellende baan, terwijl bij klimming tevens de weerstand van den trein tegen de voortbeweging aanzienlijk toeneemt. Sterke klimmingen eischen dus zware locomotieven. De adhesie van de locomotief moet voldoende zijn om den totalen treinweerstand te overwinnen; bovendien moeten het vermogen van de machine en de stoomlevering van den ketel voldoende zijn zoowel om de noodige trekkracht te ontwikkelen als om den noodigen arbeid te leveren ten einde eene gewenschte snelheid ook bij het beklimmen van hellingen te bereiken en te behouden.
De eerste eisch maakt dat bij spoorwegen met locomotieven bediend, de hellingen veel flauwer moeten zijn dan bij gewone wegen. Ook de bogen moeten met veel grooteren straal worden aangelegd dan bij gewone wegen, vooreerst omdat bij de groote snelheid en zwaarte der treinen de middelpuntvliedende kracht zeer groot wordt, en tevens omdat het spoorwegmaterieel veel stijver geconstrueerd is dan bij gewone voertuigen het geval is. De wielen der voertuigen zijn vast met de assen verbonden en deze laatsten in het algemeen vast met het onderstel der voertuigen, wat ter wille van de betrouwbaarheid bij de groote snelheid noodig is, maar de beweging door de bogen moeilijker maakt. Ter vermindering van den treinweerstand bij het doorloopen van'bogen geeft men aan het spoor in de sterkere bogen eenige verwijding en aan de buitenste rails eenige verhooging, terwijl tevens de wielbanden van de voertuigen conisch zijn afgedraaid. In ons land past men bij hoofdspoorwegen meestal bogen toe met stralen van 1000 M. en meer; somtijds vermindert de straal tot 500 M. en bij uitzondering tot 300 M. De hellingen zijn in Nederland over het algemeen niet sterker dan 1 : 200, behalve bij de groote rivier-overbruggingen en op enkele andere punten, waar zij tot 1 : 120, over kleine afstanden tot 1 : 100 klimmen.
In heuvelachtig- en bergterrein is men evenwel dikwijls genoodzaakt ter vermindering van de bouwkosten van den spoorweg tot het bezigen van sterkere hellingen en bogen met kleinere stralen over te gaan. Men overschrijdt evenwel voor hellingen in heuvelachtig terrein liefst niet de grens van 1 : 100 en in bergterreinen die van 1 : 40, terwijl de stralen van bogen bij normale spoorwijdte liefst niet kleiner worden gekozen dan 250—300 M. Bij spoorwegen van geringere beteekenis (locaalspoorwegen, enz.) en bij spoorwegen met geringere spoorwijdte dan de normale worden, ook in ons land, sterkere hellingen en kleinere stralen toegelaten, wat de aanlegkosten vermindert.
In het algemeen worden evenwel door sterke hellingen en bogen met kleinen straal de exploitatiekosten verhoogd en wordt het vervoervermogen van den spoorweg verminderd. Bij het bepalen van een lijn moet behalve op de handels- en industrieele belangen, zoowel op de aanlegkosten als op de exploitatiekosten worden gelet en is daarom het vinden van een goed tracé een hoofdzaak van groot economisch gewicht bij den aanleg van spoorwegen.
Van veel belang is ook de spoorwijdte, d. i. de wijdte van het spoor tusschen de koppen der spoorstaven gemeten. In de meeste landen van Europa (o. a. in Engeland, Frankrijk, Duitschland, België, Nederland, Italië, Oostenrijk-Hongarije, Zwitserland) en ook in de Ver. Staten van N.-Amerika en in Mexico is die spoorwijdte aangenomen op 1.435 M. (soms 1.44—1.45 M.) en wordt normale spoorwijdte genoemd. In sommige landen werd regelmatig eene grootere spoorwijdte aangenomen, bijv. in Rusland van 1.524 M., in Spanje en Portugal van 1,68 M. Grootere spoorwijdten komen ook op verschillende lijnen voor in Engelsch-Indië, Canada, Chili (1.68 M.). Later is bij een aantal locaalspoorwegen in Europa en in sommige landen van Europa ook voor hoofdspoorwegen een ruime toepassing gemaakt van smal spoor, terwijl ook bij den aanleg van spoorwegen in andere werelddeelen veelal eene smallere spoorwijdte dan de normale als regel werd aangenomen. Het meest vindt men dan spoorwijdten van 1.067 M. en van 1.00 M., bij uitzondering ook van 0.75 M. en 0.61 of 0.60 M.
De geringere spoorwijdte leidt tot vermindering der aanlegkosten, en wordt vooral daar gekozen, waar slechts een beperkt vervoer te verwachten is, of waar de normale wijdte tot te groote uitgaven zou leiden. Bij aansluiting van smalspoorwegen aan spoorwegen met normale wijdte ontstaat dan evenwel de noodzakelijkheid om de goederen over te laden.
IV. Constructie der spoorwegen
Men onderscheidt bij de spoorwegen onderbouw en bovenbouw. De eerste omvat alle grondwerken, gevormd door ophoogingen of ingravingen, met de daarin gelegen kunstwerken (spoorwegbruggen, viaducten, poorten, duikers, tunnels) noodig voor de aardebaan en de stationsemplacementen; onder bovenbouw verstaat men dikwijls alleen de sporen c. a., maar feitelijk omvat hij de eigenlijke spoorbaan, verder de stationsinrichtingen, woningen, afsluitingen, beveiligings-inrichtingen.
Onderbouw. Kunstwerken.
De betrekkelijk flauwe hellingen en de bogen met grooten straal maken dat de ophoogingen en ingravingen voor spoorwegen somtijds zeer aanzienlijk zijn en noopten tot den bouw van lange en hooge viaducten en van lange tunnels. Het kruisen van rivieren en kanalen heeft geleid tot het bouwen van belangrijke bruggen, waaronder dikwijls beweegbare. De spoorwegen zijn doorgaans ingericht voor enkel of voor dubbel spoor; in bijzondere gevallen over sommige gedeelten voor 3 of 4 sporen. In ons land zijn bij de hoofdspoorwegen de aardebaan en de onderbouw der kunstwerken voor dubbel spoor ingericht, maar op verschillende dier spoorwegen is nog slechts één spoor gelegd, terwijl de locaalspoorwegen slechts voor enkel spoor zijn gebouwd.
De breedte der aardebaan voor hoofdspoorwegen is voor dubbel spoor meestal 9—10 M.; de afstand der sporen op den doorgaanden weg bedraagt, van as tot as gemeten, 3.50 a 4.00 M. Bij normaalsporige locaalspoorwegen i>s de breedte der aardebaan beperkt tot 4.50 a 5.00 M.
De viaducten werden aanvankelijk geheel uit steen gemetseld en in N.-Amerika dikwijls uit hout vervaardigd; thans worden zij veel uit ijzer en vloeistaal gemaakt. De groote bruggen, aanvankelijk uit ijzer vervaardigd, worden mede thans veel uit vloeistaal samengesteld.
Robert Stephenson bouwde in 1850 de eerste brug met groote spanningen (ijzeren kokerbrug) over de straat van Menai; later werden traliebruggen gemaakt (te Kehl, Keulen, enz.), daarna vakwerkbruggen, boogbruggen, hangbruggen (in N.-Amerika) en cantilever-bruggen.
