原題は『Die Welt auf Schienen』、著者は Artur Fürst です。原文は独語。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『軌道上の世界』開始 ***
翻訳に関する注記:
Text、=Text= および #Text# はオリジナル作品でそれぞれ斜体、太字、下線付きテキストを表します;^{Text} は上付きテキストを表します。オリジナル作品はFraktur字体で印刷されましたが、ここで ~Text~ とマークされたテキストを除きます。
このテキストの末尾にさらに翻訳に関する注記があります。
Artur Fürst
線路上の世界
[図:
ドイツ博物館ミュンヘンのモデルによる
- ジョージ・スティーブンソンの賞金機関車「ロケット」、
1829年のRainhill競争で勝利を収めたもの]
[図:J. A. Maffei ミュンヘン製
- ヨーロッパで最も重い機関車
バイエルン国有鉄道の貨物列車テンダー機関車;Mallet式;
軸配置 ~D+D~;製造年 1913]
画像1および2の両機関車の比較
長さ 旧機関車 3,85 ~m~|新機関車 17,55 ~m~
蒸気圧力 「 「 「 3,3 ~kg~|「 「 「 15 ~kg~
1 ~qcm~ 上| 1 ~qcm~ 上
加熱面積 「 「 「 12,8 ~qm~|「 「 「 285 ~qm~
重量 「 「 「 7450 ~kg~|「 「 「 122 500
| ~kg~
最高出力 「 「 「 10 ~PS~|「 「 「 1800 ~PS~
燃料消費 「 「 「 1/2 ~kg~|「 「 「 1/8 ~kg~
コークス|石炭 1 ~km~走行および
|1000 ~kg~ 列車重量あたり
Artur Fürst
線路上の世界
遠距離交通の鉄道における設備および運営の描写
並びに鉄道の歴史
[図]
Albert Langen, München
[図:By]
鉄道は再び、人類に新たな転換を与えるような決定的な出来事であり、生活の色と形を変えるものです。世界史に新しい節が始まります。そして私たちの世代は、それに立ち会えたことを誇りに思うことができます……。時間と空間の初歩的概念さえも揺らぎ始めています。鉄道によって空間は殺されます。残るのは時間だけです。
(ハイネ、1843年。)
~Copyright 1918 by Albert Langen, Munich~
序文
この本は鉄道の 技術 について扱っています。
それにより本書には制限が課せられています。散発的な考察を除き、鉄道の経済的意義、その社会的および政治的生活への影響は論じられません。この大きな主題領域を排除することによってのみ、ここで述べられるべきものにスペースを確保できました。
経済政策的な影響と関連についての詳細な議論を省略できたのは、ここに十分な読みやすい文献が豊富に存在するからです。しかし、私が現代の鉄道技術について言うつもりだったものを、少なくともおおよそ含むような本は、私の見る限り存在しません。
本書を読み終えた後、推奨される例に従ってこの導入の言葉をざっと読む読者に対して、ここで新しいことを伝えるつもりはありません:私は何もこれ以上望んでいませんでした。ただ、誰でも知識を求める人が駅に入るか、走る列車の窓から注意深く目を凝らして通り過ぎるものを眺めるときに浮かぶ質問に答えることだけでした。それにより同時に、私は教科書を書いたのではなく、読者を線路上の世界を散歩するのに連れて行っただけであることを表現しています。私の意図は鉄道建設者を育てるものではありませんでした。私は人間の精神のこの壮大な創造物の絵を描きたかったのです、私の描写能力が許す限り色彩豊かで魅力的に。指定された枠内で鉄道技術の包括的な描写を与え、同時に娯楽書を書くよう努めました。
私の意見では、専門家でない人でも、ある特定の技術分野に深く入りたい熱い願いを持っていても、通常の乾燥した、講義風に構築された説明に従うことを決して要求されるべきではありません。この見解は私を以下の一般的に有効な注記に導きます。
広く広まっている見解は:「技術的なことは理解できない!」です。それにより、こうした領域を扱う作品を読むことへの強い嫌悪と、技術的なことに対する驚くべき無知が生じます、しかしこれらは毎日誰をも最も密接に触れるものです。しかし、人間が作ったものはすべて理解できるように説明できることは確かです。技術的なことを説明したい人は、読者の受容能力を正確に考慮しなければなりません。最も良いのは、前知識を全く仮定しないことです。さらに、全く未知の国に入る読者に対して、道の横にある場所で素早く通り過ぎられるか、基本的な重要性のために長く留まる必要があるかを自分で認識させるべきではありません。説明の著者はむしろ、素材をそう分類し配置して、重要なものが自然と強く際立つようにする義務があります。比較的な、さらには逸話的な素材を提供して純粋に文学的に魅力的な描写に到達できれば、技術の新しい友人を獲得できると期待できます。
こうした意見と意図の上にこの本の内容は構築されています。意図した効果をどれだけ達成できたかは、読者の判断に委ねなければなりません。
ほぼすべての経済的な考察を省略したにもかかわらず、遠距離鉄道の設備と運営の描写に本書をさらに制限する必要がありました、巻を不格好な厚さに膨らませないために。すなわち、大きな路線の建設と拡張には、こうした技術的大業績の豊富さが埋め込まれていて、その描写だけがかなり広く設定された枠を満たすのです。私は同じ出版社から出版される予定の「ベルリン 技術の世紀で」という本で、ここに欠けている都市高速鉄道と路面電車を扱うつもりです。
この作品のテキストおよび画像素材の収集にあたり、私は最も快く支援を受けました。特に感謝するのはベルリン王立鉄道局で、公式印刷物の提供と多数の業務施設の見学許可により、多くの章の徹底的な処理を可能にしてくれました。またドイツの大きな鉄道業も私の仕事に愛情ある理解を示してくれました。特に強調したいのはHannoversche Maschinenbau A.-G. (Hanomag) とその責任者、Kgl. Baurat Metzeltin による広範な支援で、同時に彼には大きな部分の校正読みをしてくれたことに感謝します。
以下のページで扱われるのは大きな主題です。私たちの強く批判的な時代は、容易に小さな汚点に気づいて、輝かしく輝く太陽の光線を見逃す過ちを犯します。私はこの本で、読者が鉄道旅行でも避けられない小さな苛立ちや、ここかしこに現れる欠陥を、今後より簡単に無視できるようにしたいと思います、彼らに、どこへでも急ぎの列車で到達できるように、どれだけほとんど見渡せないほどの施設と設備が作られなければならなかったか、どれだけ膨大な仕事が毎日新たに遂行されなければならなかったか、旅行者の健康と命の安全を確保しながら運営を定期的に行うために知ってもらった後で。
この鉄道についての本の執筆中、一瞬もこの人類の素晴らしい創造物に対する驚嘆と高い喜びの感情が私を離れませんでした。私がこの驚嘆と喜びのわずかな部分でも読者に伝えることができれば、私の仕事は失敗ではなかったと見なします。
Berlin-Wilmersdorf, 1918年春
Artur Fürst
目次
ページ
序文 ~V~
鉄道の時代 (1.) 3
過去から 21
2. 前駆者 23
3. 巨匠 38
4. 「我々の時代の最大の驚異」 49
5. 軌道の歴史 68
6. ドイツでの鉄道の春 87
7. 一人の殉教者 100
8. ドイツのネットワークの発展 113
現在 119
9. ベルリンからハレへの旅 121
10. 新しい路線 126
11. 大地の堅固さ 130
12. 谷と山を越えて 136
13. 鋼の道 165
14. 機関車 188
15. 転がる家 251
16. 荷の担い手 280
17. 引張りと押し 299
18. 手綱 306
19. 起源 330
20. もてなしのホール 354
21. 守護の腕 369
22. 奉仕の軍団 425
23. 監視と手入れ 441
24. 分単位で! 453
25. 紙の札 463
26. 歯とロープで 469
27. 孤独者 491
28. 架線の下 499
29. 未来 523
ドイツの国有および私鉄の管理局 531
資料一覧 534
索引 536
鉄道の時代
- 鉄道の時代
人類史の中世は、前の世紀の最初の三分の一まで続いていた。1830年になって初めて、近代が始まる。当時、初めての大きな鉄道路線が、公共交通のために開通したのである。
なんという出来事だったことか!
何千年もの間、人間は出生の偶然によって置かれた土地に縛りつけられていた。地球の住人にとって最初から敵対的な力——空間——が、彼を住居に釘付けにしていた。この力に対しては、最大の苦労と恐るべき危険を伴い、貴重な所有物である時間の過大な犠牲を払ってしか闘うことができなかった。だからこそ、かつて大きな人間の集団が地球表面を移動したとき——それは今日では普通の日のように日常的に起こっている——それは強力な衝撃によって動かされたものだった:優位な敵の攻撃、自然の力による故郷の耕地の破壊、または征服と戦利品への欲望によるものだった。そのような集団移動のそれぞれは歴史的事件となり、民族移動や軍隊の行進として不朽の書物に記された。
自然は、人間の精神に移動の喜びを植えつけ、できる限り遠くへ進み出たいという憧れを植えつけ、まだ知られざるものを眺めることに特別な喜びを感じさせるようにしたのに、この同じ自然は、その最後の創造物である人間に、その喜びを得るためのきわめて貧弱な手段しか与えなかった。
これは実に驚くべき事実である。われわれが好んで「万物の母」と呼ぶ自然は、生き物に対して——それらが自ら任意に場所を移動できる範囲で——この目的のためのきわめて不完全な道具しか与えなかったのである。歩行のために動物や人間に与えられた脚——細部は異なるが、全体としては常に同じ形と種類——は、きわめて控えめな効率の装置である。歩くたびに比較的大きな重量を新たに持ち上げなければならず、すぐにまた沈み、死んだ振り子の動きが各歩行ごとに無駄に力と時間を消費する。
ところが、重量の持ち上げの不均衡や死んだ動きのない、きわめて簡単な移動装置がある。人間は、自分の種族がまだかなり若く、文化のきわめて低い段階にあったときにこれを発明した。自然は、その計り知れない長い進化の作業中に、このことを一度も思いつかなかった。
この装置こそ、車輪である。
誰も車輪の下部構造を持って生まれてくるわけではない——それはどれほど奇妙に聞こえようとも、非常に望ましいことである。人間はむしろ、はるかに使い勝手の悪い道具の助けを借りて地球上を移動しなければならない。そしてさらに、私たちの故郷の星の表面は、その形状によって長い距離の横断を著しく困難にしている。
何百万年も前、地球の地殻がすでに一定の深さまで冷えて固まったとき、内側は今日よりはるかに熱かったが、ますます冷えていく火のような液体核の収縮により、この核と固い地殻の間に広い隙間が生じた。それまで完全に平らだった外側の地層は、これにより支えを失い、重力の引力によってついに崩壊せざるを得なかった。このとき、かなり激しく乱れた。巨大な岩盤が斜めになり、ある場所では地面が押し上げられ、他の場所では沈んだ。このようにして、私たちが住む天体の現在の顔が生まれ、母なる地球の滑らかな額にしわが刻まれた。山々が積み上げられ、溝が刻まれ、落ちる水の鋭い歯が、平らな土地にも深い切れ込みを作った。
それ以来、地球表面の大きな部分を前進することは、単なる平野をのんびり歩くことではなくなった。歩く人や乗る人は最初から重力と闘わなければならず、それは無数の起伏のたびに不快に現れた。私たちの祖先は、数千年前にすでに小さな凹凸を、多少固めた路面の道路を造ることで調整できた。しかし、地形の大きな波状運動に対しては、道路は密着せざるを得ず、ここでは力の節約になる調整はできなかった。19世紀初頭までしか存在しなかったゆっくりとした交通手段のために、膨大な費用をかけて平らな道を作ることを誰も思いつかなかった。それは、鶏にコンドルの翼を付けるようなものだった。費用に見合う利益は生まれなかっただろう。
本当に平らな道路を造るという巨大事業が価値あるものと見なされるには、まず何か全く新しい、きわめて壮大なことが起こらなければならなかった。車輪がレールと結婚し、この結婚に蒸気の推進力が養子として迎え入れられなければならなかった。
これが起こったとき、人間は突然地球の主人となった。赤道とすべての子午線は短くなり、地球は彼の固い握りの下で縮み、空間——この捉えがたいもの——は圧縮されるようになった。
滑らかなレール上の車に引かれて、人間は今後、自然が不十分に体に付けた貧弱な移動装置を嘲笑するようになった。しかし同時に、新しい交通手段を創造したまさにその瞬間に、賢い発明家は、地球上を素早く巡ることを非常に困難にしていた第二の障害を除去することも考えた。今や、初めての大きな一般向けのレール道のためにすぐに、谷は盛り上げられ、丘は掘り下げられ、川は橋で渡され、岩は貫通された。人間が自分の所有物である地球を駆け抜けたい場所では、それ以来、裂け目は彼の前で再び平らになった。滑らかな平らな道で翼を得た車輪は、人類史の別の時代の象徴となった。
近代が始まったのである。
人間の故郷は固い大地であり、水ではない。だからこそ、数千年もの間、水上での移動が陸上旅行より速く快適だったという事実は、奇妙に感じられるに違いない。歴史の初期の世紀の運命と結びついたすべての偉大な場所は、海または大きな航行可能な川——それらは急速に海に向かっていた——に位置していた。海岸の近くだけが、人間集落を強化する唯一の手段である人々と物品の交換が、大きな規模で可能だった。