Tot de belangrijkste spoorwegviaducten en -bruggen behooren: in Frankrijk: de steenen viaduct over de Rance brj Morlaix, hoog 57 M., de viaduct van Garabit (metalen boogbrug) met hoofdspanning van 165 M. en eene hoogte v. 122 M., de viaduct over de Viaur (metalen boogbrug) met een hoofdspanning van 250 M. en een hoogte van 117 M.; in Duitschland: de steenen viaduct nabij Plauen door het Göltzschdal, hoog 80 M., de viaduct te Müngsten (metalen boogbrug) met eene spanwijdte van 170 M. en eene hoogte van 107 M., de nieuwe Weichselbrug bij Dirschau (vakwerkbalkbrug) met spanningen van 129 M.; in Engeland: de Forthbrug (metalen cantilever) met 2 overspanningen van 518 M. en een hoogte boven water van 54 M., en de Taybrug; in Rumenië: de Donaubrug bij Cernavoda (metalen cantilever) met een hoofdspanning van 190 M. en nevenspanningen van 140 M.; in Amerika: de Poughkeepsiebrug over de Hudsonrivier (metalen cantilever) met spanningen van 159 M., de brug over de Mississippi bij St. Louis (metalen boogbrug) met drie spanningen, waaronder een van 157 M., de bruggen over de Niagara, waarvan een (met. boogbrug) met 166 M. spanning. Ook dienen hier vermeld te worden de kolossale hangbruggen over de East-rivier tusschen New-York en Brooklyn, de z.g. Brooklynbrug met eene overspanning v. 486 M., de Williamsburgbrug en de nog in uitvoering zijnde Manhattanbrug. Deze bruggen worden evenwel niet door de treinen der hoofdspoorwegen bereden, wel door de treinen der electrische stadbaan en door de electrische tramwagens.
Over de St. Lawrence-rivier is thans boven Quebec een cantilever spoorwegbrug in aanbouw met eene spanning van 546 M.
In Nederland is de langste brug die over het Hollandsch Diep bij Moerdijk (vakwerkbalkbrug), bestaande uit 14 overspanningen van 100 M., terwijl de grootste overspanning ter lengte van 150 M. (vakwerkbalkbrug) voorkomt in de brug over de Lek bij Kuilenburg. In de brug te Nijmegen komen drie overspanningen (vakwerk) voor van 120 M. De grootste spoorwegdraaibruggen (tevens de grootste van Europa) zijn die over het Noordzeekanaal bij Velsen en bij Zaandam (thans — 1906 — nog in aanbouw) met eene doorvaartwijdte van 55 M.
Nog zijn als belangrijke werken in Nederland te vermelden de viaducten in Amsterdam en Rotterdam en de afdammingen van de Ooster-Schelde en van het Sloe.
De belangrijkste tunnels komen voor in Europa, en zijn die door den Simplon (die vermoed. begin 1906 voltooid zal zijn), lang 19.731 M.; door den St. Gothard (voltooid in 1880), lang 14.984 M.; door den Mont Cenis (voltooid in 1870), lang 12.220 M.; door den Arlberg (voltooid in 1884), lang 10.260 M. Ook onder zee-armen zijn belangrijke tunnels aangelegd, onder de Severn en onder de Mersey in Engeland, en is eene in aanbouw onder de Hudsonrivier te New-York.
Stationsinrichtingen
Op de stationsemplacementen zijn, behalve de hoofdsporen, waarop de doorgaande treinen loopen, dikwijls nog vele zijsporen aanwezig, welke dienen voor het opstellen van materieel, voor het lossen en laden van goederen, voertuigen, paarden, vee, enz. Voor dit laatste zijn langs die sporen goederenloodsen, los- en laadwegen en verhoogde losen laad-inrichtingen gemaakt. Ten dienste van het personenvervoer liggen langs de hoofdsporen perrons (hooge of lage), door overgangen of soms tunnels verbonden en zijn hoofdgebouwen opgericht met vestibules, bureaux voor de afgifte van plaatskaarten, ruimten voor de behandeling van bagage, wachtkamers, ververschingszalen, privaten, enz. Op de emplacementen bevinden zich verder allerlei dienstgebouwen, waar noodig locomotievenloodsen, waterreservoirgebouwen, waterkranen, brandstoffenbergplaatsen, bestelgoederenloodsen, postgebouwen, ladingmallen, kranen. Op de grootere stations zijn de perrons gezamenlijk of gedeeltelijk van overkappingen voorzien en bevinden zich inrichtingen voor electrische verlichting der goederen-emplacementen. Op de grensstations zijn verder visitatiezalen aanwezig en op bepaalde stations groote werkplaatsen voor het maken en herstellen van locomotieven, rijtuigen, wagens, enz.
Men onderscheidt hoofdstations, stations, halten en overweghalten of stopplaatsen. Naar de ligging worden eindstations en tusschenstations onderscheiden en naar de inrichting kopstations (waar de sporen tegen het hoofdgebouw doodloopen), doorgangsstations, eilandstations (waar het hoofdgebouw tusschen de sporen ligt), enz.
Kopstations zijn in het algemeen daar gebouwd, waar de spoorweg tot diep in den bebouwden kom van eene groote stad doordringt; belangrijke kopstations bestaan o. a. te Frankfort a. d. Main, te Parijs, Brussel, Antwerpen enz. Bij hooggelegen stations, welke in den laatsten tijd nabij de grootere steden worden ingericht, ten einde het gewone straatverkeer te ontlasten van den hinder van de beweging der treinen, wordt dikwijls een gemengd stelsel toegepast, waarbij een laag gelegen voorgebouw naast den spoorweg wordt gebouwd en tusschen de hoofdsporen een of meer eilandperrons met wacht- en dienstlokalen, door tunnels met het voorgebouw verbonden, zooals bijv. te Keulen, te Dusseldorf, in ons land te ’s Gravenhage (Holl. IJz. Sp.), Hengelo (Overijssel), Gouda, Schiedam, Haarlem (in aanbouw). . ..
Voor het goederenvervoer worden dikwijls afzonderl. goederenstations gebouwd — in ons land bestaan zulke bijv. in de havensteden Amsterdam (Stadsrietlanden, Doklaan) en Rotterdam (Feijenoord) — welke dan met de havenbassins, entrepots, enz. verbonden zijn, en ook speciale rangeerstations nabij de grenzen of ter ontlasting van andere stations, in ons land bijv. te Blerick, Eist, Lage Zwaluwe, Maarn, Watergraafsmeer (in aanbouw), IJsselmonde (dt.).
Spoorbaan
De eigenlijke spoorbaan welke op de aardebaan wordt aangelegd, is samengesteld uit een ballastbed, somtijds in de aardebaan ingekast, waarin het spoor of de sporen worden gelegd. In ons land bestaat het ballastbed uit grind of uit zand, bedekt met een laag grind, in andere landen ook uit steenslag. Daarin rusten de dwarsliggers, meestal van greenenhout, beukenhout of eikenhout, waarop de spoorstaven bevestigd worden. Twee stelsels van constructie voor de spoorbaan zijn voornamelijk in toepassing gekomen. Op de Engelsche en een gedeelte der Kransche spoorwegen hebben de rails zoowel aan de onder- als aan de bovenzijde een kop of verbreeding (bull headed rail, rail à double champignon, stoelrail) en rusten zij, door wiggen vastgezet in gietijzeren stoelen, welke met nagels of houtschroeven aan de dwarsliggers verbonden zijn. Op de spoorwegen in het verdere gedeelte van Europa, alsook in Amerika wordt de Vignoles-rail of rail met platten voet gebezigd, die direct of met tusschenvoeging van onderleg- of hellingplaten op de dwarsliggers rust en door haaknagels of door houtschroeven (tirefonds) daarmede wordt bevestigd.
Ter voorkoming van spoedig bederf worden de dwarsliggers meestal gecreosoteerd of daarin chloorzink of andere bederfwerende stoffen geperst. In sommige landen, bepaaldelijk ook in tropische, worden dwarsliggers van gewalst ijzer toegepast (stelsels Vautherin, Post, Haarmann, enz.). Ook zijn hier en daar stelsels in gebruik, waarbij de rails door doorgaande ijzeren langsliggers worden ondersteund (dus zonder dwarsliggers) en met koppelstangen verbonden zijn (syst. Hilf, Haarmann). De rails worden met eenige binnenwaartsche helling en, in verband met de uitzetting bij warmte, met eenige speling gelegd, en aan de einden door laschplaten en schroefbouten verbonden. Deze laschverbindingen liggen meestal tusschen de dwarsliggers die ter plaatse dichter bij elkander worden gelegd dan elders (zwevende laschverbinding) of somtijds op de dwarsliggers (ondersteunde laschverbinding).