ローマ人は、地中海に面したアジアとアフリカの海岸を、故郷の大陸の内陸よりはるかに良く知っていた。世界海洋の諸民族をつなぐ力は、後世の数世紀まで、固い陸地の力よりはるかに優位だった。「フリシュッツ」の作者の息子で、卓越した技師であり優れた作家だったマックス・フォン・ウェーバーは、その著書『労働の世界から』の中でこう書いている:「16世紀でも、ニューカッスルからリスボンへ千センチャーの石炭を送るのは、ノリッチからロンドンへ一束の布を送るより簡単だった。そして同じ世紀の初めまで、海岸の炭坑が開かれるまでは、森のない地域にあり木炭不足に苦しんでいたロンドンは、石炭を持っていなかった。」
中世ヨーロッパの交通事情の惨状は、あまりにもよく知られているので、ここで新たに描写する必要はない。フリードリヒ大王の時代にドイツでどのように旅行したかは、王の妹であるバイロイト辺境伯夫人ヴィルヘルミーネの回想録に、素晴らしい形で描かれている。
彼女の小さな国の首都からベルリンへの旅行——今日は7時間で済む——に、彼女はほとんど同じ日数をかけた。そしてその道でどんな体験をしたことか! 辺境伯夫人は自分の旅行を次のように描写している:
「それは地獄のような天気だった! 道はひどく悪く、どんなに急いでもホーフにしか着けず、それも夕方11時だった。バイロイトからわずか6マイルしか離れていないのに。私の荷物は取り残され、私は完全に着替えたまま悪いベッドに横たわり、ほとんど眠れなかった。荷物は2時にようやく着き、私はそれを先に送るよう命じ、次の夜の宿が最初の夜より良くなることを願った。
第二日の旅は非常に長かった。私は3時に出発し、正午にシュライツに着いた。ホーフからわずか4マイルしか離れていない。車から降りずに少し肉汁を飲み、2駅先のゲーラに早く着くつもりだった。第一の区間を4時間で終え、第二の区間で馬が見つからなかった。2日前には予約してあったのに。
私に同行したのは、ゼッケンドルフ氏と私の侍女たちが乗った車だけだった。郵便局長は狡猾だったのだろうが、神にかけてこれ以上進まないでくれと懇願した。『大きな森を通らなければならず、毎日強盗と殺人が起きているし、同じ馬をゲーラまで連れて行かなければならないので、とても遅く着くでしょう。私が責任を負わないためにすべてお伝えします。』この賢い助言を聞いて、私の怒りが爆発した。私の侍女は、この村で夜を過ごすべきだと言ったが、ベッドも料理人もなく、家は強盗の巣窟のようで、死ぬほど臭く、中の汚れは吐き気を催すほどだった。私はすぐに決心し、英雄的に振る舞ったが、心の中では恐ろしかった。そして道を続けた。
郵便局長の忠告は残念ながらあまりにも正当だった! 道はひどかった! 毎歩ごとに転覆の危険があり、運の悪いことに夜がマントを広げ始めた。私たちは松明を持っていたが、森に入った瞬間に消え、暗闇が恐怖を増した。進むにつれ、周りで口笛が聞こえ、恐怖と震えに包まれた。冷たい汗が額から流れ、侍女たちも同じ状態で、私たちは小声でささやきながら、攻撃された場合の対処を相談した。この状態で夜2時まで続き、ようやくゲーラに無事着いた。私たちは皆半死半生で、特に私には英雄的な決意が血を沸騰させ、一晩中死ぬほど病んだ。」
また、画家ヴィルヘルム・フォン・キュゲルゲンは、その『老人の青春回想』で、前の世紀の最初の数十年を非常に優れた形で描写しているが、1814年にチューリンゲンを通る冬の旅行で、あまり快適な体験をしなかった。
「形容しがたい比例の馬車」と彼は書く、「古びて弱々しく、ばねにぶら下がり、扉は紐で固定され、硬く乾いた窓枠は留め金もかけられず、閉じられなかった。馬たちは深く頭を垂れ、半分眠っているか死んでいるように見え、どうしてここまで来たのか誰も理解できなかった。しかし馬は良いと言い、運転手は運ばれてくる各トランクに重いため息をついた。
ようやくすべてが整い、できる限り抱き合ったが、少なくとも私たち子供は腕をあまり動かせなかった。なぜなら、私たちは繭のように包まれていたからだ。一人ずつこのひどく惨めな箱に積み込まれ、最後に忠実なロゼが現れ、乗ろうとした。彼女は寒さから守り、荷物の破損を防ぐために、持っている下着と服をすべて体に重ね、ハイデルベルクの樽のように見えた。運転手は乗る人を心の中で量り、重すぎると判断した。しかしこの怪物のような娘を見ると、恐ろしい呪いを吐き、この娘を車に乗せたら誰かに連れて行かれろと誓った。
『それならどこから来たかへ帰れ』と父が叫び、再び荷物を降ろさせ、最初の試みは失敗した。」
一行は別の旅行馬車を得た。
「しかし最良の馬車でも」とキュゲルゲンは続ける、「最良の運搬ではなかった。道は凍り、馬車は酔っぱらいのように左右に揺れ、ついにナウムブルク付近で雪の穴に嵌まった。父と運転手は飛び降り、首まで濡れながら叫びと鞭でできることをした。馬たちも全力で馬具に力を入れ、できることをした。しかし馬車は釘付けのようになった。
幸いなことにすぐ近くで雪かきの一団が働いていた。父が話しかけると、彼らは溝を掘って車が落ちないようにする仕事で、それ以外は関係ないと言った。運転手は、道の穴の方が溝より悪いし、私たちが嵌まっているのがわかるだろうと反論したが、彼らを動かすのは道端の石像の無駄な手を上げるのと同じくらい難しく、懇願も金も彼らの職務を賢く解釈させることはできなかった。
こうして再び嵌まったまま……父と運転手は軍議を開き、車を空にして荷物を降ろすしかないようだった。病気の母と私たち全員にとって悪い見通しだった。しかし見よ! 約20人のロシア兵の小さな分遣隊が、陽気な歌を歌いながら近づいてきた。彼らはここで何が起こっているか——いや嵌まっているか——を見て、求められずにすぐに手を貸した。数人の強い男が車の下に潜り、背中で持ち上げて継ぎ目が軋むほどにし、他の者は押し、叫び、馬を叩いた。瞬時に穴から抜け出し、救い主たちは贈り物をもらい歌いながら去った。」
1821年でも交通事情は決して改善されていなかった。当時ルートヴィヒ・ベルネは、ひどい旅行の苦難についての不満を、鞭のような論文「ドイツ郵便カタツムリのモノグラフ」にまとめた。そこで彼は、ある少佐との会話を再現している。
「少佐殿、私があなたのような剣を持っていたら、美的な呪いを十分に支えるために、悪魔にでも取られろ、私は切り込んで血まみれの頭を作っただろう。乗客は各郵便局長、車掌、御者の馬鹿で、彼らが酒を飲みたいか注ぎたいと思うたびに横たわらなければならないのか? 村に着き、郵便車で待って凍えるのが嫌なら、ストーブの主人は私たちの震える体を猫が粥を回すように回し、顔に千の疑問符を浮かべて何を命じるか疑う。貧しい乗客はパリの社交界のように生き、深夜にカツレツを食べなければならないのか? 46時間のうち14時間が夜だったのに、私は12ショッペンのワインを飲み、車掌のためにさらにいくつか支払った。フランクフルトからシュトゥットガルトまでどれくらいかかるか、少佐殿? わずか40時間だ! この短い道で私たちは15時間休んだ!
読者が私が正当な詩的自由以上のことをしていないことを確信できるように、フランクフルトとシュトゥットガルトの間で私たちが止まった時間の正確な計算と、その場所の名前を以下に示す。この郵便車の統計(静止学)から、私がまだ2パーセントも嘘をついていないことがわかるだろう。15時間に対して過大はわずか16分だ。
時間 分
シュプレンドリンゲン — 12
「 ランゲン — 50
「 ダルムシュタット — 45
「 ビッケンバッハ — 30
「 ヘッペンハイム 1 15
「 ヴァインハイム — 30
「 ハイデルベルク 3 15
「 ネッカーミュンデ 1 15
「 ヴィーゼンバッハ — 12
「 ジンツハイム — 15
「 フュルフェルト — 30
「 ハイルブロン 3 10
「 ベージヒハイム 1 5
「 ルートヴィヒスブルク 1 —
————-
合計: 14時間 44分
私はストラスブールからパリへ、そしてパリからメッツへ駅馬車で旅行し、靴底ではなく良いヴェルヴィエの布の下にあり、この二つの旅行合わせて車は10時間も止まらなかった。これでは狂うのではないか? 道の交差点での郵便車の接続がひどく悪く、ブルヒザールで24時間待ってストラスブールの車を待たなければならず、フランクフルトへ進めなかったのは恥辱ではないか? 少なくとも待機手当を、休職中の公務員のように、座席と行き先が見つかるまで乗客に与えないのか? 少佐殿、夕刊をお読みか? そこでミューレン氏が今年の第33号に、よく旅行した風変わりな男の逸話を語っている。この旅行(と語られる)では、いつも特別郵便馬車を使っていたが、何よりも郵便局長、駅長、御者たちに腹を立て、彼らの粗野、貪欲、駅での遅さと走行の遅さに尽きせぬ皮肉と描写をした。この敵対は遺言にも表れた。
遺言では、遺体を埋葬地まで送るべき人々を名指しした後、次のように命じた。『前記の者たちは特別郵便馬車で私の遺体に従うことを明示的に要求し、費用は葬儀のために用意された金額から支出せよ。なぜなら、葬列は格式上荘厳でゆっくり進まなければならず、御者たちは後者を確実に最もよく実行するだろうから。』
少佐殿、もし私が夕刊を読んでいたら、あなたも私の次の考えに思い至らなかったか? 葬列の人々ではなく遺体そのものを、高貴なトゥルン・ウント・タクシス家の郵便車で埋葬地へ運ぶべきだ。そうすれば、仮死から目覚める時間を得られ、人生の灰の中に火花が残っていれば、車の揺れがそれを炎に煽るだろう。これは良い移動式検死ではないか?」
鉄道開通まで、すべての交通路は極めて悪かった。ローマ人はすでに北ドイツまで及ぶ優れた道路を築いたが、それは交通の向上のためではなく、支配を強化するために兵士をどこへでも素早く送るための容易に歩ける道が必要だったからだった。この政治的目的がなくなると、レギオン街道はすぐに荒廃させられ、同様の壮大さの新しい道を造ることは考えられなかった。なぜなら、車両がそれを価値あるものと見なさなかったからだ。
船は最も重要な輸送手段であり続けた。フリードリヒ大王は運河を築いたが、道路は築かなかった。1830年頃のイギリスでは水路の重要性が大きく、ブリッジウォーター公爵の運河に関与した者たちは、ほとんどスティーヴンソンの事業を潰すところだった。人間の大きな移動手段を水に強制する呪いがあるようで、前進時の水の分割に不必要な力が費やされる。水より密度の低い空気をより少ない力で貫通できることは古くから知られていたが、水の自然に平らになる面があまりにも魅力的だった。
鉄道こそが陸上にも平らな面を造り、人類に疾風のような速度という王者の贈り物をしたのである。「一国の道路の整備は」とマックス・フォン・ウェーバーは言う、「その文化発展の正の度合いを示し、その比較級は運河を必要とし、最上級は鉄道なしには考えられない。」注目すべき観察は、最上級が正の度合いや比較級を駆逐しなかったことだ。むしろそれによって強化された。鉄道の時代ほど多くの道路と運河が築かれたことはない。今日われわれが交通と呼ぶものはすべて、1830年から生まれたのである。
ライト兄弟とツェッペリン伯爵の登場以前に、誰も本当の飛行の必要性を感じなかったのと同じように、スティーヴンソンの創造以前に、交通の必要性は存在しなかった。放浪の欲求は人間の原初の本能として古くからあり、ファウストは翼への憧れを強く感じた。しかし、頻繁で速く快適な旅行機会がないために、普通の生活が停滞したわけではなかった。鉄道一般は、必要だったから生まれたのではない。地球上のどこでも、それが存在するまではそんなものを欠いていたことはほとんどなかった。陸上での活発な人々と物品の交換という壮大な現象は、鉄道の普及によって生まれるまで、誰も想像しなかった。
フランスで新しい交通形態を導入しようとしたとき、ティエールは「イギリスの愚かさ」と語った。ドイツで最初の大きな鉄道線路の準備の年に、人々は互いに聞いた:「結局何のため? ドレスデン人がライプツィヒで何をし、ライプツィヒ人がドレスデンで何をするのか?」そしてベルリンの総郵便局長ナグラーは、ベルリン-ポツダム鉄道の建設者に、自分の1日1往復の駅馬車が二都市間で決して満席にならないのに、鉄道事業は全く見込みがないと反論したと言われる。(最近のザウターの調査によると、この発言は歴史的に確認されず、ナグラーはむしろ新交通手段の推進者だったらしい。この言葉は人物から切り離され、時代思想の表現として理解すべきである。)
バイエルン医務委員会は1835年でも、鉄道建設を阻止できると信じ、大きな速度が乗客に頭痛とめまいを引き起こすと宣言した。イギリスでは議会の議員でさえ、最初の大きな機関車路線に許可を与えまいとした。通過する列車が牛の草食を妨げ、鶏を怖がらせて卵を産まなくなる恐れがあるからだった。
それでも鉄道は生まれ、成長した。それは今日、人間が持つ最も重要で最も強力な道具である。
その優れた小冊子『時代の疾風の織機で』で、ラウンハルトは古代の七不思議に、現代の同じ数の不思議を対比させる。これには機関車鉄道、大きな橋、トンネルが含まれる。橋とトンネルの大規模建設は鉄道によって初めて生まれたので、ラウンハルトによれば、現代の最も素晴らしい産物の七つのうち少なくとも三つは鉄道の範疇に属する。
そしてまさに、それは世界の不思議である!
すべての本当に有用な機関車の祖先であるスティーヴンソンの「ロケット」が初めて列車を動かしてから、まだ九十年も経っていない。この比較的短い期間に、地球上のすべての交通事情が鉄道の影響でどれほど根本的に変わったことか!
以前ドイツで快速郵便で1時間に15キロメートルを進んだとき、この速い輸送に満足していた。今日の快速列車は1時間に100キロメートル以上を走る。しかし純粋な走行速度の15対100という比率は、旅行速度——つまり乗客が実際に一地点から他地点へ運ばれる時間——の比較によってはるかに影が薄くなる。機関車は数百キロメートルを一瞬も息をつかずに走れるが、郵便路線では絶えず馬を交換しなければならなかった。ラウンハルトによれば、1840年でも「ハノーファーからライプツィヒへの272キロメートルの旅行に、郵便で40時間を要したが、今日鉄道では5時間未満で済む。当時郵便は二都市間で週に各方向5回しかなく、実際は3回だった。なぜなら二回の運行では一泊の中断があり、旅行時間が40時間から48-50時間に延びたからだ。今日ハノーファー-ライプツィヒ間では毎日各方向に14本の旅客・快速列車があり、定期的な旅行機会は以前の郵便より20倍頻繁になった。」
1835年にベルリンからミュンヘンへは快速郵便でまだ3日半以上かかった。今日この区間は10時間で走破される。当時の運賃は81マルクだったが、今日三等車の切符は21.10マルクである。
今日鉄道では、以前陸上道路で徴収された運賃のほんの一部を支払うだけで、旅行中の快適さは比較にならないほど大きい。天候の悪影響は完全に排除され、振動はほとんどなく、広々とした、必要に応じて暖房・照明された車内は、狭い郵便馬車——ガタガタと狭苦しさの象徴——よりはるかに快適である。
速度の向上にもかかわらず、旅行の安全性は著しく向上した。郵便交通では40万人の乗客に1人の死者が出ていたが、今日ドイツの鉄道は1500万人の乗客に約1人の命を奪うだけである。
交通の信頼性は、鉄道運行のほぼ完全な中断なしと障害なしによって驚くほど高まった。例えば1910年のプロイセン国有鉄道では、van der Borghtによれば、二日以内の中断が41回、二日以上の長期間中断が8回(異常な大雨と洪水による)発生した。これに雪崩による短期間の37回の障害が加わった。合計78回の障害は、鉄道交通の巨大な規模に対しては全く取るに足らない。これに対して、少し強い雪でも郵便は完全に停止し、水路は冬は凍結、夏は長期乾燥でしばしば数ヶ月中断した。
鉄道の正確さはことわざになっている。ドイツの統計では、100本の列車のうち、定刻到着時間をわずかに超えるものはほとんどない。
鉄道はさらに、人類に教育普及の比類ない手段を与えた。レール道によって初めて、地球表面の状態についての知識が一般のものとなった。すべての民族の芸術的財産はそれ以来誰の目にも開かれた。各民族は今日他のすべての民族の特性を知っている。
ただ一つの点で、鉄道の好ましい影響について残念ながら誤解があった。以前の多くの著作では、鉄道による諸民族の緊密な関係が戦争をより恐ろしくなくし、軍隊の迅速な輸送がその期間を短くすると読める。フリードリヒ・リストは「鉄道は戦争緩和・短縮・防止の機械となり、最終的には戦争そのものを破壊する機械になるだろう」と考えた。私たちは今日、最も残酷な戦争の一つで最も長いものが、鉄道の高度な発展と重なったことを知っている。
人々の輸送よりさらに強く、鉄道は物品輸送の仲介に使われる。今日物品の輸送費は、以前陸上道路で支払われた価格の六分の一にすぎない。しかも閉じた鉄道車両での輸送は物品の保護がはるかに大きく、走行中の損失はほとんどなく、たいてい開放の貨物車より少ない。多くの物品群は鉄道によって初めて世界市場に適合するようになった。以前は高額な運賃で輸送が割に合わず、長時間の輸送で固定された資金が長く利用できなかったからだ。
鉄道の影響は、物品の交換だけでなく、その生産にも最も強く作用することを認識すると、さらに壮大に見える。生産が地方の需要だけに仕える限り、それは制限される。しかし自然の特別な恵みで特定の商品を大量に生産できる地域は、すべての大陸が買い手であることを知れば、その可能性を最高に活用するよう駆り立てられる。これが今日の状況で、鉄道は実際、世界海洋の岸の間の巨大な陸地地域を一つの単一の都市にしたのである。ヨーロッパやアメリカの各場所は、自分で生産できないものを必要とすれば、たとえ数百キロメートル離れていても、開いた買い物かごを持って角を曲がるように素早く他の場所へ行く。
特に適した場所での活発な物品生産は、迅速で快適な輸送手段がなければ一般にとって無意味である。世界大戦はロシアで露呈した状況を通じて、誰もがはっきり見た。鉄道が機能しなくなれば、一国のいくつかの地域で深刻な飢饉が起き、他の地域では積み上がった食料が腐る。よく発展した国で平和時に飢餓の亡霊がほとんど現れなくなったのは、主に鉄道の功績である。
人間の手から生まれた創造物で、この交通手段の施設の壮大さに匹敵するものはなかった。鉄道を建設するためには、多くの学問分野が緊密な同盟を結ばなければならなかった:地質学と地理学という二つの形態の地学、自然科学、技術、建築学、国際法、国際法、国民経済学。地球上で一つのことにこれほど多くの力と金が費やされたことはなく、しかし人間の努力の成果もこれほど大きかったことはなかった。
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の地図による。]
- 1855年のドイツの鉄道網
1913年——世界大戦前の最後の通常の年で、以下のすべての数値もこれに基づく——地球上のすべての鉄道の長さは約110万キロメートルだった。地球の赤道が4万キロメートルであるので、この鉄道のレール長で、25パーセントだけを複線と見なすと総レール長は137万5000キロメートルとなり、赤道を35回巻きつけることができる。これで地球から月まで三線式の鉄道を建設でき、この宇宙区間のための支線建設にまだ223000キロメートル残る。
この長さ137万5000キロメートルの巨大なレール束の重量——各区間を接続するための小鉄具は除く——を計算するために、ドイツの鉄道の比較的軽い線路では走行レール1メートルが30キログラムであるという事実から出発する。そうすると、地球上のすべての通常運行中のレールの総重量は825億キログラムとなる。これは地球上で最も高く、おそらく最も重い鉄製建造物であるエッフェル塔の重量の9000倍である。レール鋼から、エッフェル塔の最も外側の基点が形成する正方形と同じ断面積を持ち、高さが塔と同じ300メートルの完全な正方形の柱を鋳造しても、その重量はすべての鉄道のレールの半分にも満たないだろう。地球上で最もそびえる山、ガウリサンカール——その頂は海面から約9000メートル高く突き出ている——と同じ高さの同じ素材の円柱なら、直径は約40メートルになるだろう。
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の地図による。]
- 1905年のドイツの鉄道網
1890年にはすべての鉄道の長さは617285キロメートルだった。それ以来ほぼ倍増した。
大陸の中で、圧倒的に最も長い鉄道網を持つのはアメリカで、57万キロメートルである。これは地球全体の鉄道長の半分以上だ。一方ヨーロッパにはすべての線路長のまだ3分の1未満しかなく、34万6000キロメートルである。それでも、もちろん古い大陸の網ははるかに目が細かい。ヨーロッパでは100平方キロメートルあたり3.5キロメートルの鉄道があるのに対し、アメリカでは約0.8キロメートルにすぎない。
地球上のすべての国の中で圧倒的に最も密な鉄道網を持つのはベルギーである。ここでは100平方キロメートルの土地面積あたり平均29.9キロメートルの鉄道がある。小さなルクセンブルクを除けば、線路の目細さで次に来る国、大英帝国およびアイルランドは、ベルギーの鉄道密度の半分にさえ遠く及ばず、同じ面積でわずか12キロメートルである。ドイツは11.8キロメートルでそのすぐ後ろの第3位である。一方北米合衆国は100平方キロメートルあたりわずか4.4キロメートルの鉄道しかない。
1913年のドイツの標準軌鉄道は合わせて営業距離約6万1000キロメートルだった。これはまだ地球の赤道の1.5倍以上である。この文脈で興味深いのは、ドイツの陸上道路の長さが——まさに鉄道時代にレール道への接続路として極めて活発に整備された——15万キロメートルであるという事実である。
ドイツの鉄道の総長のうち、プロイセン=ヘッセン統合国有鉄道に3万9000キロメートル、バイエルン国有鉄道に8300キロメートルが該当する。バイエルン国有鉄道の実際の線路長——つまり、実際に並行している複線区間の線路を順に並べたもの——では、月の赤道を快適に一周できるだろう。
これらの数字は、線路の世界がいかに途方もなく広いかを明らかにしてくれる! 比較の尺度を宇宙の無限から借りてこなければならない。地球は、星学的な長さにも属する最大の周囲線以外に、これらの数字の大きさを照らすために引き出せる延長を持たない。
しかし、これまで述べてきたすべては、動かないまま横たわるレール束ではなく、絶え間なくその上で展開される疾風のような生命、轟音を立てる動きを考えるときには、色あせた無に等しくなる。
地球全体で現在約17万5000台の機関車が存在するだろう。標準軌ドイツ鉄道の機関車だけでも——動力車を含む約3万台——1913年には合わせて12億8000万キロメートルを走行した。この長さは、地球から土星までの距離——約15億キロメートル——に近づく。しかし特に驚くべき事実は、ドイツの各機関車の平均年間走行距離が4万3500キロメートルであるという事実で、つまり各機関車が、短い範囲を絶えず行き来する代わりに常に前進し続けたとすれば、地球を赤道で一周し、さらに3000キロメートル以上の寄り道もできたということである。
1913年のドイツ鉄道は約75万両の車両を保有し、そのうち6万6200両——つまり10分の1未満——が客車で、残りは貨物車と荷物車だった。これらの車両のすべての車軸は同年、少なくとも327億9100万キロメートルの距離を走った。この車軸キロメートル距離を地球から宇宙へ直線に延ばせば、終点は虚空に達する。それは太陽系の境界をはるかに超えるが、まだ最も近い恒星には届かない。そこで星学から適切な比較長を見つけるには、一部区間を考える。普通のD列車車両(回転台付き、つまり4軸)を想定し、上記の軸キロメートル数を達成したとすると、各軸には全体の4分の1が割り当てられる。このような車両なら、太陽系の最外惑星ネプトゥーン近くまで行き、そこから戻ってくることもできただろう。もちろん、この往復を1年でこなすのは、常に現在慣用されている最速の快速列車速度で走ったとしても不可能だっただろう。それにはむしろ——9000年かかるだろう。
1917会計年度について、プロイセン=ヘッセン鉄道管理局は、車両調達のため、これまで発注された中でも最大の注文をドイツの機関車・鉄道車両工場に与えた。その価値は約5億マルク、正確には4億8900万マルクだった。ドイツの生産拠点が、この巨大注文を1年以内に、しかも戦争中に履行できるほど強力だと感じていたことは、その規模と非常に称賛される能力を最も雄弁に物語っている。
帝国時刻表の分厚い黄色い冊子が、何百ページもの終わりない数字の列と無尽蔵のさまざまな路線で目の前にあっても、ドイツだけで昼夜絶えず運行している列車の途方もない数について、私たちは何のイメージも持てない。この無限の群れを想像することは、人間脳の理解力を超える——まさにその鉄道の混乱を創造した人間の脳の理解力を。
1913年だけでもドイツでは1835万7000本の列車が運行された。輸送された人員は約18億人だった。それゆえ、比較的少ない外国人を除けば、当時ドイツの6700万人の住民——すべての子供を含む——は平均27回旅行したことになる。各乗客が平均で輸送された距離は、しかし非常に短く、わずか約23キロメートルで、ベルリン-ベルナウ間程度に相当する。
特に驚くべきは、その1年間にドイツ鉄道で輸送された貨物の重量である。それはなんと6765億6260万キログラムを超えた。
赤道とすべての180の子午線をレールで覆ったとしても、これらすべての束の総重量は、その貨物キログラム数の3分の1にも満たないだろう。2万キログラム積載能力の車両で貨物列車を組み立て、すべての貨物重量を一度に輸送できるようにするとしたら、この列車は23万6800キロメートルの長さにならなければならない。
ドイツ鉄道に投下された設備資本——つまり各企業の開始以来、固定建造物、車両などに費やされた総額——は世界大戦開始時に192億4500万マルクだった。これに対し、同時にすべてのドイツ株式会社の株式資本はわずか155億マルクだった。地球上で最大の産業企業であるプロイセン=ヘッセン国有鉄道だけに投下された設備資本は126億マルクに達した。すべてのドイツ鉄道施設の価値はキルヒホフにより300億マルクと推定される。
ドイツ鉄道は1913年に全交通から35億6300万マルクの収入を得た。これに対し、ドイツ帝国の通常・臨時予算計画による収入はわずか33億8500万マルクだった。この比較が、鉄道の金庫に絶えず流れ込む金額の巨大さを最もよく示している。
遠隔の人々が鉄道経済全体の重要性を容易に過大評価しがちな旅客交通は、旅行荷物の運送収入を含むとわずか10億1700万マルクで、総額の28.55パーセントにすぎない。これに対し貨物交通は22億8600万マルク、64.16パーセントである。残りは小さな収入源に充てられる。
この巨額の収入から、幸いドイツの貨幣経済のためにも非常に大きな利益が生じた。すべてのドイツ鉄道の営業剰余は1913年、現在の時代でも小さくないと見える10億6600万マルクだった。この数字の大きさは、すべてのドイツ株式会社の年間利益総額と比較するとさらに明確になる。それは17億3600万マルクだった。
地球上のどの企業も、プロイセン=ヘッセン国有鉄道に遠く及ばないほど大きな年間剰余を示すことはできない。1913年にはそれが78億7000万マルクを超える異常な高さに達した。世界大戦が勃発しなければ、数年以内に完全な10億マルクの剰余を達成できただろう。プロイセン国庫は鉄道管理局から6億5426万7800マルクを振り込まれた。これに対し、プロイセン国家のすべての直接税からの収入はわずか5億2549万マルクだった。プロイセン=ヘッセン国有鉄道の設備額は6.41パーセントの利子を生んだ。
今日旅行に出かけようとする人は、窓口で切符を買うだけでよい。それで鉄道管理局との輸送契約が成立し、管理局は乗客を希望の場所へ運ぶ任務を負う。これにより、旅行時間の長さ以外は、ミュンヘンからシュタルンベルクへ行くのと、同じ首都からメーメルへ行くのが全く同じになる。彼は車両区画の自分の席に座り、気ままに窓の外を眺め、残りのすべては鉄道が面倒を見てくれる。
しかし、すべての旅行者がそれぞれの目的地にスムーズに到達できるようにするためには、どれほど多種多様な、実に途方もない数の準備が必要だったことか! ドイツ鉄道の固定建造物と走行装置の数億マルクの価値についてはすでに述べた。しかしこの死んだ物質全体に命を吹き込み、目的意識ある生命を注ぎ込み、本当に有用な交通・商業の道具にするためには、専門の人材も必要であり、巨大な職員軍が必要である。
1913年、ドイツ鉄道には約80万人の官吏と労働者が勤務していた。すべてのドイツ国家の官吏総数の3分の1が鉄道に勤務している。ドイツ帝国の住民84人に1人がこの交通施設に奉仕している! 比較のために述べると、ドイツ最大の工場企業、エッセン のクルップ工場は1913年に約8万人の職員を雇用していた。しかしプロイセン鉄道大臣だけが56万人の官吏と労働者を指揮していた。