Gewoonlijk liggen de laschverbindingen voor de beide spoorstaven tusschen eenzelfden ligger; in N.-Amerika past men verspringende laschverbindingen toe. Er is in den laatsten tijd een streven om op de hoofdspoorwegen de sterkte van het spoor te vergrooten door zware rails en veel dwarsliggers toe te passen en door de laschverbinding te verzwaren. De rails, aanvankelijk uit ijzer, worden tegenwoordig algemeen gewalst uit vloeistaal, doorgaans bereid volgens het Bessemer-, het Thomas- of het Siemens-Martinproces. Het normale gewicht der stalen rails is in ons land 33.7 K.G. per meter, de lengte, vroeger 7, is later op 9 en 12, elders zelfs tot 18 M. aangenomen. Voor de lijnen met groot verkeer worden thans door de Maatschappij tot Exploitatie van Staatsspoorwegen rails gebruikt van 40 K.G. per M., hoog 138 mM., lang 12 M., door de Holl. IJz.
Spoorwegmaatschappij rails van 47 K.G. per M., hoog 140 m.M., lang 12.25 M. Deze zware rails rusten op resp. 16 en 14 dwarsliggers. In het buitenland, bepaaldelijk in de Ver. Staten van Noord-Amerika worden op de hoofdlijnen nog zwaardere rails gebruikt (in Amerika van 49.6 K.G., in België van 52.7 K.G. per M.).
Voor locaalspoorwegen wordt een lichtere bovenbouw toegepast, in ons land met rails van 25.5—30.5 K.G. per M.
Ter verbinding van de sporen onderling op de stationsemplacementen dienen wissels en voor het overbrengen van afzonderlijke voertuigen ook draaischijven, rolwagens en traversen, terwijl op de eindstations en op belangrijke knooppuntstations groote draaischijven noodig zijn voor het draaien der locomotieven.
De wissels worden onderscheiden in halve en geheele wissels, kruiswissels, drieslagwissels, Engelsche wissels — halve en geheele —, symmetrische wissels, enz.
De wissels bestaan uit een verbindingsspoor (wisselspoor) tusschen de te vereenigen sporen en uit tongen, die aan het eene einde (worteleinde) kunnen draaien en wier spitsen of punten al of niet tegen de doorgaande rails kunnen aansluiten, op zoodanige wijze, dat de voertuigen gedwongen worden of het hoofdspoor of het wisselspoor te volgen. De tegenover elkander liggende wisseltongen zijn onderling door stangen verbonden en worden, bij beweging ter plaatse, door hefboomen (excentrieken) omgelegd en door tegenwichten in den bepaalden stand vastgehouden.
Op de kruispunten der rails van het doorgaande en van het wisselspoor worden puntstukken gelegd, welke het passeeren van de radkransen in beide richtingen toelaten en waar tegenover contrarails zijn aangebracht ter geleiding van de wielen in de goede richting.
In N.-Amerika past men ook veerende wissels en beweegbare puntstukken toe.
Daar de kruising der spoorstaven niet beneden zekere hoekgrootte kan geschieden en daardoor de straal der wisselbogen betrekkelijk gering is, terwijl wegens de kruising van het buitenbeen de gebruikelijke spoorverhooging niet kan worden gegeven, dienen wissels met verminderde snelheid te worden bereden.
Op de emplacementen en ook op de baan komen herhaaldelijk kruisingen van sporen voor, waarvoor bepaaldelijk geconstrueerde of gegoten kruisstukken dienen.
Werken tot afsluiting en bewaking
De spoorwegen worden van het omliggende land door greppels en waar zij weiland, erven en bebouwde terreinen doorsnijden, door afrasteringen of door slooten gescheiden. Waar gekruist wordende openbare wegen niet onder of over den spoorweg kunnen worden geleid en dezen gelijkvloers snijden, worden de overwegen door wipsluitboomen, schuifboomen of rolbarrières afgesloten. Deze afsluitingen worden bij drukke wegen ter plaatse bediend of bij minder drukke wegen uit de verte bewogen (trekwipsluitboomen). Langs den* spoorweg bevinden zich daartoe wachterswoningen of wachthuisjes. Bij druk bereden lijnen worden de wachters of wachteressen door electrische klokseinen tijdig van de komst der treinen verwittigd.
Beveiligingsinrichtingen
Naast inrichtingen ter beschutting tegen sneeuw, die op bergbanen en in koudere streken noodig zijn, dient in het algemeen de treinenloop op eiken spoorweg beveiligd te worden tegen het gevaar van botsing van treinen onderling. Daartoe dienen eene telegraphische verbinding tusschen de stations en verder optische seinen op vaste plaatsen opgesteld.
De wijze van beveiliging door vaste seinen en vooral de uitbreiding van het seinstelsel is in de verschillende landen zeer uiteenloopend en voor de spoorwegen in een zelfde land ook verschillend, afhankelijk van de omstandigheden. Vooral in N.-Amerika zijn lijnen voorzien van eene zeer volledige beveiliging naast andere, waar zij nagenoeg geheel ontbreekt. In Midden-Europa en ook in ons land gelden in het algemeen de regels, dat de uiterste wissels van de stations, de aansluitingswissels bij samenkomst van lijnen, de gelijkvloersche kruisingen van spoorwegen en de beweegbare bruggen door seinen worden beveiligd. Deze seinen die op zekeren afstand (in ons land bij hoofdspoorwegen ten minste 300 M.) van de te beveiligen punten worden geplaatst, heeten afstandseinen en staan nabij de stations normaal op onveilig. Zij worden op veilig gesteld, zoodra een trein verwacht wordt en deze het station veilig kan binnenkomen. Bij beweegbare bruggen worden de seinen zoodanig aan de bruggen verbonden, dat zij eerst op onveilig moeten worden gebracht, alvorens de brug kan worden bewogen en omgekeerd, dat de seinen niet op veilig kunnen worden gesteld, alvorens de brug geheel gesloten en berijdbaar is.
De verschillende optische seinen worden meestal gegeven door hooge seinpalen met seinarmen (semaphoren), die des nachts licht vertoonen. Met de seinen worden in het algemeen drie aanwijzingen gegeven: veilig, langzaam rijden en onveilig (halt- of gevaarsein). Rood licht beteekent gevaar, groenlicht langzaam rijden, terwijl wit of geel licht veilig aangeeft.
In den laatsten tijd worden bij belangrijke stations de afstandseinen dichter bij het gevaarlijke punt geplaatst en vóór die seinen z.g. vóórseinen geplaatst, die langzaam rijden aangeven als het afstandsein op onveilig staat.
Op de stations worden nog speciale seinen gebruikt voor het uitrijden der treinen, den rangeerdienst, voor het aanduiden van den stand der wissels, enz. Ook worden op de stations de wissels dikwijls op afstand getrokken en daarbij zoodanig met de seintrekinrichtingen verbonden (geënclencheerd), dat het sein eerst op veilig kan worden getrokken, wanneer de wissels in den bepaalden stand zijn gebracht. (Centrale wissel- en seinstelling). Bij groote stations geschiedt deze centralisatie der wissels en seinen in bepaalde seinhuizen. Bovendien worden op belangrijke stations de wissels bij de omlegging vastgegrendeld of hunne ligging door wisselsperren verzekerd en hunne ontijdige omlegging door wissellatten voorkomen. De seinhuizen zijn met het bureau van den stations-chef electrisch verbonden, en de uitvoering der handelbewegingen van wissels en seinen wordt dikwijls door electrische sloten beheerscht. In N.-Amerika en ook elders zijn electrisch bewogen wissels en seinen toegepast, zoomede ook automatisch werkende seinen.