給与と賃金として、ドイツ鉄道は当該年に13億5000万マルクを支払った。管理局が官吏・労働者に支払った退職年金および遺族扶助のための支出は1億5100万マルクを超えた。同一期間に運営資産から医療看護のために1225万マルクが支払われた。——
帝国裁判所は約45年前、ある紛争事件で、鉄道とは何かを確定しなければならなかった。帝国裁判所判例集第1巻252ページに次の説明がある:
「鉄道とは、金属製の基盤上で、決して小さくない空間距離にわたり、繰り返し人または物を移動させることを目的とする企業で、その一貫性、構造および滑らかさにより、大量の重量物の輸送、または比較的かなりの速さの輸送運動の達成を可能にするよう定められており、この特性と、輸送運動を発生させるためにその他に用いられる自然力(蒸気、電気、動物・人間の筋肉活動、傾斜路では輸送容器およびその荷物の自重など)との組み合わせにより、企業の運営において比較的強大な、状況に応じて目的にのみ有益な、または人間の生命を破壊し人間の健康を害する効果を生み出す能力を持つものである。」
鉄道の概念はもっと短くまとめてもよい:それは鉄または鋼のレール線路からなる走行路で、その上で車両が蒸気または他の機械力により移動させられる。しかしこの簡単な確定を詳しく見ると、非常に特異な事実を含んでいる。
鉄道車両はレール上を走る、つまり各車輪に対して極めて狭い走行路で、その上からわずかでも逸脱してはならない。陸上道路は数メートル幅の走行板で、車輪は任意の場所で同じくよく転がれる。メートル単位の横方向の逸脱は、陸上道路のすべての車両に容易に可能である。彼らは互いにすれ違い、追い越しができる。これにより、陸上道路ではあらゆる種類の車両が、考えうるあらゆる軸長と任意の最高速度で走行できる。
鉄道のレール上ではそれはできない。ここでは列車は固く前後に並べられ、通常の線路では1本の速度が後続すべての動きを制限する。
自由の代わりに強制が現れた。
巧みな制限こそが、交通にその巨大な進歩と無制限をもたらしたのである。重荷を載せた車輪の走行のために、可能な限り滑らかで堅固な走行路を造ることが課題だった。これを今日まで利用できる手段で達成するには、道路表面を鉄または鋼で覆う以外にない。代替不可能なこの建材の有用性が認識されたとき、古い走行路の形態——均一な広い板——に固執していたら、人類は、車両が支持面上で走らなければならない限り、100キロメートル速度に達することは決してなかっただろう。なぜなら道路を鋼板で覆わなければならず、それは途方もない高額の費用と全く克服不可能な固定の困難を引き起こしただろうからだ。幸いなことに、各車輪の走行は常に狭い帯だけを前進に要求することを発見し、その帯だけを滑らかで堅固にすることに満足した。そうしてレールが生まれ、個々の圧延片の継ぎ目を除けば完全な滑らかさと堅固さを持つ。それが交通の強制必然性とともに、交通に自由をもたらした。
この過程は最初の一瞬だけ驚くべきものに見える、なぜならそれは人間の生活のどこでも繰り返されるからだ。
技術にとってはそれは全く一般的に有効な規則である。機械の軸や軸は、軸受の助けにより強制的に望む動きに固定され、それによって初めて私たちにさまざまな仕事を負わせる自由を与えてくれる。軸が車両の下で任意に左右に動けたら、どの車両も曲がり角を曲がれないだろう。しかし国家も強制装置にほかならず、それでも個々の存在を自由に近づけた。各個人が任意の行動の多くを放棄したことで、全体は全く新しい予想外の発展可能性を獲得した。軍隊は私たちが持つ最も圧倒的な強制装置である。しかし10万人の兵士がそれぞれの意志で行動したら何も達成できないが、軍紀の鉄の輪の中で彼らは巨大な業績をなしうる。
鉄道では、交通は全方位移動の自由だけでなく、自由競争も放棄する。陸上道路はあらゆる種類の車両で走行できるが、レール上では特別に準備された車両——つまり車輪にフランジを持つもの——だけが走れる。それでも当初、鉄道会社は走行路の所有者だけであり、その上では誰でも一定の条件を満たせば自分の車両で走行できるはずだった。マンチェスター-リヴァプール鉄道建設を許可したイギリス議会の決議にも、「本鉄道は料金を支払い、法令および鉄道規則を遵守して誰でも利用できる」との文がある。1838年の最初のプロイセン鉄道法にも同様の規定がある。不思議なことに、「レール上の自由競争」は1870年代のドイツでも活発に議論された。今日私たちは、狭い鉄の道では常にただ一つの意志だけが支配しなければならないことを知っている。全列車の運行は線路上の各車両の速度と状態にあまりにも強く依存しており、同じ区間で異なる運行事業者が活動できるほどではない。
ドイツに定住する世界の巨大な線路領域内で、3つの主要カテゴリーが区別される:幹線、支線、小鉄道。
大交通中心を可能な限り最短路で結ぶ幹線では、上部構造が建材と敷設方法で、重い列車が時速110キロメートルまで走れるよう設計されている。支線ではより軽いレールが許され、線路はより急な曲線とより強い勾配を許され、軌道レベルの道路交差はすべて監視されなくてもよい。その他、鉄道建設・運営規則の厳格な規定もこのカテゴリーにさまざまな緩和を認めている。最高速度は時速40キロメートルを超えてはならない。
幹線は常に、支線はほとんど常に標準軌——つまりレール内側縁の間隔1.435メートル——で敷設されるのに対し、小鉄道では狭軌が主流で、通常1メートルまたは0.75メートルである。標準軌または正規軌の起源については第5節で詳述する。
狭い軌間のおかげで小鉄道は地形条件によりよく適合でき、陸上道路の急な曲線にさえ従うことができ、線路はしばしばその横や上に敷設される。小鉄道の低い建設費は、大きな支出を正当化しないほどの低い交通力の場所を結ぶためにも、レール道の利点を活用することを可能にする。その安価さと柔軟性により、小鉄道は重要な交通・経済需要の満足に大きく寄与する。その拡張はここ数十年、特に国家資金の提供により非常に活発に推進され、今後も確実に愛情深く育てられるだろう。
今日ドイツの鉄道の圧倒的大部分は国家所有である。5万7233キロメートルの標準軌国有鉄道に対し、標準軌私鉄はわずか3523キロメートルである。小鉄道ではもちろん私的所有が優勢である。ドイツ諸国家はこうした最も簡単な線路を1075キロメートルしか支配せず、私有は1143キロメートルである。
ドイツの国有・私鉄の管理局一覧は本書の巻末にある。
[図版:
クライマ:『漫画の光に照らされた技術』より。
芋虫としての鉄道。]
過去から
- 前駆者
鉄道の起源の国はイギリスである。
前の世紀の前半におけるあらゆる大きな技術的進歩は、必然的にこの島国で始まらなければならなかった。そこで は、政治的に統一され、直接的な戦争被害から完全に免れた国であり、産業生活が当時としては並外れた繁栄を遂げることができた。富が蓄積し、技術的事柄に対する理解は大きく進んでいた。ワットはそこで蒸気機関を創り出し、それが最初に大きな力を信頼できる形で生み出すことができ、イギリスから世界全体の技術的生活を一変させ、実際にはそれを初めて創造したのである。交通はどんな新しい移動手段もすぐに受け入れるほど強力だった。
イギリスではきわめて早くから、固定式機械でそれほど優れた成果を上げていた蒸気の力を、車両の移動に利用しようとする努力が始まった。
蒸気駆動の船の最初の航行で、この分野で継続的な成功につながったものは、確かにアメリカで行われた。1807年8月17日、フルトンが「クレアモント号」でハドソン川をオルバニーまで遡った。しかし彼はイギリスで教育を受けた男であり、船の機械はバーミンガム近郊ソーホーの有名なワット&ボールトン工場出身だった。
陸上蒸気車両の、完成した機関車に至るまでの発展は、完全にイギリスで行われた。ただ時折、進展がフランスやアメリカへわずかな迂回をするだけだった。
蒸気駆動の最初の車両は、機関車の祖先であると同時に、自動車の祖先でもある。なぜなら、それらは道路を走ることを想定して作られたからである。このため蒸気自動車は、きわめて苦労が多く貧弱な幼年期を過ごさざるを得なかった。それは、不利な土壌に植えられた、美しく成長力のある花に似ていた。蒸気で駆動される車両の重い装備は、でこぼこの道路には適さず、滑らかなレール道にしか適さない。これは、数十年後に初めて認識された。当時、人類にとってこれほど比較にならないほど重要になった補助道具のさらなる改良から完全に目を背ける危険がすでに存在していたのである。幸いなことに、ちょうど間に合う時期に賢い庭師が見つかり、この苗を好適な土に植え替えた。そこでそれは見事な花を咲かせた。
すでに才気あふれるパパン——生まれはフランス人だが、長くマールブルクで生活し活動し、最初にピストン付き蒸気機関を建造した——は、そんな機械を固定式ポンプの運転だけでなく、車両の移動にも利用することを考えた。1690年に彼が最初に記述した蒸気機関は、いわゆる大気圧式だった。なぜなら、そこで蒸気はピストンを直接駆動するのではなく、その凝縮によってピストンの下に真空を作り、そこへ大気の圧力がピストンを押し下げるだけだったからである。パパンは実際に、最初の 大気圧式蒸気ポンプを作ったイギリス人のセイヴァリーと同じく、蒸気自動車を建造しなかった。
[図版: 5. 機関車と自動車の祖先
1770年にパリで走ったキュニョーの蒸気自動車。]
学生ロビソンが1759年にグラスゴーで、偉大なジェームズ・ワットの考えを初めて蒸気機関に向けたとき、彼はワットに、蒸気の力で車輪を動かす可能性についてもすぐに注意を促した。しかし当初ワットは、機械そのものの完成にあまりにも忙しく、この当面やや脇道にそれる道を進む余裕がなかった。
実際に蒸気自動車を初めて建造したのは、フランスの砲兵将校ニコラ・ジョセフ・キュニョーだった。1769年にはすでに小さな模型ができ上がっていた。翌年、彼は本物の車両でパリの街路を走った。戦争大臣シュアズールは、この発明に大きな関心を示したが、車両は15分間しか連続して走れなかった。その後ボイラーを再び水で満たさなければならず、十分な蒸気圧が再び発生するまで待たなければならなかった。キュニョーは、時速4キロメートルのカタツムリのような速度を超えることはできなかった。
それでも彼は、より強力な車両を建造するよう命じられた。なぜなら戦争大臣は、これで特に有用な大砲輸送手段を得られることを期待したからである。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- キュニョーの鍋型蒸気ボイラー 最初の蒸気自動車の断面図付き概要図。]
キュニョーがその後世に送り出した、世界初の砲兵自動車は、今日まで保存されている。それはパリの国立技術美術館の最大の見どころの一つとして展示されている。この三輪車は、重いオーク材のフレームを持つ。鍋型のボイラーは奇妙なことに、完全に前方に鉄のフォークで吊り下げられている。ボイラー火床の煙突は水室を貫通している。二つのシリンダーは垂直に設置され、ラチェット機構で前輪を回転させるため、上下するラックは一方向のみに駆動力を与える。
車両の操縦は前軸を回転させることで行われ、その際ボイラーと機械全体が一緒に回らなければならなかった。非常に筋力の強い腕だけが車両を操縦でき、この不器用な操縦装置のために、初走行ですでに事故を起こしたのも不思議ではない。5000キログラムの荷重——4人の乗員を含む——を載せて、現在マドレーヌ教会がある広場の近くで壁に激突した。このとき車両は、現在の自動車を明らかに上回る耐久性を示した。なぜなら壁を倒したが、自分は本質的な損傷を受けなかったからである。しかしこの出来事で発明家は自分の作品に嫌気がさし、以後蒸気自動車の改良のためのさらなる試みをしなかった。
しかし考えはすでに世に放たれ、予想外の成功が訪れるまで静まることはなかった。
当初はもちろん不成功の試みが続いた。エヴァンズは大群衆の歓声の中で蒸気自動車でフィラデルフィアを走ったが、最終的にはイギリスのリードやサイミントンと同じく失敗した。
ワットが1784年に有名な蒸気機関特許を取得したとき、彼もその中で、蒸気機関を車両の駆動に用いる可能性について非常に明確に述べている。その関連文の一つはこうだ:「私の第七の新発明は、場所から場所へ人、商品または他の物品を輸送するために用いられる蒸気機関に関するものである。そのような場合には、機械自体が移動可能でなければならない。」しかしワットはこの考えを実行に移すことはしなかった。当時彼の最も重要な任務は、ますます深く掘り進む採掘のために水に浸かり始めたイギリスの鉱山に、ポンプ用の適切な駆動機械をようやく提供することだったからである。それでも偉大な発明家は、蒸気機関のその他の利用可能性をしっかり自分の手に留めておこうとし、法律的に保護させた。これが、2番目の本物の蒸気自動車建造者にとって大きな障害となることになった。
ソーホーのワット&ボールトン大工場では、W・マードックが最も有能な現場技師の一人として働いていた。彼は並外れて頑丈な体格で決断力に富む男だったため、工場主たちは、設置された機械が思うように動かない地域へ好んで彼を派遣した。当時の蒸気機関はまだ多くの幼児病を抱えており、機能不全で坑道が水没すると、毎回鉱夫たちの激しい怒りを買った。工場の使者は鉱夫たちからたいてい嘲笑と冷笑で迎えられ、「鉄のマードック」と呼ばれた彼だけが、最強の者をボクシングに挑んで素早く倒すことで、彼らを素早く遠ざけることができた。
マードックは長くコーンウォール地区の監督官として勤務していた。ここはイングランドの最南西端で、大西洋に大きく突き出た半島である。この独特の土地で、蒸気自動車の発展は重要な次の段階を迎えることになる。
[図版: 7. マードックの蒸気小車
1786年に建造。]
鉱山ポンプでの勤務の合間の自由時間に、マードックは小さな蒸気自動車模型の製作に没頭した。彼はボイラー内の蒸気圧を、これまで通常より高く上げる勇気を持っていた。彼が最初に建造した高圧蒸気自動車は、利用できるエネルギーが大きいため、すぐに良い成功を収めた。1786年にレッドルースでマードックが建造した最初の小車は高さ約1フィートだった。ソーホー工場の共同経営者ボールトンがコーンウォールに滞在したとき、この小機械を見てその働きにすっかり魅了された。彼は手紙でワットに、この小機械が室内を完璧に走り回り、石炭シャベルや火ばし、かき棒を運んでいることを伝えた。
やがてマードックは、自分の機械を道路で試してみたくなった。そこで陽気な挿話が起こった。小ボイラーの下のアルコールランプに火をつけると、車は動き出し、あまりに速く走り去ったので発明家は追いかけられなかった。突然大きな助けを求める叫び声が耳に届いた。マードックが駆けつけると、村の牧師が恐怖で麻痺したように道端に立っていた。彼は見たこともない種類の、火を噴きしゅうしゅう音を立てる怪物が街へ向かう自分の道にやって来たと見て、これを生きた悪魔だと思い、恐怖のあまりほとんど死にそうになった。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- トレヴィシックの蒸気馬車 彼がロンドンでセンセーションを巻き起こした走行を行ったもの。]
マードックの能力と行動力は、蒸気自動車の建造を大きく推進するのに十分だったはずである。しかし彼がより大きな車両の製作に取りかかろうとしたまさにそのとき、ソーホー工場から特許権に基づいて、他の目的で雇われた職員のそんな仕事は好ましくないと伝えられた。マードックはすぐに従い、以後の試みを断念した。
しかし彼が蒔いた種は、石の地面に落ちたわけではなかった。なぜならコーンウォールには、マードックの試みを同じように見てきたが、牧師とは全く違う目で見た男が住んでいたからである。
マードックの計画をこれほど大きな成功で引き継いだ男の性質を理解するには、彼の出生地と、彼が属する民族をより詳しく知らなければならない。
「コーンウォールは」とマックス・フォン・ウェーバーはその著書『労働の世界から』で書く、「真剣な、大西洋に突き出た土地で、荒々しい山脈が走り、その角張った頂と険しい谷の上を、海は三方向から絶えず風と雨雲を追い立て、平原には穀物の黄金と花木の銀がまばらにしか見られない。
「しかし数千年来、シーザーの時代以来ほとんど顔貌を変えていないケルト系住民の一族が、この不毛の山から、鉄に次いで最も有用な金属である錫と銅の測り知れない宝を掘り出しており、その豊富さはかつてリチャード・オブ・コーンウォールにローマ皇帝の称号を買わせ、グレートブリテン全体の島群に錫の島々の名を与えた。
「半島の長く険しい海岸での海の力との闘い、金属鉱山での重く危険な労働、荒々しい山と土地での往来が、コーンウォールの男たちに、内面的で強い労働、絶え間なく精力的な熟慮された企ての攻撃、鉄の意志と力強い拳を持つ、頑固で堅実な一族を育てた。
「しかしこの現実的で鉄のような性質に、奇妙な混合で幻想的な要素が加わっている。
「太古のドルイドの伝統——数多くのストーンヘンジとドルメンの奇妙に巨大な石造物によって生き生きと保たれ——と、海霧と嵐雲の豊かな世界での幽霊のような作用、鉱山の不気味な深部でのノームの童話のような活動の影響が、『コーンウォール人』の粗野な性質に、漠然とした予感と暗い衝動への服従を加え、彼の真剣で有能な活動をしばしば無結果に冒険的な考えや行動で横切らせた。」
この民族から、リチャード・トレヴィシックが生まれた。ジョージ・スティーヴンソンをその父と呼ぶなら、彼を機関車発明の祖先と呼ぶべきである。トレヴィシックは人間生活のすべての高みと深みを経験した。彼は一度抱いた考えを、長く最大の頑固さで貫徹し続け、突然ほとんど理由もなく放棄する傾向があった。彼は本物の「コーンウォール人」だった。
この卓越した、しかし今日では技術界でもほとんど知られていない男は、1771年4月13日、コーンウォールの鉱山地区の中心にあるイロガン教区の村で生まれた。彼の父は錫と銅の鉱山の会計係だった。
後に大きな業績を上げた多くの男たちと同じく、若いトレヴィシックは学校で大きな成功を収めなかった。隣のキャンボーンの教師は、彼を不従順で汚い、不注意な少年だと証明した。しかし彼の計算能力はすでに当時注目されていた。
学校へ行くより、彼はキャッスル・カーン・ブリアの丘へ登るのが好きだった。そこにはワット&ボールトンの巨大な二台の蒸気ポンプが設置されていた。左右に揺れる強力なバランス・ビームと、疾風のようなフライホイールは、彼に抗しがたい魅力を発揮した。彼はすでに幼い遊びを機械の影でし、その轟音とシューシュー音は生涯彼につきまとった。
老マードックはすぐにこの少年に好意を抱き、彼に自分の可愛い蒸気自動車模型を見せた。トレヴィシックが19歳のとき、彼はマードックの弟子として傍らに立った。この青年にマードックは大きな信頼を寄せ、すぐに大きな新機械の設置という困難な仕事を任せた。トレヴィシックはこの信頼に輝かしく報い、彼が整備した機械はすぐにコーンウォール全体で最高の働きをした。
1791年、トレヴィシックはすでにディングドン坑の技師だった。彼は高圧蒸気の重要性を認識し、すぐに独立してポンプを建造した。その蒸気ボイラーは、ワットがかつて用いることを敢えてしたどの圧力よりもはるかに高い圧力に耐えていた。これは将来の走行蒸気機械の建造にとって重要だった。なぜなら、これらの機械はボイラーが小さくなければならず、低圧では十分なエネルギーを出せなかったからである。
高圧ポンプが実証されると、トレヴィシックはすぐにマードックの試みを続けることを考えた。彼も最初は小さな車両模型を作り、そのボイラーの水を、赤熱したボルトを入れる——つまり一種の無煙燃焼——ことで沸騰させた。彼は自分の小機械が室内で散歩するのを見て大きな喜びを感じた。しかしマードックより独立心が強く、おそらくこの単なる大人物の助手より幻想に富んでいた彼は、すぐにこの新車両で大規模な試みをしようと決意した。
奇妙なことに、彼は滑らかな車輪の道路での摩擦が、蒸気自動車に坂を登らせるのに十分強いかどうかを疑った。賢い男として、彼は現地で試みをした。彼は郵便馬車を借り、坂の手前で馬を外し、友人ギルバートとともにスポークを握って車輪を回した。車両は前進し、これで十分な接着力が証明された。
今やすぐに最初の蒸気馬車の建造に取りかかった。当時まだ本格的な機械工場はなかったので、それは鍛冶屋で苦労して作られた。発明家は1801年のクリスマスの前日に、この新車両でキャンボーンの街路を楽しく走り、通りかかるすべての人を乗せてやると誘った。すぐに10〜12人がこのシューシュー音を立てる車両に乗り、坂を上った。裕福なトレヴィシックの従兄弟アンドレアス・ヴィヴィアンはこの試みを大変気に入り、彼と組んだ。参加契約の締結はクリスマス晩餐の席で即座に行われた。二人の男は高圧蒸気機関の建造とその車両への応用について特許を申請し、取得した。しかしトレヴィシックの生涯でしばしば役割を果たした不幸な偶然が、最初の蒸気馬車の存在を終わらせた。ある日、発明家がちょうど昼食を食べているときに、それは燃えてしまった。
最初のものに続いてすぐに第二の蒸気自動車が作られた。それが私たちの図8である。それは幸運にも自分の車輪でロンドンまで操縦され、首都の街路を走るときに途方もない注目を集めた。
ボイラーと水平に組み込まれたシリンダーは、二つの車輪の間にあり、その車輪はほとんど2.5メートル高く、その大きさのため悪い道路での走行に特に適していた。後輪駆動軸は、ピストンロッドがクランクと二つの歯車で駆動した。車両は10人を収容でき、時には時速16キロメートルに達したと言われる。
注目すべきは、トレヴィシックがこの車両ですでに、今日の機関車建造にとって依然として重要な四つの装置を適用していたことである。彼は高圧で働いた。ボイラーは高圧蒸気に最もよく耐える円筒形だった。ボイラーには火炎管——つまり火床から水室全体を貫く管——が組み込まれ、そこで燃える炎の熱い排気が水の加熱にさらに寄与できた。そして最後に、発明家はボイラーから出る蒸気を直接大気へ放出せず、煙突を通って外へ導いた。これはブロー管の最初の応用で、今日まで機関車の性能向上に非常に大きく寄与している。排気管から煙突へ高速で出る蒸気は、煙突内の空気柱を一緒に引きずる。それにより負圧が生じ、外気は後から流れ込む。しかし外気は火格子と火床を通る以外に道がないため、激しく火を煽る。ブロー管により、機関車が停止していて灰箱から風が入らないときでも、火床に通風が得られる。機械が強く働くほど、火も活発に煽られる。このように、常に性能に適合したボイラー火の煽りが生まれる。
トレヴィシックがブロー管をその効果を完全に認識してすぐに組み込んだかどうかは確かではない。おそらく彼は単に、排気蒸気を道路の通行人の頭上高く導くつもりだっただけだろう。しかし後にトレヴィシックはブロー管を意図的に用いたのであり、この発明家の考えも、他の多くのもっと重要な考えと同じく、後には忘れられたのは奇妙である。セガンは前の世紀の20年代にまだ、火床の通風を生むための特別な送風車を付けた機関車を建造し、スティーヴンソンの全盛期でも同様の試みがなされた。
ロンドンの最も著名な人々は、この蒸気自動車を称賛した。偉大な物理学者ハンフリー・デイヴィはこれを「トレヴィシック船長のドラゴン」と呼んだ。しかしこのすべての驚嘆は発明家に利益をもたらさなかった。彼は結局この車両の駆動機械を圧延工場に売り、以後普通の道路用の自動車を作る試みを二度としなかった。この車両の発展はしかし後に続けられ、鉄道がすべてを駆逐する前に、イギリスでは陸上道路での蒸気自動車交通が存在した。
われわれは今、文化史的に比較にならないほど重要な時点に到達する。トレヴィシックが、レール線路こそ自分の走行機械に適した道であると認識した時点である。彼を最初の試みへ駆り立てた動機はばかばかしいほどだった:賭けである。
彼が発明した高圧蒸気機関の導入のための多くの旅行の途中で、トレヴィシックは1804年に南ウェールズのペニダランへも行った。この地域にはすでに、鉄工所マース・ティドヴィルからカーディフへ至るかなり重要なレール道があり、馬引き車両で走られていた。坑主ヒルとの会話で、トレヴィシックはレール上に置いた蒸気自動車が1万キログラムの荷物を運べると主張した。これは主に低圧機械の働きしか見たことのないヒルには全く信じがたいことだった。彼はトレヴィシックと500ポンド・スターリング——1万マルク——の賭けをした。幸運の財産にあまり恵まれなかった発明家は、この金額に十分刺激され、すぐにレール用の蒸気自動車を建造した。彼の大きな経験のおかげで製作は見事に成功した。彼自身が手紙で書くように、機械は「大きな速度で坂を上り下りし、操縦しやすかった」。
1804年2月15日のこのトレヴィシックの手紙は、われわれが持つ機関車走行の最初の報告である。もちろん彼は「tram waggon」(軌道馬車)と呼んでいる。なぜなら「機関車」という言葉自体は、14節で詳述するように、ずっと後に導入されたからである。
[図版: 9. 最初の機関車
リチャード・トレヴィシックが1803年に建造。]
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- トレヴィシックの機関車「Catch me who can」 1808年にロンドンで見世物として公開されたもの。]
このtram waggonでは、今日の目にはいかに不器用で奇妙に見えようとも、機関車の建造で今日まで決定的に残ったもう一つの装置が用いられている。長い直動案内棒でクランクとそれに付いた歯車を駆動する機械は、もはや1軸だけを回すのではなく、両軸が強制的に駆動される。これは連結機関車軸の起源で、これによりレール上の有効摩擦重量を著しく高める。もちろんこの目的には歯車は実証されなかった。軸連結はすぐに再び放棄され、後述するようにスティーヴンソンが、ここでも他の多くの点と同じく、正しい配置を見つけた。
この機関車では、トレヴィシックはまだ均一な動きを得るためにフライホイールが必要だと考えていた。操縦装置と煙突は両方ともボイラーの前面に並んでおり、シリンダーは当時一般的に行われたように、壁の保温のためにボイラー内に組み込まれていた。
この機械は、賭けに勝つのに必要な量をはるかに超える働きをした。それは五両の列車を引き、1万キログラムの鉄と70人の人間を載せて16キロメートルの路線を走った。機関車につながれた総重量は2万5400キログラムだった。この重量で機械は4時間5分で区間を走破した。不信のヒルも乗車し、賭けに負けざるを得なかった。彼はトレヴィシックから金を奪うためにさまざまな異議を唱えようとしたが、発明家は結局それを手に入れたようである。
その頃ソーホーではかなり動揺していた。ワットは蒸気機関建造における自分の独占が脅かされるのを見た。彼はコーンウォールの男は高圧蒸気を敢えて用いるため不幸が避けられないとして、トレヴィシックの仕事を法的に禁止させるためにあらゆることをした。トレヴィシックの友人たちが当局の介入を辛うじて防いだだけだった。
トレヴィシック自身は自分の機関車の成功に大変満足していた。彼はペニダランへ完全に移住し、レール線路用の蒸気自動車のさらなる改良に専念しようと決意した。もし彼が再び不幸に見舞われなかったら、おそらくスティーヴンソンより20年前に機関車鉄道の基礎を築けていただろう。しかし彼の運命は、晴天の後にすぐに暗雲が続くものだった。
トレヴィシックの新しい機関車は良かったが、レールはそれに釣り合わなかった。機械が鋳鉄レール上でしばらく走った後、重さのためにそれらが折れ始めた。「ミーニング・ジャーナル」はシュタイナーによれば、当時目撃者の次の報告を掲載した:「それは高炉から古い鍛冶屋へ鉄を運ぶために作られ、非常に良く働いた。おそらくその重さのために下のレールを折り、枕木の間に落ちた。レール上でしばらく働いた後、ペニダランから鉄の荷を下ろすことになった。しかしその日多くのレールが折れ、機械は目標に達する前に線路から外れた。馬でペニダランへ戻され、以後機関車としては使われなかった。」それはわずか5ヶ月間しか走らなかった。それから固定式作業機械に改造され、数十年間坑に仕えた。
しかしトレヴィシックはそれでも完全に勇気を失わなかった。ペニダランの試みを見たウィラム坑の所有者ブラケットの勧めで、彼は新しい機関車を建造した。しかしウィラムのレール道は木の梁だけでできていたので、彼は経験から警告されて、機械を可能な限り軽くしたのだろう。そうしたため十分な働きができなかった。なぜならどの機関車の牽引力も、その重量とそれによるレール上の接着力の強さに依存するからである。トレヴィシックはウィラムで目立った成功を収めなかった。それでも彼のそこでの活動は重要である。なぜならウィラムの炭坑鉄道は、ジョージ・スティーヴンソンの貧しい生家と同じ名の場所を通り、彼はおそらくトレヴィシックの活動により初めて機関車を見たのだろう。また機関車発展にとって重要な二人の男、ブレンキンソップとヘドリーも、ここで確実に刺激を受けた。
トレヴィシックはもう一度自分の発明を押し通そうとした。彼は特別な催しで、レール上に置かれた蒸気自動車がいかに優れて走れるかを示そうとした。そこで1808年に再びロンドンへ行き、今度はさらに改良された新しい機関車を持っていった。彼の妹がこれに誇らしい名前「Catch me who can」(「私を捕まえられる者」)を付けた。この機関車は当時としては全く並外れた速度、時速30キロメートルに達したと言われる。
この機械はロンドンで実際の運行に使われるのではなく、見世物として考えられた。トレヴィシックはユーストン広場の近くの広い空き地を借りた。奇妙なことに、そこには後にイギリス最大の鉄道の一つである北西鉄道の終着駅が建てられた。そこで直径60メートルの円形レール道が敷設され、場所全体が高さの柵で囲まれた。入場料は1シリングで、これにより機関車が引く一両の車両に乗る権利も得られた。しかしそれに勇気のある者は少なかった。全体としてこの公開はトレヴィシックが期待したほど観客を集めなかった。そしてある日、再び機関車がレールを折って完全に線路から外れたとき、彼は入口を閉め、機械を刃物鍛冶に売り、これで機関車発展への自分の活動を永久に終えた。
熱心に努力する者がここで創造の花盛りで折られるのを見るのは痛ましい。しかしトレヴィシックには力だけでなく、同時にあまりにも活発にさまよう精神があった。彼は同時に多くの事物に取り組み、蒸気クレーン、浮きドック、水柱機械、鉄板のマストなど多くの特許を申請した。そのため個々のものが完全に成熟しなかった。
機関車を諦めた直後、トレヴィシックは当時の技術手段では明らかにまだ不十分な、並外れて大きな仕事に誘惑された。彼はテムズ川のトンネル工事を始めた。しかし何度も川の水が工事に流入し、最終的に完全に水没した。5ヶ月の作業の後、試みは放棄せざるを得なかった。25年後に初めて、ロザーハイド・トンネルがイザンバード・ブルネルによってテムズ川下に完成した。
間もなく偶然が再びトレヴィシックを栄光と高い名誉に満ちた地位へ導いた。