In het algemeen geschiedt bij zwakke treinbeweging de treinenloop op stationsafstand, en wordt bij enkel spoor het kruisen van treinen op de stations door de telegraaf of in N.-Amerika en Engeland door treinorders of treinstaven beheerscht.
Bij spoorwegen met druk verkeer wordt thans veelal het blokstelsel toegepast, waarbij de lijn tusschen de stations verdeeld is in blokken, met blokposten, die de treinbeweging beheerschen. Achter eiken trein wordt het sein van den blokpost op onveilig gesteld en wordt dat sein door den volgenden (of soms tweeden) blokpost weder vrijgemaakt (ontblokt), wanneer de trein dezen laatsten post is gepasseerd en deze post zijn sein op onveilig heeft gesteld (zich heeft geblokt). De eerste blokpost kan dan het sein op veilig stellen en een tweeden trein in zijn blok toelaten.
Het blokken en ontblokken geschiedt electrisch en wordt den blokwachter kenbaar gemaakt door blokvensters, door middel van daar achter verschijnende schijfjes (rood en wit).
V. Exploitatatie der spoorwegen
Uitoefening van den spoorwegdienst.
De uitoefening van den sptmnwgdiHist n invat een aantal takken van dienst, die in de verschillende landen bij de verschillende spoorwegmaatschappijen in meer of mindere mate afwijkend zijn ingericht. In het algemeen kan men onderscheiden den dienst van weg en werken, belast met het onderhoud, de vernieuwing en uitbreiding van de sporen (het lichten, richten en vernieuwen van het spoor, enz.), kunstwerken, gebouwen, seinen, telegraaf enz.; den dienst der exploitatie of van het vervoer, omvattende den stationsdienst, treinendienst en goederendienst; den dienst van tractie en materieel, omvattende den locomotiefdienst, het onderhoud van het materieel der treinen (in de centrale werkplaatsen en locomotiefdepots), de verlichting en verwarming der treinen, enz.; den dienst der magazijnen; ten slotte de Algemeene administratie, meestal omvattende den centralen dienst, de algemeene comptabiliteit, de centrale controle, tarieven en handelszaken, enz. In ons land onderscheidt men bij de Mij. tot Expl. van Staatsspoorwegen den Centralen Dienst, den Dienst van Weg en Werken, den Dienst der Exploitatie, den Dienst van Tractie en Materieel, de Algemeene Comptabiliteit en de Centrale Controle.
De uitvoering van den spoorwegdienst wordt geregeld door een aantal dienstreglementen, voorschriften, enz.
Treinen
Het vervoer van reizigers en goederen per spoorweg geschiedt in treinen, samengesteld uit de locomotief (zie ald.), die de trekkracht levert en door de beweging der drijfwielen den trein voortbeweegt, gevolgd door den tender, die de brandstof en het noodige voedingswater voor den-ketel der locomotief medevoert, en door een aantal rijtuigen voor het vervoer van personen of van de post of wagens voor het vervoer van bagage, goederen, vee, enz. Somtijds zijn locomotief en tender vereenigd in een tenderlocomotief. Tusschen den tender en de personenrijtuigen wordt meestal de bagagewagen als schutwagen geplaatst. De leiding van den trein is opgedragen aan een hoofdconducteur en conducteurs, de behandeling van de locomotief aan een machinist en stoker. Verder is zoo noodig personeel aanwezig voor het bedienen der handremmen (remmers).
Gewoonlijk heeft het vervoer van reizigers en van goederen plaats in afzonderlijke treinen, somtijds in gemengde treinen. Met de reizigerstreinen worden echter dikwijls bestelgoederen, paarden, enz. vervoerd. Men onderscheidt de reizigerstreinen in expresstreinen, sneltreinen, gewone of personentreinen, locaal- en markttreinen. De goederentreinen kunnen worden onderscheiden in gewone, in snelgoederentreinen en in speciale treinen (voor het vervoer van steenkolen, ertsen, vee, ballast, ledig materieel).
Goederentreinen ter vervoer van goederen van de stations naar havenbassins, industrieele ondernemingen enz. of tusschen de verschillende goederenstations van eenzelfde stad noemt men convooien.
De regelmatig loopende treinen rijden volgens vastgestelde dienstregelingen; de tijd is daarbij in vele landen geregeld naar den Zónetijd, voor ons land sedert 1893 naar den West-Europeeschen of Greenwichtijd. De treinen volgen bij dubbel spoor in Duitschland en ook in ons land het rechtsche spoor, in Frankrijk, België en Engeland, het linksche spoor. Nachtdienst komt op zeer vele spoorwegen voor. In ons land rijden des nachts evenwel geen reizigerstreinen, op enkele lijnen wel goederentreinen.
De snelheid van de treinen is zeer verschillend en afhankelijk van den aard en de samenstelling van de treinen en van de hellingen in den weg. In ons land is de maximum snelheid bepaald op 90 K.M. in het uur voor de expresstreinen, op 75 K.M. voor de sneltreinen, 60 K.M. voor de personentreinen en 45 K.M. voor de goederentreinen. Op de locaalspoorwegen mag de snelheid in ons land niet grooter zijn dan 50 K.M. in het uur (in Duitschland 40 K.M.).
De werkelijke gemiddelde maximumsnelheid is voor de expresstreinen in ons land 74—77 K.M. in het uur (Amsterdam—Den Haag, Vlissingen—Roosendaal). In het buitenland komen hier en daar grootere snelheden voor, 80—95 K.M., op enkele baanvakken tot 125 K.M., maar in het algemeen wordt slechts bij uitzondering en op enkele lijnen regelmatig met eene snelheid van meer dan 80 K.M. in het uur gereden (in Frankrijk, Engeland, NoordAmerika).
Rollend materieel
Het materieel der treinen noemt men rollend materieel. Een kenmerkend onderscheid in de constructie van het rollend materieel der spoorwegen van die van gewone voertuigen zetelt in de' ondersteuning op de assen. Bij gewone voertuigen rust het bovendeel tusschen de wielen op de assen; bij spoorwegmaterieel is het bovendeel over de wielen heen gebouwd en rust met smeerpotten op de assen buiten de wielen. Het bovendeel der voertuigen kan daardoor aanzienlijk breeder worden dan de spoorwijdte. De maximum toegelaten breedte is 3.15 M. bij normale spoorwijdte.
De maximum asdruk van de locomotieven is in ons land 14.900 K.G.; in de Ver. Staten van Noord-Amerika klimt hij tot 21.000 K.G., in Engeland tot 20.000 K.G.; de Mij. tot Expl. v. Staatsspoorw. heeft in ons land de zwaarste machines, wegende 65.400 K.G. Deze rusten aan de voorzijde draaibaar op een truck of bogie en hebben bovendien nog drie assen. De zwaarste locomotieven vindt men in de Ver. Staten van N.-Amerika; personentreinmachines van meer dan 100 ton, goederentreinmaehines met 6 tot 8 gekoppelde wielen van meer dan 150 ton. Maar ook in Europa treft men zeer zware goederentreinlocomotieven aan met een aantal gekoppelde assen.
De rijtuigen zijn in Europa veelal ingericht volgens het coupé-stelsel, met een aantal compartimenten en rusten op 2 of 3 assen. In N.-Amerika rusten de rijtuigen op twee trucks en zijn zij van een middengang voorzien, terwijl er gelegenheid bestaat gedurende het rijden van het eene rijtuig in het andere over te gaan. De Amerikaansche inrichting wordt, maar met ! zijgangen, thans in Europa ook dikwijls toegepast, bepaaldelijk voor de vestibule- of doorgangstreinen (D-treinen), terwijl bij de locaalspoorwegen veelal rijtuigen met middengang gebruikt worden.
In Europa heeft men meestal drie rijtuigklassen (in Pruisen 4); in N.-Amerika slechts ééne, met dien verstande evenwel, dat voor het gebruik van speciale wagens (eet-, slaap- Salonwagens, Pullman-cars) extra betaling gevorderd wordt. In enkele landen van Europa (België, Engeland) is men begonnen om op hoofdspoorwegen het twee-klassenstelsel ingang te doen vinden. Bij locaalspoorwegen is dit laatste in Europa reeds algemeen in gebruik.
De verwarming der reizigerstreinen in den winter geschiedt door kachels, stoven met heet water of briquetten, maar in verschillende landen meer en meer door stoom uit de locomotief. Voor de verlichting wordt olie, of ook dikwijls vetgas gebezigd (systeem Pintsch), dat in samengepersten vorm in reservoirs onder de rijtuigen wordt medegevoerd. Ook een mengsel van vetgas en acetyleen is toegepast, terwijl electrische verlichting mede ingang begint te vinden.
De goederenwagens zijn van verschillenden vorm en draagvermogen. Men heeft platte-, open-, gesloten-, vee-, stalwagens, enz. Zij hebben een draagvermogen, dat in N.-Amerika, waar alle wagens op twee trucks loopen, tot 50 ton gaat; in Europa is de 10 tons wagen algemeen in gebruik, maar worden ook wagens van grooter draagvermogen (15, 20 en 30 ton) gebezigd. Voor het vervoer van bier, vleesch, visch, kaas, melk, water, petroleum, vetgas, zware kanonnen, lang hout of andere omvangrijke voorwerpen heeft men speciale wagens.
Koppelingen
De voertuigen der treinen worden in Europa bij normaalspoor gekoppeld door een veerende haak-koppeling, die door aanschroeving gespannen wordt, terwijl de voertuigen verder wederzijds voorzien zijn van twee veerende buffers. In N.-Amerika wordt algemeen eene centrale automatische koppeling toegepast (klauwvormig).
Remmen
Om de treinen tot stilstand te brengen, worden de wielen van de locomotief en ook van verschillende voertuigen door daartegen aangeklemde remblokken geremd. Hierdoor ontstaat eene slepende wrijving tusschen de geremde wielen en de rails, welke de in den trein opgehoopte levende kracht uitput.
Ten einde de zware treinen spoediger tot stilstand te kunnen brengen, zijn de reizigerstreinen, die met groote snelheid rijden, veelal voorzien van doorgaande, meestal automatisch werkende remmen. (Vacuüm-remmen, luchtdruk-remmen). In N.-Amerika en in vele landen van Europa is op groote schaal de Westinghouse-rem in gebruik. Zij is in ons
land verplichtend voor alle treinen, die met eene snelheid rijden van 60 of meer K.M. p. uur. Bij deze rem is de locomotief en elk rijtuig voorzien van een reservoir, dat door een luchtpomp van de locomotief uit, door eene doorgaande treinleiding met samengeperste lucht wordt gevuld. Wordt in de treinleiding, hetzij van de locomotief uit, hetzij van een rijtuig, hetzij door het verbreken der treinleiding, eene plotselinge luchtverdunning te weeg gebracht, dan worden door de z.g. triplekleppen de verbindingen van de treinleiding met de reservoirs afgesloten en de samengeperste lucht der reservoirs toegelaten tot de remcylinders, wier zuigerstangen dan de remblokken tegen de wielbanden drukken. De goederentreinen en de reizigerstreinen met geringere snelheid worden door de stoomrem der machine of door uit de hand bewogen schroefremmen tot stilstand gebracht. In de Ver. Staten van NoordAmerika wordt de Westinghouse-rem ook bij goederentreinen gebruikt.
Tarieven
Het vervoer van personen en goederen geschiedt naar vastgestelde tarieven, in het algemeen berekend met inachtneming van den af te leggen afstand en bij goederen bovendien van een zeker vast recht. Dikwijls wordt bij grootere afstanden een differentieerend tarief toegepast, waarbij de prijs per eenheid bij grooteren afstand afneemt. Ook voor retourreizen is meestal prijsverlaging ingevoerd, zoomede voor vacantiereizen, grootere rondreizen, gezelschappen, enz. en bij het gebruik van abonnementskaarten en z.g. kilometerboekjes, die vooruit betaald moeten worden. In ons land is de vastgestelde maximumprijs voor de drie klassen 5, 4 en 21/2 cent voor enkele reiskaarten en 8, 6 en 4 cent voor retourkaarten, per kilometer; maar het vervoer geschiedt grootendeels tegen veel lagere vrachtprijzen dan dit normale barême. De prijs der retourkaarten bij de Hollandsche Ijzeren Sp. Mij. is bijv. slechts 1.2 maal dien van het normale barême, dat zij voor de enkele reiskaarten heeft aangenomen.
De goederen worden naar gelang van hun aard en volume getarifeerd naar verschillende klassen, waarbij nog verschil gemaakt wordt voor vervoer bij volle wagenladingen en vervoer van kleinere hoeveelheden (stukgoed). Verder wordt bij de bepaling der vracht rekening gehouden met de snelheid van vervoer, gering voor vrachtgoederen, grooter voor ijlgoederen. Het vervoer geschiedt onder begeleiding van vrachtbrieven, waarop de adressen van afzender en geadresseerde, het afzendings- en ontvangstation, de verschillende onkosten en andere bizonderheden worden aangeteekend. Voor het vervoer van bagage en bestelgoed (voor zoover de spoorwegmaatschappijen een bestelgoederendienst hebben ingevoerd) bestaan speciale tarieven.
VI. Aanleg en exploitatie van spoorwegen door particulieren en door den Staat.
De aanleg der spoorwegen heeft grootendeels plaats gehad door speciaal daarvoor opgerichte Maatschappijen, die zich door het plaatsen van aandeelen en het uitgeven van obligatieleeningen daartoe de noodige middelen verschaften. Het Staatsgezag verleende concessie voor den aanleg; somtijds werd deze door het geven van subsidiën of door het verleenen van rentegarantie (Frankrijk) bevorderd. België begon onmiddellijk met aanlegen exploitatie van Staatswege, maar verleende later ook concessiën aan Maatschappijen. Ook in Duitschland werden reeds dadelijk door den Staat spoorwegen aangelegd en geëxploiteerd in Brunswijk, Baden, Beieren en Württemberg; later volgde Staatsspoorwegaanleg en exploitatie in Saksen, Pruisen, enz., terwijl na de groote „Verstaatlichung” van 1876—90, thans in Duitschland nagenoeg alle groote spoorwegen Staatsspoorwegen zijn en door den Staat worden geëxploiteerd.
Ook in Frankrijk, Oostenrijk, Hongarije, Rusland, Italië, Zweden, Noorwegen, Denemarken, Zwitserland, Bulgarije, Rumenië, Servië en Portugal worden thans door den Staat spoorwegen geëxploiteerd, terwijl in EngelschIndië, Nederlandsch-Indië en in de Britsche koloniën de lijnen voor het meerendeel of uitsluitend Staatsspoorwegen zijn. In Engeland en Noord-Amerika vindt Staatsspoorwegaanleg en exploitatie door den Staat geen toepassing.
In ons land geschiedde de aanleg in den aanvang door maatschappijen (de spoorweg Amsterdam—Arnhem door het souverein gezag met de opbrengst van eene door Koning Willem I gegarandeerde leening), totdat bij de wetten van 1860, 1873 en 1875 een geheel net van spoorwegen door den Staat werd aangelegd. De exploitatie van de spoorwegen in Nederland en de verdere voltooiing van het net werden echter geheel overgelaten aan particuliere maatschappijen.
In 1863 werd daartoe een overeenkomst gesloten met de Maatschappij tot Exploitatie van Staatsspoorwegen, welke maatschappij achtereenvolgens alle door den Staat gebouwde lijnen in exploitatie nam, behoudens enkele, welke aan de Hollandsche Ijzeren SpoorwegMaatschappij in exploitatie werden gegeven.