当時ペルーの銀鉱と金鉱も、かつてイギリスの炭坑と同じく、坑道を深く掘り下げると流入する水に苦しんだ。通常のワット式蒸気機関はここで助けにならず、そのあまりに重い部品をほとんどアクセス不可能な山岳地帯まで運べなかったからである。シャルル・ウルヴィルというスイス人がイギリスへ送られ、そこで何らかの機械方式が窮地を救えるか調べることになった。使者は何も成さずに帰ろうとしていたとき、ロンドンの機械商のショーウィンドウで偶然トレヴィシックの小さな強力な高圧機械を見た。彼はすぐに何台か注文し、しばらくしてペルーからトレヴィシック自身に来て機械を稼働させろという召集が来た。彼の船が1817年2月にカヤオに入港したとき、彼は王族のような栄誉で迎えられた。年10万ポンド・スターリングの収入が保証され、国を救った者として彼の銀像が建てられるはずだった。
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の模型による。
- 機関車建造の迷走 平坦区間用のブレンキンソップの歯車機関車]
しかしトレヴィシックの人生の太陽はあまりにも早く再び暗くなった。戦争が勃発し、スペイン人をペルーから追放しようとした。侵攻軍に支援を与えたトレヴィシックは、スペイン兵が鉱山地域を占領したとき捕らえられ殺される最大の危険に陥った。急ぎの逃亡だけが彼を救った。南アメリカの内陸を徒歩でパナマまで切り抜ける以外に道はなかった。忠実な男一人を伴ってトレヴィシックはこの危険に挑み、無限の危険の後、本当にダリエン湾のカルタヘナ港に到達した。そこに着いたとき、彼の全財産は二つの銀の拍車だけだった。
トレヴィシックと同時に、もう一人のイギリス人がカルタヘナに到着した。それはジョージの息子ロバート・スティーヴンソンで、彼は冒険家で無一文の男の中に、大いに尊敬するトレヴィシックを驚きながら認めた。
若いスティーヴンソンはすぐに同胞の面倒を見、彼を自分の船に乗せてやった。しかし不幸がまだ足りなかったかのように、船はフロリダの南端で難破した。旅行者たちは辛うじて裸の命だけを救った。トレヴィシックがこの出来事をどう評価したかは、彼の関連する言葉が最もよく示す:「私がスティーヴンソンの船に乗っていなかったら、船は難破しなかっただろうし、彼が私と一緒に乗っていなかったら、私は溺死していただろう。」
1827年末、トレヴィシックは再びイギリスに戻った。彼は貧しく惨めな姿でそこに着いた:打ちのめされた男だった。レインヒルでの機関車競走の大きな出来事が起きたとき、彼はまだ生きていた。しかし彼はもはや何の関心も示さなかった。1833年、トレヴィシックは小さな宿屋で死に、もし周辺の工場の主人と労働者たちが彼のかつての偉大な名を思い出し、募金しなかったら、貧民の棺で埋葬されただろう。
トレヴィシックの創造全体に生涯漂っていた不運な運命は、彼の仕事が同時代人に与えた影響も大きく損ない、すぐにほとんど顧みられなくなった。
ブロー管の重要な効果がすぐに忘れられたことはすでに述べた。しかしもっと悪いのは、滑らかなレール上での機関車の性能についてすぐに何も知られなくなったことである。トレヴィシックがロンドンで自分の円形道の入口を閉めてからわずか数年後には、一般に車輪のレール上の接着力だけでは、重い荷物を牽引する機関車には不十分だと信じられた。
この非常に奇妙な反動——鉄道の発展を何年も遅らせた——は、おそらくトレヴィシックの最後の機関車がレールの耐久性の低さを恐れて軽すぎ、重い接着圧力を発揮できなかったためと説明できる。このようにここでも、不運な男自身が再び自分の生涯の仕事を損なったのである。
1811年、ブレンキンソップはリーズとミドルトンの間の鉄道を建造し、走行レールの横に歯車ラックを置いた。二つのボイラー内シリンダーのピストンロッドから二本の連接棒でボイラー下のクランク軸を回し、そこに大きな歯車を付けた。この歯車が横に置かれたラックにかみ合い、機械を前進させ、他の車輪は支持だけに使われた。この機械は長く稼働した。
翌年、チャップマン兄弟はレール間に鎖を置いた設備を作った。それは機関車の巻き上げドラムに掛けられ、内陸水路の鎖船航行で今日も同じように用いられる牽引装置を形成した。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- 「足で歩く」機関車 ブレントンの機械。レール上の接着力が不十分だという誤解を補うための踏み込みレバー付き]
[図版:
ベルリンの王立工芸美術館の原品による。
- 最初のドイツ機関車の鋳鉄像 ベルリン王立鉄鋳造所の新年カード。1815年にドイツで建造された最初の機関車の描写]
特に奇妙だったのは、トーマス・ブレントンが考えついた工夫である。彼の機関車はボイラーの後ろに、二本の長いレバー棒を付け、板が地面まで届くものだった。複数の関節でこのレバー棒はまさに足のように動かせ、実際に地面を歩いて機械を前へ押す任務を持っていた。「足で歩く機械」として、この奇妙な物体は当時大きな名声を得た。当然、この「自然への回帰」は永続的な効果を持つことはできなかった。
この奇妙な迷走はドイツにも及んだ。
多くの人が、ドイツで最初に走った機関車は1835年にニュルンベルクからフュルトへ最初の鉄道列車を引いた「アードラー号」だと思っている。しかしそれは誤りである。なぜなら1816年にすでにドイツで機関車が走っていたからである。それはイギリスのものではなく、ドイツ製、ベルリンの子だった。22年間稼働したイギリスの同僚と大きく異なっていたのは、決して列車を動かさなかったことである。鉄道線路での蒸気機関車の最初の試みが大きな注目を集めた直後、プロイセン鉱山管理局は二人の職員、エッカルトとベルリン鉄鋳造所の検査官フリードリヒ・クリガーをイギリスへ派遣し、交通への蒸気力の応用を視察させた。彼らは任務を徹底的に遂行し、クリガーは帰国後、シュレージェンの王立製鉄所で石炭運搬に用いる機関車の建造を任せられた。
1816年6月初め、この技術の驚異は完成し、ベルリンで試運転と公開運転を始めた。フェルトハウスによれば、「ベルリン・ナハリヒテン」紙は6月16日に、「蒸気車」は毎日午前9時から12時、午後3時から8時まで、4グロッシェンの入場料で公開されると報じた。7月9日、「フォシッシェ・ツァイトゥング」紙は「鉄鋳造所ではしばらく前から新発明の蒸気車が見られ、独自の線路で馬を使わず自力で動き、50ツェントナーの荷物を引くことができる」と報じた。走行は円形道で行われ、このシューシュー音を立て火を噴く物体がベルリン市民にどれほどの驚きを与えたかは想像に難くない。
これがこの最初のドイツ機関車の唯一の栄光の日々だった。なぜならシュレージェンに到着したとき、車輪の軌間が王立製鉄所の線路に合わないことが判明したからである。機械は稼働できなかった。すぐに消息不明になった。どこかの煤けた隅で固定式機械として惨めな生活を送っていたかどうかは、決して確認できなかった。
この機関車に漂っていた不運のため、われわれはほとんどその外形についての知識も失うところだった。なぜなら政治的に非常に不安定だった1848年に、労働者たちが王立鉄鋳造所を襲撃したからである。建物のいくつかが炎上し、この記念すべき機関車の図面のほとんどが焼失した。残ったものは機械の姿を再現するには全く不十分だっただろうが、鉄鋳造所が新年ごとに非常に独特で耐久性のある祝賀カードを出す美しい習慣を持っていたためである。これらは鉄で非常にきれいに鋳造され、浮き彫りで前年の主要製品の画像を示していた。1816年の鋳造カードの左下に、短命だったこの機関車の永続的な再現が見つかった。走行輪の間に付いた歯車がはっきり見える。ブレンキンソップの機械との類似は非常に大きい。
[図版: 14. 機関車「パッフィング・ビリー」
1813年にイギリスのウィラムでヘドリーが建造]
しかしイギリスでは1813年にすでに滑らかなレールへの回帰が始まった。ヘドリーは独自の試みで、再び接着力の十分さを確認した。彼の機関車「パッフィング・ビリー」は同年に稼働を開始し、再びあらゆる牽引・押しの付属物から解放された。バランス・ビームと歯車伝動という非常に複雑な駆動装置を持つにもかかわらず、それは鉄道発展の重要な進歩を意味する。それもボイラー内を往復する火炎管を持ち、したがって煙突と火床が同じ側にある。機械は1862年まで稼働し、その後ロンドンのケンジントン博物館に設置され、今日も見られる。
1906年、ドイツ鉄道管理局連合は、バイエルン国有鉄道の中央工場で「パッフィング・ビリー」の複製を作り、これをミュンヘンの「自然科学と技術の傑作ドイツ博物館」への贈り物とした。博物館に設置される前に、機械は火を入れ、区間で試験走行された。当時ヘドリーのオリジナル機械について報告された性能を、実際に達成した。
- 巨匠
これらすべての、時には促進し、時には抑制する出来事が起こっていたとき、すでに長い間、一人の男が生きていた。彼は強大な手で、これほど多くの精神の創造をまとめ上げ、苦労に苦労を重ねて築かれた建物にようやく屋根をかけるべき男だった。
すでに多くの小さな星や大きな星が、線路の世界の空に輝いていた。しかしジョージ・スティーヴンソンとともに、ようやく鉄道の国に太陽が昇る。
スティーヴンソンの偉業として一般に挙げられるのは、特定の、きわめて効果的な機関車の建造である。しかしこの業績は、彼の全活動をはるかに超えるものではない。ジョージ・スティーヴンソンは、単なる有能な機関車建造者以上の存在だった——彼は最初の本物の鉄道技師である。
彼の精神の眼の前に、鉄道交通の全体像が初めて浮かび上がった。他のすべての人々が線路上での単なる試行錯誤しか見ていなかった時代に、彼は鉄の道の上を何百万もの車輪が転がり、機関車の煙の尾がすべての国を横切り、ガタガタ揺れる馬車や貨物車が新しい交通手段によって完全に置き換えられる姿を見ていた。これは単なる推測ではない。スティーヴンソンは自身、この鋭い予見を、機関車列車がまだ一度も乗客を線路の上に引いたことのない時代に、演説で自ら確認している。
この大きく包括的な精神は、機関車の建造だけに満足しなかった。彼は線路の整備にも取り組み、平坦な路線区間の必要性を認識し、自分の人格の力で、ためらいがちな同時代人たちを初めて、巨大な費用をかけて、川や沼を越え、谷を横切り、丘を貫く大規模で勾配のない線路を造ることに駆り立てた。彼は鉄道運行で適用される物理法則を探究し、それによって鉄道科学の創始者ともなった。彼により、鉄道学は粗雑な経験だけから学ぶ原始状態から永久に脱却したのである。
ジョージ・スティーヴンソンは1781年6月9日、イングランドのノーサンバーランド地方、タイン川畔のニューカッスル近くのウィラムで生まれた。彼は北イングランドのこの炭鉱地帯の真ん中で育った。彼の周囲はほとんど、隣接する坑で働く労働者ばかりだった。父ロバート——「老ボブ」と呼ばれた——はウィラム鉱山のポンプ設備の火夫だった。彼は生涯この地位を超えることはなかった。小さなジョージにはまだ五人の兄弟姉妹がおり、父は大家族のわずかな生活費を稼ぐだけで精一杯だった。そのため子供たちを学校へやることは考えられず、世界的に有名なこの発明家は青年になってもまだ読み書きができなかった。
スティーヴンソンは幼い頃から交通に触れていた。彼の生家——「街道の家」と呼ばれた——はニューカッスルとヘクサムの間の古い郵便道にあり、馬車や騎馬が活発に往来していた。またすでに述べた、トレヴィシックが機関車を建造した炭坑鉄道もすぐ近くを通っていた。ジョージが8歳で人生最初の仕事として、ある未亡人の羊の群れを番する義務を引き受けたとき、彼の主な任務は牛が線路に入るのを防ぐことだった。この仕事に対して彼は毎日18ペニヒ支払われた。
[図版: 15. ジョージ・スティーヴンソン]
後に少年はウィラム坑で石炭選別の最下級の仕事をこなした。父は彼を自分の助手火夫とした。
トレヴィシックと同じく、スティーヴンソンもごく若い頃から機械に強く惹かれていた。粘土と葦で小さな模型を作るのが彼のお気に入りの遊びで、鉄のバランスアームの揺れ、大きな機械の中の蒸気のシューシュー音が、彼を抗しがたい魅惑で観察へと誘った。
さまざまな手伝いをして番人たちを助けたことで、彼は17歳で低いボイラー勤務から抜け出し、機械少年に昇進できた。その仕事は機械を監視し、何か異常があればすぐに技師を呼ぶ義務だった。若い少年はすぐに機械を詳しく知るあらゆる機会を利用し、規則正しい運転を保つために何が必要かを考えた。やがて何かを修理する必要があるときには自分でも手伝えるようになり、指導者の立会いなしでそんな仕事を許されるようになった。
しかし彼の主な仕事は、ウォーター・ローの坑で大きな巻き上げ機を見張り、操作することだった。炭鉱容器は長い間隔でしか上下しなかったので、スティーヴンソンにはここで長い休憩時間が多くあった。彼はその時間を労働者たちの靴を繕うのに使い、熱心にさまざまな縫い物も作った。この方法で稼いだ金で、彼は夜間学校に通えるようになり、そこでようやく読み書きの初歩を身につけた。19歳で自分の名前を書けるようになったとき、彼はどれほど誇らしかったことか。彼は今や数冊の本を買い、少しずつ教養を身につけ始めた。
貧しい境遇にもかかわらず、当時彼は自分に二度と大きな幸運は訪れないだろうと思っていたのだろうが、スティーヴンソンはすでに1802年に家庭を築き始めた。彼は隣の農村の召使の娘ファニー・ヘンダーソンと結婚した。翌年この夫婦に息子が生まれ、彼はイングランド最大の技師の一人となるはずだった。ロバート・スティーヴンソンは父の大きな鉄道事業に参加し、それを引き継ぎ、他にも多くの非常に重要な業績のほかに、当時としては最も壮大で大胆な橋梁建造を行った。
父は、自分の息子ロバートが、自分が学校教育不足のために味わった苦労から守られるよう、あらゆることをした。二年の結婚生活の後、妻が死に、彼は今やキリングワースへ移り、そこで単純な機械番として働いた。しかしここでようやく、彼の暗い人生に少し光が差すことになった。
坑には非常に大きなポンプ機械が設置されていたが、完成しても期待通りの成果を上げなかった。これを規則正しく稼働させるのは不可能だった。多くの技師が無駄に努力した。そこで単純な機械番スティーヴンソンが、自分でこのポンプを直すと申し出た。人々は機械をこれ以上壊すことはないだろうと思って彼に仕事を任せた。しかしなんと、四日後にはポンプは本当に動き、しかも継続的に稼働したので、坑主たちはすでに失ったと思っていた巨額の金を救うことができた。不思議ではない、彼らは窮地を救った男に豊かに報酬を与え、彼を機械主任に昇進させた。
スティーヴンソンは今やポンプ設備の修理の注文を頻繁に受け、すぐに息子ロバートをより高い学校へ通わせられるようになった。ロバートはすぐに父の知識の及ぶ範囲に達した。父と息子が毎晩一緒に座って共同で学び、同じように自分を高め合った姿を想像するのは感動的である。ロバートは後にエディンバラ大学に通ったが、父は生涯自分の教師であり続けた。
あの頑固なポンプの救済作業は、後年の大鉄道建設者の人生の転換点と言える。この出来事は、同時に、「人間が何かを成し遂げるには、天賦の才だけでなく幸運も必要だ」というよく言われる主張の内面的な虚偽を、鋭く証明するものである。そうではない。幸運は天才的な才を助けるのではなく、この才が幸運を呼び寄せるのである。確かにキリングワースの技師たちが大きなポンプを直せなかったのは「偶然」だった。しかしスティーヴンソンの中に眠っていた豊かな力が、他の多くの機会にも彼に自分の能力を示す可能性を与えただろうことを、真剣に疑う者がいるだろうか。しかし彼ほど高く才能ある者でなければ、あの「偶然」を利用できなかっただろう。彼にとってはそれは幸運の出来事ではなかった。なぜなら、素早く通り過ぎる幸運の裾を掴むことができなかったからである。すべてのこうした場合に、メフィストフェレスの深い言葉が当てはまる:
功績と幸運がいかに結びつくか、
愚か者には決して思い浮かばぬ。
賢者の石を持っていたとしても、
賢者が石に欠けているのだ。
キリングワース坑でスティーヴンソンはすぐに技師の地位に昇った。彼の全資質からして、状況に影響を及ぼせるようになったときには、既存のものに満足しなかった。彼は鉱山地区の交通事情を改善する必要性を認識した。これに最適な手段として、炭鉱列車を苦労して引いていた馬を機関車に置き換えることだった。当時の状況はまだ、どこかで機関車を注文できるようなものではなかった。どこでもまだ試作が行われており、誰もそんな製品を安心して注文できるほどの信頼を得ていなかった。そこでスティーヴンソンは、キリングワース坑の炭鉱輸送のために自分で機関車を製作せざるを得なかった——彼が作った最初の機関車である。
将来の鉄道の父は33歳で、今初めて、自分の生涯の仕事となるべき対象に触れた。
この計画に、技術的でない独特の困難が立ちはだかった。本物の錠前屋や機械工たちは、彼の指示に従って働くことを拒否した。彼らはかつての牛飼いや靴直しの下で働くことを望まなかった。そこで彼は蹄鉄屋や粗野な鍛冶屋に機械を組み立てさせなければならなかった。それでも蒸気自動車が走れるようになったのは、それだけ驚くべきことである。このために必要な金は、坑の主所有者であるレイヴンズワース卿が与えてくれた。
ヘドリーと同時に、スティーヴンソンは事実を賢く認識して滑らかなレールへ回帰し、それが鉄道発展の幸運のために二度と放棄されることはなかった。1814年7月25日、機関車「マイロード」は初走行を行った。翌年、ワーテルローでフランス人に勝ったばかりの勝利に熱狂していた労働者たちによって、「ブルッヒャー」と改名された。
この「マイロード」あるいは「ブルッヒャー」は傑作ではなかった。かなり低品質に作られたボイラーに、すべての装備部品が取り付けられていた。どこにもばねがなく、走行中の激しい衝撃で容易に破損が生じた。ボイラーでは熱い燃焼ガスがきわめて悪く利用され、単純な一本の火炎管が火床の後端から前方に付けられた煙突まで貫通しているだけだった。これは後退だった。なぜならすでに多くの他の機関車建造者たちが往復火炎管を適用していたからである。
機械は走行中に恐ろしい騒音を立て、怪物が近づくと皆が恐怖に駆られて逃げ出した。また機関車の炭鉱列車前の速度は馬の速度より速くなく、費用も削減されなかった。その上、当時としては高いと見なされたボイラー圧力のために、はるかに危険に見えた。なぜなら馬はもちろん爆発しないからである。
スティーヴンソンは、機関車の悪い効果の主因は加熱面積が小さすぎて十分な蒸気が発生できないことだと認識した。火をより活発に煽るために、彼はトレヴィシックがすでに発明していたものを採用した。彼は自分の機関車にブロー管を組み込んだ。発明家の伝記作者スマイルズは、ここにブロー管の効果を完全に認識しての最初の応用があると主張する。トレヴィシックは二年後にも、自分の機関車の火を煽るための機械外部の特別装置の特許を取ったという。これが正しければ、スティーヴンソンにはブロー管を機関車建造に最終的に導入した功績も帰せられるだろう。おそらくその効果を完全に認識してこの発明をした栄誉は、やはりトレヴィシックに属する。
追加された部品の効果はすぐに非常に大きかった。シリンダーから激しく流出する排気が狭い煙突を通るとき、それだけ多くの新鮮空気をボイラー火床へ引き込み、火が以前よりはるかに活発に燃えた。蒸気発生ははるかに強くなり、機械の力は倍増した。
スティーヴンソンが施したもう一つの改良は、ボイラーへの強い衝撃を和らげるものだった。彼は機械のフレームに四本の垂直な棒を固定し、上部にピストンを付けた。これらは四つのシリンダーに浸かり、ボイラーから蒸気が供給された。この蒸気が衝撃吸収装置として働くはずだった。構造はかなり誤っていた。衝撃の減衰はほとんど起こらなかったが、はるかに効果的な鋼製板ばねが発明されるまで、この蒸気緩衝器はさらに使われ続けた。
これらすべての措置にもかかわらず、機関車に対する根本的な敵意はまだ克服できなかった。機械の有効性は主に鋳鉄レールの低品質によって制限されていた。スティーヴンソンはこの関連を看過せず、当時すでに「レールと車輪は夫婦のように一体だ」と宣言した。そこで彼は線路の改良に熱心に取り組み、より好適なレール形状を創り、レール片同士のより強力な連結を発明した。彼の機関車の鋳鉄車輪を鍛鉄製に置き換え、これにより車輪は同時に軽く耐久性のあるものになった。
蒸気鉄道運行の本質へのますます深い思想的浸透が、スティーヴンソンを1818年にウッドとともに、摩擦と重力の関連についての調査を行わせた。これは滑らかなレール上の機関車運行にとって最高に重要なことである。彼はレール上の車両が受ける抵抗の大きさを確定し、ここで平坦な線路誘導の価値と、どんな強い勾配も機関車の牽引力に即座に不利な影響を与えることを認識した。これらの調査は全鉄道建設の基礎として残った。以後スティーヴンソンは最も粘り強い執念で、鉄道建設に費やされる金は、平坦な線路の建造に用いられる以上に良い投資はないという原則を主張した。
この時期に、スティーヴンソンのもう一つの非常に重要な発明がある。これは鉄道とは関係ないが、このあらゆる点で偉大な男の性質を明らかにするものである。彼がまだ坑の巻き上げ機のブレーキ係だった1806年、彼が担当していた坑で、労働者の不適切なランプによる爆発性ガスの着火で重大事故が起こった。10人の鉱夫が死亡した。三年後、同じ原因で新たな事故が起こり、12人の犠牲者が出た。そして1812年には隣接鉱山で爆発性ガスの着火により、窒息と焼死で90人の男と少年が命を落とした。人類の苦しみに常に温かい心を寄せていたスティーヴンソンの心は、これらの出来事で深く傷ついた。彼は鉱夫たちのために、これまでのように開放炎を持つことのないランプを作ろうと決意した。科学知識が全くなくても、彼はほぼ同時期に有名な化学者ハンフリー・デイヴィが自分の鉱夫用安全ランプの基礎としたのと同じ考えに到達した。
命を何度も賭けて、スティーヴンソンは危険なガスに満ちた坑で多くの実験を行い、ついに爆発性ガスの着火に対する完全な安全性を提供するランプの構造を見つけた。彼とデイヴィの間で発明の先取権をめぐる争いが起こった。後にファラデーの新たに高まる名声に対してもあまり高潔でなかったこの有名な学者は、スティーヴンソンに対して非常に厳しく対応した。彼はスティーヴンソンが発明を盗んだと主張した。実際、鉱夫たちにこのきわめて重要な安全ランプを贈った栄誉は、今日では二人の男の双方に帰せられるべきである。ノーサンバーランドの鉱山主たちによる募金で、当時スティーヴンソンは2万マルクを受け取った。
ゆっくりと忍耐強い改良により、キリングワースでますます多く稼働する機関車がさらに発展した。新たな牽引手段を多くの困難に直面しながら押し通す必要があったが、スティーヴンソンは徐々にここまで到達し、機関車を馬に置き換えることはもはや考えられなくなった。機関車は実証され、何年も規則正しい作業で最も重い荷物を引き、しかもその運行はすでに生きた牽引力より安価になっていた。
奇妙なことに、キリングワースで起こったこれほど極めて重要な出来事は、他のどこでも全く注目されなかった。坑は非常に辺鄙で、交通生活の発展に関わる人物は誰もそこへ来なかった。同じ時期に、イギリス政府は道路建設分野でのマカダムの業績に対して4万ポンド・スターリングもの豊富な援助を与えたのに、スティーヴンソンは全くの無援助のままだった。鉄道建設の芸術についても、シラーのドイツ芸術に関する言葉が当てはまる:
栄光に育てられず、
君主の恩恵の光に花を咲かせず。
彼は自分でその価値を創り出した。
キリングワースでの作業開始から六年後、彼に再び機関車鉄道の設置の機会が訪れた。ダラム州のヘットン坑の所有者たちは、そんな設備が望ましいと思われたとき、技師としてジョージ・スティーヴンソンとその息子ロバートを招いた。当時ロバートは17歳でエディンバラ大学の教育を終えていた。
これまで使われてきたすべての線路は、地形の波状運動に合わせざるを得なかった。人工建造物で平坦な区間を造ることはまだ割に合わないと思われていた。二人のスティーヴンソンがヘットンで造った路線も、今日の考えに合うようなものではまだなかった。一部区間は平らにされたが、また非常に強い勾配が挿入され、五台の機関車——ヘットン坑のために製作された——のどれも列車を上へ引くことができなかった。そこで五か所に索道巻き上げ機を設けなければならず、路線は一部を走行機関車で、一部を固定式蒸気機関で運転された。この状態は今日ではかなり奇妙に感じられる。列車が勾配の麓の平坦区間に着くと、機関車は切り離され、丘の頂のドラムにかけた索を連結し、列車をそうして引き上げた。反対側へ下るときには、たいてい積載車両が空車両を上に引き上げた。二つの複線列車を結ぶ索が、上部の駆動から切り離された索車輪を越えて導かれたからである。
この独特の配置で、走行機械と固定機械の鉄道区間での働きを比較する機会が得られた。これは特に重要だった。当時多くの計画で、列車を完全に索引きで運ぶことが考えられていたからである。実際、そんな設備のいくつかの路線が実現した。ヘットンでは機関車が固定機械より有利に働くことが示され、これが機関車鉄道の考えを大いに推進した。
奇妙なことに、現代では全く逆の考えに至っている。電気長距離鉄道の設置の主な動機は、そんな路線では個々の機関車ボイラーの下に何百もの火を燃やす必要がなく、発電所の一つの大きな火だけで十分だという点である。そこで設置された巨大な固定機械は、機関車より安価に動力単位を供給できる。もちろんこれは、低品質燃料——灰分の多い褐炭など——を活用してのみ可能で、これは機関車火床には使えない。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- ストックトン-ダーリントン鉄道の斜面 固定式蒸気機関による索引きでの列車牽引]
1821年、イギリスの下院は、北イングランドの重要な炭鉱地帯——中心はダーリントン市——に線路を敷設することを承認した。これはダーリントン上流のビショップ・オークランド谷で採掘された大量の石炭を、ティーズ川河口近くの積み出し地ストックトンへ運ぶためのものだった。これは本当にはるかに離れた場所を結ぶ最初の鉄道だった。それでも下院議員たちはその承認を与えたとき、これが計り知れない発展の基礎を築くことを、決して予感していなかっただろう。なぜなら、少し後に建造されたマンチェスター-リヴァプール鉄道を鉄道の根源と呼ぶなら、ストックトン-ダーリントン路線は種子と呼べるだろうからである。
列車の輸送にはここでも馬が予定されていた。しかし鉄道建設が始まる前に、会社の責任者ピースの前に謙虚な男が現れ、はるかに有利な運行をもたらす機関車を製作すると申し出た。ピースはすでにヘットンでのスティーヴンソンの活動を聞いていたので、彼に信頼を寄せた。「スティーヴンソンは」とピースは後に語った、「とても誠実で、賢く、同時にとても謙虚に見えた。彼は自分の地方の強いノーサンブリア方言を話し、ただ『私はキリングワースの機械製作者です』と述べただけだった。」鉄道責任者を大いに驚かせたのは、スティーヴンソンが機関車は50頭の馬と同じだけの働きができると主張したことだった。「一度キリングワースへ来てください」と彼は付け加えた、「私の『ブルッヒャー』の働きを確かめてください。目で見れば心は信じますよ、閣下。」
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の絵による
- スティーヴンソンの機関車「ロコモーション」 1825年、ストックトン-ダーリントン鉄道のために建造。駆動輪連結のための連結棒の初応用]
ピースは本当にキリングワースへ行き、そこでスティーヴンソンの仕事を見て、すぐにストックトン-ダーリントン間の路線建設の責任者に任命された。彼はすぐに路線をより良く導く提案をし、これにより路線は4.5キロメートル短くなった。しかし全区間を平坦にする決意はここでもまだなされなかった。ストックトンのすぐ手前にかなり大きな勾配が残り、機関車では走行できなかった。ここでもまた固定式蒸気機関による索引きを適用せざるを得なかった。
適切な工場がなかったので、スティーヴンソンは——安全ランプで得た金額の相当部分をまだ手元に持っていた——ピースを説得して自分と一緒に機関車工場を設立させた。ストックトン-ダーリントン鉄道の責任者はこれに同意し、設立にいくらかの金も出した。このようにして地球上で最初の機関車工場が生まれた。それはタイン川畔のニューカッスルに置かれ、巨大企業に発展し、最終的に機関車生産においては、ワット&ボールトン工場の固定式蒸気機関生産と同じ意味を持つようになった。最初のドイツ鉄道の機関車もニューカッスルから供給された。
最初に三台の機関車が建造された。その一つが有名になり今日まで保存されている「ロコモーション」——まだかなり重々しい機械で、垂直シリンダーがボイラー内に組み込まれ、長いつなぎ棒による複雑な伝達装置を持つ。しかしここでスティーヴンソンは初めて、今日まで鉄道運行で変わらず使われる新しい部品を適用した。「ロコモーション」では各側の二つの車輪がそれぞれ連結棒で結ばれていた。これによりトレヴィシックの最初の歯車による軸連結が、本当に実用的な配置に置き換えられた。連結棒なしに今日の機関車は考えられない。
1825年9月27日、機関車「アクティブ」が初めて路線上で列車を運んだ。最初に固定機械で丘の上へ引き上げられ、反対側へ下ろされなければならなかった。それからようやく機関車が前に付いた。それでもストックトン-ダーリントン路線の開通日は、文化史的に最高に重要である。なぜなら列車の車両には貨物だけでなく人間も乗っていたからである。ストックトン-ダーリントン路線は、公共交通に開放され、しかも乗客を運ぶことを許された、初めての——まだきわめてささやかな——鉄道線路である。
最初の列車は石炭と小麦を積んだ12両の貨車、鉄道会社の幹部用の車両、そして客用の座席付き21両の車両からなっていた。これらの車両は奇妙な姿だった。石炭車が人間輸送にも使われなかった限り、単に郵便馬車の車体を外して、鉄道にある程度適した下部構造に載せただけだった。全体で機関車には34両の車両が連結され、そこに450人の人が乗っていた。
途方もない人々が集まり、初走行を見守った。多くの人はここで重要な出来事が起こるのを感じて来たが、何人かは「旅行機械」——当時機関車をそう呼んだ——が空中に飛び上がるのを期待して来た。新聞はこの並外れた出来事を次のように報じた:
「信号が与えられると、機械は巨大な車両列車とともに動き出した。速度は時々時速12マイル(イギリス・マイルは1.6キロメートル)に達した。乗客450人を含む荷重は、車両、石炭、その他の輸送品を加えてほぼ90トンだった。この荷重で機械は65分後にダーリントンに到着した。
今やダーリントン行きの六両の石炭車は切り離された。新たな水を補給し、数人の旅行者と楽団を乗せた後、機械は再び動き出し、12マイル離れたストックトンに三時間七分で到着した——途中の停車時間も含めて。到着した瞬間、列車は600人を運んでいた。それだけ多くの人が車両に座り、またはぶら下がっていた。」
報道者は付け加える:「ストックトンへの列車到着が引き起こした驚きと驚嘆は大きかった。」