Door de spoorwegovereenkomsten van 21 Januari 1890, goedgekeurd bij de Wet van 22 Juli 1890, kwam in deze regeling eene geheele wijziging, doordien de door den Staat aangekochte lijnen van de Nederlandsche Rhijnspoorweg-Maatschapprj in beheer kwamen bij de Maatschappij tot Expl. van Staatsspoorwegen, en het medegebruik van verschillende lijnen geregeld werd. Ook in andere landen komt het verleenen van ,,running power” voor. De Holl. Ijzeren Spoorweg-Mij. verkreeg daardoor directe verbindingen met België en Duitschland in de richting van Antwerpen, Berlijn en Keulen. In de overeenkomsten werd verder de wijze bepaald, waarop de spoorweguitbreidingen zullen tot stand komen, waarvan de kosten thans door de Maatschappijen worden gedragen. Tevens werd overeengekomen, dat de Staat ten allen tijde de spoorwegen geheel of gedeeltelijk zal kunnen overnemen (naasten), en de wijze vastgesteld waarop dit zal kunnen gebeuren en hoe de naastingsprijs bepaald zal worden, Deze naasting kan ook door de beide maatschappijen verlangd worden, wanneer de winsten beneden zeker minimum dalen. De Staat ontvangt voor het in gebruik geven der Staatsspoorwegen een waste huur, benevens een aandeel in de winst der maatschappijen boven zeker cijfer.
Sedert heeft de Staat nog verschillende lijnen in Noord-Brabant en Limburg van particuliere ondernemingen aangekocht en aan de Mij. tot Expl. van Staatsspoorwegen in exploitatie overgegeven.
Het denkbeeld van algeheele spoorweg-exploitatie door den Staat telt in een aantal landen voorstanders en is in ons land door de spoorwegovereenkomsten van 1890 voorbereid.
In Duitschland werd de Staats-exploitatie vooral ingevoerd met het oog op de militaire belangen. In andere landen en koloniën werd Staats-aanleg en exploitatie, behalve om militaire beweegredenen, toegepast, omdat er geen voldoende kapitalen te vinden waren, bereid om op gunstige voorwaarden aanleg en exploitatie van spoorwegen te verzekeren, terwijl spoorwegaanleg voor de ontwikkeling van het land noodzakelijk was. Maar ook in landen, waar overvloedig kapitaal te vinden is om krachtige spoorwegmaatschappijen te vormen, zooals in ons land, is, vooral in den lateren tijd, het denkbeeld van Staats-exploitatie meer op den voorgrond getreden.
De voorstanders van Staats-exploitatie wijzen op de omstandigheid, dat spoorweg-exploitatie zulk een algemeen belang is en zulk een monopolie vormt, dat zij niet aan anderen kan den Staat mag worden toevertrouwd, daar deze alleen behoorlijk voor de algemeene belangen kan waken, terwijl maatschappijen uit den aard der zaak in de eerste plaats op hunne eigen belangen moeten letten. Zij leggen verder nadruk op de nadeelen en moeilijkheden, die elke concessie en elke overeenkomst met spoorwegmaatschappijen oplevert en op de onmogelijkheid om de macht van de Regeering tegenover de maatschappijen in zake dienstregelingen, tarieven, aangelegenheden rakende de belangen van het personeel, enz. voldoende te regelen. Als voordeelen van Staats-exploitatie worden verder aangevoerd vermijding van onnoodige uitgaven ten gevolge van doellooze concurrentie tusschen de verschillende maatschappijen, het verkrijgen van meer eenheid in het spoorwegbedrijf en gelijke behandeling van alle streken des lands.
De tegenstanders van Staats-exploitatie wijzen op den in het algemeen trageren gang en het gemis aan plooibaarheid bij het Staatsbeheer, op het gevaar dat fiscale doeleinden de ontwikkeling van het verkeer in den weg zullen staan; verder op het gemis aan commercieel gevoel en initiatief, zoomede op gemis aan zuinigheid bij het beheer, dat bij exploitatie door den Staat te vreezen is, terwijl daarentegen de spoorwegmaatschappijen door de concurrentie tot voortdurende inspanning worden geprikkeld.
Beide stelsels hebben voor- en nadeelen; beide hebben bewezen goede uitkomsten te kunnen opleveren. De keuze exploitatie door particulieren of door den Staat zal daarom geheel worden beheerscht door de omstandigheden, waarin zich elk land bevindt, door de regeling van het Staatsbeheer en den aard van het spoorwegbedrijf.
VII. Wetgeving. Toezicht op de spoorwegdiensten.
De wettelijke regelingen betreffende de uitvoering van de spoorwegdiensten en het toezicht daarop van Staatswege loopen in de verschillende landen zeer uiteen.
In ons land kwam op 9 April 1875 de „Wet tot regeling van den dienst en het gebruik der spoorwegen” tot stand. Deze wet regelt o. a. de verantwoordelijkheid der ondernemers, de kruising en het mede-gebruik van de spoorwegen, het toezicht op de spoorwegdiensten, de tarieven en het vervoer, de afsluiting en andere maatregelen in het belang van het veilig verkeer over de spoorwegen, het beschikken over de spoorwegen in het belang van ?s Rijks dienst.
De dienst op de spoorwegen en het vervoer op de spoorwegen zijn verder in bizonderheden geregeld door twee Algemeene Reglementen.
Toen ook in ons land de behoefte ontstond aan locaalspoorwegen en tramwegen, werd bij afzonderlijke wet bepaald, dat op locaalspoorwegen afwijkingen konden worden toegelaten van verschillende bepalingen der Spoorwegwet van 1875 (Wetten van 1878 en 1889), terwijl daarbij die wet niet toepasselijk werd verklaard op de tramwegen. Deze laatsten werden gebracht onder de wet betreffende de openbare middelen van vervoer met uitzondering der spoorwegdiensten, van 1880.
Later bleek echter de wenschelijkheid om wetsbepalingen in het leven te roepen ten aanzien van de veiligheid van het verkeer over de tramwegen met mechanische beweegkracht. In de wet van 9 Juli 1900 zijn nu bepalingen opgenomen 1) voor locaalspoorwegen, met een maximum snelheid van 50 K.M. in het uur; 2) voor tramwegen (met uitsluiting van de paardentramwegen en de tramwegen voor personenvervoer in eene enkele gemeente gelegen) met een maximum-snelheid van 20 K.M. in het uur. Algemeene Reglementen voor de locaalspoorwegen en voor de tramwegen en een Vereenvoudigd Reglement voor locaalspoorwegen met een maximum snelheid van 35 K.M. in het uur werden in 1902 ingevoerd.
Het toezicht op de spoorweg- en tramwegdiensten, geregeld bij de wetten v. 1875 en 1900 is onder den Minister van Waterstaat opgedragen aan een „Raad van Toezicht op de Spoorwegdiensten”, onder wien een aantal districtsinspecteurs der spoorwegdiensten, Rijks-ingenieurs en ingenieurs voor het stoomwezen der spoorwegdiensten en voor het seinwezen werkzaam zijn.
VIII. Spoorwegen van bizondere constructie
Stadspoorwegen.
Naast de gewone spoorwegen en locaalspoorwegen en naast de tramwegen en kleine spoorwegen voor industrieel en ander gebruik (voor mijnbouw, fabrieken, land- en boschontginning, militaire doeleinden, enz.) zijn spoorwegen van bizondere constructie in toepassing gekomen. Men kan hiertoe rekenen de monorail spoorwegen (systeem Lartigue) in Ierland toegepast en de z.g. bergbanen, die vooral in Zwitserland gebouwd zijn ter bestijging van bergtoppen. De bekendste zijn de lijnen op den Mount Washington in N.-Amerika, op den Rigi, den Pilatus, Rothorn, Gornergrat en Jungfrau (gedeeltelijk in exploitatie) in Zwitserland, op den Vesuvius in Italië. Ter overwinning van de groote hoogte is bij bergbanen gebruik gemaakt van tandstaven tusschen de rails, waarin een aan de locomotief aangebracht tandrad grijpt (Tandradbanen, systeem Riggenbach) of van stalen kabels, waarmede de treinen door vaste machines of door het overwicht van den dalenden trein naar boven worden getrokken (Kabelbanen). Tandstaven zijn ook wel in gewone spoorwegen toegepast op daarin gelegen steile gedeelten (Höllenthal-baan in Baden, spoorweg van Padang naar het Ombiliënkolenveld op Sumatra, spoorweg van de Delagoabaai naar Pretoria in Transvaal).
Merkwaardig zijn de Stadbanen (métropolitains), die in den laatsten tijd gebouwd zijn en welke dienen voor het personenverkeer binnen en in de onmiddellijke nabijheid van de groote wereldsteden en bij de groote uitbreiding dier steden voor het stadsverkeer naast de tramwegen onmisbaar geworden zijn.
Te Londen, Glasgow en Parijs (grootendeels) zijn zij ondergronds gebouwd, te Chicago, Weenen, Elberfeld-Barmen als hooggelegen banen (viaducten), te Berlijn gedeeltelijk als hoogbanen, gedeeltelijk ondergronds; terwijl te New-York en te Boston eerst viaductbanen en later tevens ondergrondsche banen zijn aangelegd.
Het bedrijf op de stadbanen werd aanvankelijk met stoomlocomotieven uitgeoefend, maar later werd op de oudere stadbanen in Amerika en te Londen het stoombedrijf door electrisch bedrijf vervangen. De lijnen te Parijs, Elberfeld-Barmen en de nieuwe lijnen te Berlijn, New-York, Boston en Londen zijn dadelijk voor electr. bedrijf gebouwd. De lijn door Elberfeld en Barmen heeft een van het gewone type zeer afwijkenden vorm. Zij is aangelegd als zweefbaan (monorail-systeem Langen). De baan is gebouwd als een viaduct met twee spoorstaafregels. De rijtuigen hangen aan twee trucks, die over één dier regels loopen.
IX. Electrische spoorwegen.
Electriciteit als beweegkracht werd het eerst toegepast op stadstramwegen, bergbanen en later op de stadbanen; maar ook op gewone spoorwegen voor locaal verkeer in de omgeving van groote steden of ter verbinding van groote steden onderling, en daar, waar door de aanwezigheid van waterkracht de voortbrenging van electriciteit op goedkoope wijze kon geschieden. In Italië (lijnen van Milaan uit, Valtelinelijn), Zwitserland, Frankrijk (electr. lijn Parijs—Versailles) en in de Ver. Staten van N.-Amerika zijn dergelijke spoorwegen gebouwd. In ons land is de electrische lijn Amsterdam—Haarlem—Zandvoort, grootendeels op den openbaren weg aangelegd, ingericht voor eene snelheid tot 35 K.M. in het uur; een electrische locaalspoorweg op eigen baan tusschen Rotterdam, Den Haag en Scheveningen is in aanleg.
Bij de toepassing van electriciteit als beweegkracht wordt deze in vaste inrichtingen (Centralen) door de draaiing van electro-dynamische werktuigen (dynamo’s) opgewekt. De beweegkracht wordt daarbij geleverd door stoommachines of door waterkracht. De opgewekteelectriciteit wordt geleid in een koperen arbeidsdraad, die bovengronds langs den spoorweg is gespannen of in staven geplaatst in een kanaalleiding tusschen de rails, of wel in een derde rail, die langs ’t spoor is gelegd. Deze leidingen moeten goed electrisch geïsoleerd zijn. De electrische stroom wordt van den arbeidsdraad'afgenomen door een rollend contact (trolley) of door een beugel, van de derde rail door een slepend contact, en naar de electro-motoren gevoerd, die zich op den motorwagen of op de electrische locomotief bevinden. Zij brengt deze motoren in snelle beweging, welke beweging op de assen der wielen wordt overgebracht door tandraderen of op andere wijze.
De stroom vloeit terug naar de Centrale veelal door de wielen en de rails, die ter betere geleiding bij de laschverbindingen door koperen draden verbonden zijn. Om een regelmatigen toevoer van electriciteit naar de motorrijtuigen te verzekeren, heeft bij groote baanlengte de toevoer van de Centrale plaats door middel van voedingskabels (feeders), die op verschillende plaatsen met den arbeidsdraad verbonden zijn. Bij lijnen van beperkte lengte wordt in de Centrale gelijkstroom van 500—600 volt spanning opgewekt, die direct in de motoren der voertuigen kan worden gebezigd. Bij lijnen van grootere lengte wekt men in de Centrale hooggespannen stroom (draaistroom of eenphasige wisselstroom) op, die met leidingen van geringe doorsnede over groote afstanden kan worden gevoerd; deze stroom moet dan evenwel vóórdat hij in de motoren kan worden toegelaten, in gelijkstroom of wisselstroom van geringere spanning worden omgezet, wat tot dusver meestal in vaste onderstations geschiedt. Het streven is, en geslaagde toepassingen bewijzen de mogelijkheid, om die omzetting algemeen in de locomotieven of motorwagens zelf te doen geschieden, wat aanmerkelijke vereenvoudiging en vermindering in de kosten van aanleg zou geven.
Het voordeel van de toepassing van electriciteit zetelt in de volgende omstandigheden. Door het gebruik van vaste stoommachines in de centralen (eventueel door gebruik van waterkracht) kan goedkooper arbeid worden geleverd dan door locomotieven; het medevoeren van brandstof en water in de treinen vervalt; in den trein kunnen een groot aantal assen van electro-motoren worden voorzien, waardoor de adhesie vermeerdert zonder dat men tot groote asbelasting behoeft over te gaan; de verhouding van het gewicht der motoren tot het treingewicht wordt daardoor gunstiger dan bij locomotieven; de beweging der electro-motoren is eene ronddraaiende, bij stoomlocomotieven is de zuigerbeweging eene heen- en weergaande, wat vooral bij groote snelheid tot gevaarlijke slingeringen van de machine aanleiding geeft; rook en kolenstof worden vermeden.
Op de gewone spoorwegen is de electrische beweegkracht reeds toegepast in timnels — Baltimore; Parijs (Orléansspoorweg) — en in N.Amerika op enkele baanvakken van nog betrekkelijk geringe lengte. Het vraagstuk of het mogelijk en economisch zal zijn de elrctriciteit ook voor het verkeer over de gewone spoorwegen over groote afstanden toe te passen, is nog in voortdurende studie. Niet alleen is de moeilijkheid te overwinnen om den hooggespannen stroom op niet te kostbare wijze langs den spoorweg te geleiden en om te metten, en ook bij grooter treinsnelheid op practische wijze naar de motoren te geleiden, maar tevens zijn de bezwaren te ondervangen, die op groote stations door de aanwezigheid der talrijke wissels en door de toepassing van hooggespannen stroom ontstaan. Dit laatste kan ten deele geschieden door op de stations laaggespannen stroom te gebruiken, maar maakt de inrichting meer ingewikkeld. In de Vereenigde Staten van N.-Amerika zijn welgeslaagde proeven genomen met electrische locomotieven tot het voortbewegen van goederentreinen van gewone samenstelling, en vinden deze hier en daar reeds toepassing. In Frankrijk zijn proeven genomen met een locomotief systeem Heilmann, waarbij de electriciteit op de locomotief zelf door een stoommachine werd ontwikkeld en naar de treinmotoren gevoerd.
In Duitschland werden in 1903 door eenige groote electriciteits-maatschappijen op een spoor nabij Berlijn proeven verricht met zware, van krachtige motoren voorziene rijtuigen, ter bestudeering van de moeilijkheden, die zich bij het bereiken van groote snelheid voordoen (treinweerstand, stabiliteit van het voertuig, constructie van den weg), en daarbij werd eene snelheid van meer dan 200 K.M. in het uur verkregen. Bi] toepassing van dergelijke groote snelheden zouden evenwel speciale daarvoor ingerichte lijnen moeten gebouwd worden. Ontwerpen daarvoor zijn in studie (Berlijn— Hamburg, Weenen—Budapest, Brussel—Antwerpen), maar het is nog een open vraagstuk of zij economisch bestaanbaar zijn, daar de trekweerstanden en de aanlegkosten bij dergelijke groote snelheden in buitengewone mate toenemen.
X. Spoor wegconventiën, -congressen, -vereenigingen.
Ten gevolge van de groote belangen, die bij het internationaal verkeer der spoorwegen betrokken zijn, is de wenschelijkheid gebleken om verschillende zaken het spoorwegwezen betreffend, internationaal te regelen. Zoo werd op 14 Oct. 1890 te Bern eene internationale overeenkomst omtrent het goederenverkeer op spoorwegen gesloten tusschen Duitschland, Frankrijk, Italië, Oostenrijk-Hongarije, Rusland, België, Nederland, Luxemburg en Zwitserland, waarbij zich later nog enkele andere staten aansloten. Deze z.g. „Bernsche conventie”, die in ons land bij de wet werd bekrachtigd, omvat bepalingen betreffende het vervoer van goederen op den grondslag van een rechtstreekschen vrachtbrief van het grondgebied van den eenen naar dat van den anderen Staat. Zij bepaalt vorm en inhoud van den internationalen vrachtbrief, de rechten en verplichtingen van de afzenders en van den spoorweg, de verantwoordelijkheid van den spoorweg, de vergoeding bij verlies of beschadiging, de schade te betalen bij het overschrijden van den leveringstijd. Zij geeft aan, welke goederen van het verkeer zijn uitgesloten en bepalingen betreffende goederen, welke voorwaardelijk ten vervoer worden aangenomen. Eene lijst van de spoorwegen, waarop de conventie toepasselijk is, wordt steeds aangevuld, terwijl te Bern een centraal-bureau gevestigd is ter beslissing van geschillen en tot voorbereiding van aanvullingen of wijzigingen der conventie. De kosten van dit bureau worden door de tot de conventie toegetreden Staten gedragen.
In 1882 en in 1886 kwamen verder te Bern „Internationale Conferentiën” bijeen, betreffende technische eenheid in het spoorwegwezen. Deze conferentiën (waarvan in 1906 de derde zal bijeenkomen en waaraan thans Frankrijk, Duitschland, Italië, Oostenrijk-Hongarije, Zwitserland, België, Bulgarije, Griekenland, Rumenië, Servië en Nederland deel nemen) regelden de grenzen der normale spoorwijdte, een algemeen normaalprofiel van goederenwagens en personenrijtuigen, den minimum radstand der voertuigen, verschillende afmetingen van het rollend materieel, voorschriften omtrent de douanesluiting der goederenwagens, enz.
Nog verdienen hier vermelding de „Internationale spoorwegcongressen” ter bespreking van de technische en economische belangen der spoorwegen, het eerste in 1885 te Brussel gehouden (waar ook het permanent internationaal bureau zetelt), het 7de te Washington in 1905.
Reeds veel vroeger, in 1846, werd in Duitschland de „Verein Deutscher Eisenbahn-Verwaltungen” opgericht, waartoe ook de Ned. spoorwegmaatschappijen zijn toegetreden, welke vereeniging door bespreking en onderzoek van allerlei onderwerpen op spoorweggebied en vaststelling van normaliën (Technische Vereinbarungen über den Bau und die Betriebseinrichtungen der Haupt- und Neben-eisenbahnen) veel nut heeft gesticht.
Tweemalen ’s jaars komen verder afgevaardigden van de Midden-Europeesche spoorwegmaatschappijen te zamen ter bespreking van de belangen en de dienstregeling der internationale treinen (Internationale dienstregeling-conferentiën).
XI. Invloed van den aanleg der spoorwegen.
De aanleg van spoorwegen heeft een verbazingwekkenden invloed gehad op de toeneming van het verkeer, op de ontwikkeling van de industrie, van handel, landbouw en veeteelt en heeft een geheelen omkeer te weeg gebracht in het maatschappelijke leven en de sociale toestanden.
De vermeerdering in de snelheid van het vervoer van personen, de verkorting van den duur der goederentransporten en de groote verlaging van de kosten van vervoer gaven aanleiding tot het scheppen der groot-industrie, mogelijk geworden door massalen aanvoer van grondstoffen en brandstoffen, door ontginning van ijzer- en andere mijnen, waardoor weder de werktuigen goedkooper werden en algemeen ingang vonden.
De cultures konden worden uitgebreid door beteren afvoer van producten en door aanvoer van geschikte meststoffen. In verband met een en ander namen de in- en uitvoeren', en daarmede handel en scheepvaart belangrijk toe, en vermeerderde de openbare rijkdom. De verkorting der afstanden en de verlaging der transportprijzen verminderden de prijsverschillen in levensmiddelen, bouwstoffen en andere benoodigdheden, herstelden het evenwicht tusschen vraag en aanbod en voorkwamen de gevolgen van misoogsten. Het achterland werd tegenover de streken langs de kust en langs de bevaarbare rivieren in gunstiger toestand gebracht; de steden breidden zich sterk uit.
De spoorwegen bevorderden verder de eenheid in de verschillende rijken, vergemakkelijkten het landsbeheer, en de verspreiding van onderwijs en beschaving, door woord en geschrift. Ten slotte zijn zij van groot militair belang.
XII. Enkele statistieke opgaven betreffende de spoorwegen in Nederland.
Op 1 Januari 1906 waren in Nederland in exploitatie 2443 K.M. hoofd- en 548 K.M. locaalspoorwegen (normaalsporig), te samen: 2991 K.M., of 9 K.M. per 100 K.MA
Met uitzondering van ruim 40 K.M., die door buiterhnische spocrwegcnderneiriagen worden geëxploiteerd, is het geheele Nederlandsche spoorwegnet sedert 1 Dec. 1905, toen de lijnen der Noord-Friesche Locaalspoorweg Mij. door de Holl. IJz. Spoorweg Mij. in exploitatie werden genomen, in beheer bij 4 maatschappijen, t. w. de Maatschappij tot Exploitatie van Staatsspoorwegen, de Hollandsche Ijzeren Spoorweg Mij., de Nederlandsche CentraalSpoorweg Maatschappij, en de N.-BrabantsehDuitsche Spoorweg Mij. Deze maatschappijen en de Noord-Friesche Locaalspoorweg Mij. bezaten te zamen in 1904: 1033 locomotieven, 786 tenders, 2522 rijtuigen, 125 postrijtuigen, 906 bagagewagens, 6565 gesloten goederenwagens, 7228 open goederenwagens en kolenwagens, 767 platte wagens, 1774 veewagens, 57 paarden stalwagens en 569 speciale wagens, waarvan 352 aan particulieren behoorden. Deze maatschappijen vervoerden in 1904 op hunne lijnen (daaronder begrepen enkele gedeelten op vreemd grondgebied en enkele tramwegen) de volgende reizigers en goederen:
Aantal reizigers Bruto opbrengst m Gld. Goederen. tonnen Bruto opbrengst in Gld.
Mij t. Expl v.S.S 13.714.000 12.036.000 8.335.000 13.784.000
Holl. IJz Spw. Mij. 21.349.000 10.810.000 4.309.000 8.601.000
Ned. Centr Spw Mij. 2.437.000 1.019.000 609.000 861.000
N.-Brab. D Spw. Mij. 674.000 366.000 454.000 478.000
N. Fr. Loc. Spw. Mij 142.000 46.000
Tezamen 38.174.000 24.373.000 13.707.000 23.775.000
In totaal, ongerekend de buitengewone inkomsten uit verschillende bronnen, was de bruto-opbrengst f 48.148.000.