鉄道の成功は非常に満足のいくものだった。確かに乗客交通はかなりゆっくりと伸びた——ほとんどの人が危険な輸送手段に身を任せるのを恐れたからである——が、貨物は数年後には予定の1万トンではなく50万トンを運ぶようになった。
しかしこの最初の公共鉄道の運行を、今日私たちが慣れているように想像してはならない。そこでは決してすべての列車が機関車で運ばれたわけではなく、その間に馬引きの多数の車両が走っていたからである。すでに第1節で示唆したように、線路は公共で、会社が課したわずかな条件を満たすどんな事業者も利用できた。機関車列車は馬引き列車に対して、待避線に入る必要がないという特権だけを持っていた。むしろ他の列車がそうしなければならなかった。
乗客交通は明らかに馬運行を好んだ。鉄道会社の依頼で、スティーヴンソンは当時最初の本物の鉄道客車を建造した。この車両は各長辺にベンチがあり、中央に松材の長いテーブルが置かれていた。車両は「エクスペリメント」と名付けられ、会社はそこに紋章と標語「Periculum privatum, utilitas publica」(「危険は個人だけに、利益は公共に」)を描かせた。
馬の前立てで常に走っていた恥ずべき車両「エクスペリメント」は、乗客交通に活気を与えた。同時代人はこう書いている:「人々は車両に押し寄せる。しばしば多すぎて、降りるときには本当に小さな教会共同体が解散するように見える。」ストックトンとダーリントンのいくつかの宿屋はこのことを利用し、自分たちも客車を建造して馬で鉄道上を引かせた。
鉄道車両の照明の始まりもここですでに観察できる。あるディクソンという男は、「エクスペリメント」号をダーリントンとシルドンの間でしばしば御者として運転したが、暗い冬の夕方に乗客が暗闇に座らなければならないのを欠陥と感じた。そこで彼はしばしば一グロッシェンのろうそくを買って、車両内部のテーブルに貼り付けた。この簡単なろうそくから、今日の眩しい列車照明が発展したのである。
ニューカッスル工場が最初に建造した機関車では、決して喜ばしいことばかりではなかった。機械には非常に多くの欠点があった。そしてそれは当然だった——今日私たちが知るように、それらはまだ本当に実用的な構造からかなり遠かったからである。そのため鉄道会社の経営陣にも、蒸気車を廃止して完全に馬で運行する計画が何度も浮上した。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- ストックトン-ダーリントン鉄道の開通列車, 初めて定期乗客輸送を開始したもの]
こうした、そして他にも多くの煩わしさにもかかわらず、ジョージ・スティーヴンソンは機関車鉄道に待ち受ける大きな未来を固く信じていた。鉄道建設中に彼は一度、ワインの瓶を前にして協力者たちにこう語った:「若者たちよ、私は自分が長生きしなくても、君たちが皆、郵便馬車がすべて線路上を走り、鉄道が王と臣民の街道となる日を見るだろうと思う。その時が来れば、蒸気車で歩くより安く旅行できるだろう。私はよく知っている、ほとんど克服不可能な障害にぶつかるだろう。しかし私が言ったことは、私が生きている限り実現するだろう! 私の最大の願いは、その日を見ることだ。しかし私はそれを望めない。なぜなら私は、人間のすべての進歩がいかにゆっくり進み、私自身がキリングワースでの10年以上の成功にもかかわらず機関車がさらに使われ続けるまで、どれほどの困難と闘ったかを知っているからだ。」
スティーヴンソンの予言は、彼が想像したよりもはるかに壮大な形で実現した。
すでにストックトン-ダーリントン鉄道は、迅速な輸送手段が一地方の産物に与える並外れた影響を明らかにした。ダーリントン地区の石炭に突然全く新しい市場が開かれた。坑での採掘はすぐに最大限に増やせた。この最初の鉄道はティーズ川にさえ新しい都市を生んだ。今日ミドルズブラがある場所には、1825年には一軒の農家だけが立っていた。周囲は牧草地と沼だけだった。ピースは数人の友人とともに近くのより大きな土地を買った。ここに鉄道に連なる活発な港湾交通が発展し、10年後にはすでに6000人がミドルズブラに住んでいた——今日では繁栄する中規模都市である。
この成功に勇気づけられ、スティーヴンソンは今や、はるかに大きく重要な鉄道建設の機会が与えられたとき、最高の熱意で仕事に取りかかった。
- 「我が時代の最大の驚異」
機械織機の発明により、綿織物の生産は特にマンチェスターとその周辺で、予想だにしなかった規模の産業に成長した。これに必要な大量の原綿は、海路で港町リヴァプールに到着し、そこからマンチェスターへ運ばれ、完成品は同じく逆の道で大量に輸送されなければならなかった。このように、二つの都市——ウェーバーによれば、口と胃のように互いに必要とし合う——の間には、それまで知られなかったほど活発な交通が生まれた。
主にこの交通は、水路——マージー川、アーウェル川、そしてそれに続くブリッジウォーター運河——で行われた。しかしこれらの道は、結局、要求されることをはるかに超えて果たせなくなった。船はゆっくりとしか往復できず、冬は長い航行停止をもたらし、さらに独占を誇る運河管理局は、重い怠慢によって交通の円滑な運行を不可能にした。アメリカから大西洋を越えて21日でリヴァプールに到着した商品が、そこからマンチェスターに到達するのにしばしばそれ以上の時間を要した。
状況は次第にひどくなり、必ず救済策を講じなければならなかった。人々は二都市間に線路を敷設することを決めた。
すでに1821年に測量が始まった。これはその地域に住む人々にとって、激しい抵抗の合図となった。不思議なことに、彼らは鉄道が自分の畑の上を通ることで繁栄が大きな損害を受けると恐れた。本格的な測量者との闘いが起きた。スマイルズは、ニュートン・イン・ザ・ウィロウでボーンという判事が、自分の部下に常に目を光らせ、測量を任された不幸な男たちを、畑に姿を見せたらどこでも追い払えと命じたと語っている。小作人と日雇い労働者はこれに喜んで従った。彼らは畑に熊手、時には銃まで持って立ち、侵入者を追い払った。セント・ヘレンズでは、測量鎖を担いでいた不幸な男の一人が、石炭掘り夫の群れに囲まれ、再び姿を見せたら炭坑に突き落とすと脅された。女や子供たちはどこでも測量者を追いかけ、罵詈雑言を浴びせた。
しかし最大の怒りを引き起こしたのは、測量望遠鏡そのものを担いでいた担当者だった。そこで特に頑丈な若者——有名なボクサー——をこの任務に雇った。しかしすぐに、木のような体格の男——地域全体で最も恐れられた乱暴者——が彼に立ち向かった。彼は絶対に測量望遠鏡を奪おうとした。本格的なボクシングの試合になり、乱暴者が負けた。しかし集まった村民はこれでさらに怒りを煽られた。石が雨のように降り、測量器具が壊された。このように測量者たちはしばしば夜の助けを借りざるを得ず、ある村では住民が教会にいる時間——牧師が彼らの計画に対して激しい言葉で説教している時間——を利用して作業をしたという話もある。このような状況で、測量はかなり不完全に行われ、後になってこれが苦い報いとなった。
路線誘導そのものにも大きな技術的困難が立ちはだかった。深い切通しと多くの小さな丘を越えなければならず、両端の都市への路線導入は、当時はまだ誰も機関車運行を考えていなかったにもかかわらず、深刻な懸念を引き起こした。しかし全区間で最も悪い部分は、リヴァプールとマンチェスターの間に横たわる大猫沼——鉄棒を突き刺すとすぐに完全に沈むほど柔らかく沈みやすい土の深い沼——だった。
これらの事情から、鉄道会社の責任者たちは、特に有能な男を建設責任者として迎えることを望ましいと考えた。スティーヴンソンの名はすでにかなりの響きを持っていたので、1821年——ストックトン-ダーリントン鉄道がまだ建設中の時期——に、派遣者たちがキリングワースへ行き、そこの施設を視察した。彼らはそこの機械主任の行動力と能力について最高の印象を受け、彼は満場一致でマンチェスターとリヴァプールの間の大鉄道建設の責任者に任命された。
ジョージ・スティーヴンソンに今や大きな活動分野が開かれ、彼はそこで不朽の業績を上げるべきだった。
彼はすぐに、新しい路線を可能な限り平坦に敷設するよう強く主張した。新たな測量が必要になり、住民との古い闘いが再び始まった。今や最も激しく測量に反対したのは、路線が自分の領地を通るはずだったダービー卿とセフトン卿だった。同様にブリッジウォーター運河管理局は、この水路の橋渡しを絶対に許さず、非常に正当な理由で成功する競争を恐れた。ダービー卿の部下たちはどこでも測量者に立ちはだかり、スティーヴンソン自身はノウズリーで公園守衛に追い払われ、再び高貴な卿の領地に姿を見せたら実力行使だと脅された。
それでも1825年に暫定的測量が終了し、下院に路線の承認を求めることにした。これが知られるやいなや、水路に関与する会社たちは激しい抵抗に備えた。
まず彼らは、鉄道はおそらく機関車で運行されるだろう、それは恐ろしい不幸を意味すると住民をさらに扇動した。機械の煙突から飛び出す火花が近くの家すべてに火をつけ、空気は煙雲で汚染されるだろう。馬の繁殖は止まり、その結果農業も止まるだろう。なぜなら干し草を食べる動物がもういなくなるからだ。「旅行機械」のボイラーは頻繁に爆発し、鉄道近くにいる人は誰も命の保証がないだろう。ただ通り過ぎる鉄道列車を見るだけで動物は死ぬほど驚き、人は狂うだろう。
議会の委員会——鉄道会社の申請を審議する——には、申請を巧みに潰すために、下院の最も有能で雄弁な議員たちが派遣された。しかし鉄道会社も計画を推進するため、最善の準備をし、一連の卓越した弁護士を代理人に任命した。これに応じて委員会の前で、ばかばかしいと呼べるほどの闘いが繰り広げられた——もしそれがそれほど重要な対象でなかったら。
スティーヴンソンは鉄道建設責任者として、委員会の前にも出なければならなかった。あまり雄弁ではなく、さらにノーサンブリアの広い方言を話すこの男にとって、これは全く好ましくなかった。彼の尋問の始まりについて、彼は後でこう語った:「尋問席に座るやいなや、私は穴から這い出して逃げたくなった。委員会と自分の目にも説得力のある言葉が見つからなかった。8〜10人の法律代理人が、私を混乱させるつもりで十字尋問をした。一人の委員は私が外国人かと聞き、もう一人は私が正気でないとほのめかした。私はこれらすべてを少しも気にとめず、ただ続けていた。」
スティーヴンソンは最初から鉄道での機関車運行を主張した。しかしその最も重要な動機——機関車で時速30キロメートルに達できるという——は、決して委員会の前で述べられなかった。彼の最も親しい友人たちでさえ、この主張をすると彼を笑った。誰もが、そんな前代未聞の速さは全く不可能だと宣言した。真面目な雑誌「クォータリー・レビュー」さえ、フェルトハウスによれば、そんな主張を嘲笑し、「機関車の安全性の保証をすべて信じようとしても、ウーリッジの住民がコングリーヴ・ロケットで発射されるより、こんな速い機械に身を任せる方が信じやすい」と述べた。このようにスティーヴンソンは、重い自制の下で、常に意図された最高速度は時速16キロメートルだとしか話せなかった。
哀れな男は議員たちの十字尋問で本当に苦労した。最もばかげた反対意見が持ち出された。
「仮に」とある委員が言った、「時速14か16キロメートルで牛が機械の前に出てきたら、それはかなり厄介だと思わないか?」——「確かに」と答えは、「かなり厄介だ……牛にとって!」
「道路の馬たちは」と別の者が聞いた、「赤く輝く煙突を見たら怯えないか?」——「私は」とスティーヴンソンは答えた、「馬たちは煙突がただ赤く塗られただけだと思うだろうし、落ち着いているだろうと希望する。」
ハリソン議員は、雨が機関車の火を消すと聞いたと言った。これを防ぐために機械を毛布で包むことはできるが、風が来て包みを吹き飛ばすだろう。どんな嵐も機関車運行を妨げるだろう。なぜなら風が機関車の火を激しく煽り、ボイラー圧力が上がり、ついに機械を爆発させるからだ。
こんな反対意見に対して、スティーヴンソンはかなり無力だった。彼は不器用さゆえに適切に反論できず、最終的にただ彼を非常に特徴づける言葉を繰り返しただけだった:「私は言えない、しかし私はやる!」
尋問の終わりに、博学のアルダーソンが二日間にわたる粉砕演説で発言し、主に路線建設の困難を論じた。「私は、ステファンソンの計画が人間の頭で考え出された中で最もばかげたものであることが証明されたと思う」と彼は言った。「この男の陳述を観察する機会があった者が、それを疑うことができようか? 私は、彼が計画など一度も持ったことがなく、計画を立てる能力すらないと主張する。彼の精神は絶えず相反する困難の間で無力に揺れ動いている。彼は道の上に橋を架けるべきか川の上に架けるべきかも知らず、堤防、切通し、または斜面をどこに置くべきかも知らない。私は、こんな保証人の陳述とこんな計算だけに依拠する措置に、厳粛に反対する。」
この最後の言葉は、正当にも多くが異議を唱えられた測量の不確かな結果を指していた。投票で鉄道会社の申請は19対13で否決された。闘いは二ヶ月続いた。人々は今はこれを諦め、次回はより良く武装して下院に臨むことにした。
承認法の成立が二度目の申請でようやく成功したのは、実に恥ずべきことに、客観的な理由ではなく、事前に実行された巧みな措置とさまざまな策略と手管のおかげだった。特に成功したのは、ブリッジウォーター運河の主な関係者であるスタッフォード侯爵に、かなり大きな株式の一部を認めることで計画を好意的にさせたことだった。さらに路線の経路を変え、セフトン卿の領地を完全に避け、ダービー卿の城をかなり遠くに迂回させた。高貴な紳士たちのすべての狩猟囲いは最大の注意を払って無傷に残した。そして見よ! 今や新しい鉄道に対するほとんどすべての反対が突然消えた。
確かにまだ気に入らない人々はいたが、アイザック・コフィン卿は二度目の委員会で、再び新しいものに怯える人々の卑しい反対意見を別の形で繰り返した。
「誰にとっても、自分の窓の下に鉄道があるのは非常に不愉快だ」と彼は述べた。「そして道路の建設と改良に金を出したすべての人々はどうなるのか? 祖先のように自分のまたは借りた馬車で旅行したいと願う人々——もうそんなものはなくなるだろう——はどうなるのか? 鞍具屋や馬車製作者、馬車所有者や御者、宿屋主人、馬飼育者、馬商人たちはどうなるのか? 下院は、素早く通り過ぎる機関車が引き起こす煙、騒音、シューシュー音とガタガタ音を知っているのか? 畑で耕す牛も、牧草地で草を食む牛も、これらの怪物を見て恐怖を感じないではいられないだろう。鉄の価格は少なくとも倍になるだろうし、この金属の在庫が——おそらくそうなるだろうが——完全に尽きない限り。鉄道は最大の愚行であり、人間の安らぎと身体的および精神的健康の完全な混乱をもたらすだろう——これほど鋭い知恵が発明し得たものは他にない。」
しかし今や何も役立たなかった。ハスキソンや他の有力議員が申請を支持し、それは88対41の多数で可決された。
すぐに建設が開始され、責任者はもちろんジョージ・スティーヴンソンだった。活動分野にできるだけ近くするため、彼は今やリヴァプールに移り住んだ。
今や造られたほど大きく高価な施設を、世界はまだ見たことがなかった。初めて本当に平坦な路線を造る必要があったからである。サンキー谷とその中の運河は、巨大な石橋で越えなければならなかった。アーウェル川も同様に横断しなければならなかった。全体で路線には少なくとも63の橋の建設が必要だった。低地は盛り上げ、岩は貫通した。リヴァプール市への路線導入はトンネルでしかできなかった。このようにして地球上で最初のより大きなこの種の建造物が生まれた。
スティーヴンソンの並外れた力を持つ男だけが、ここで生じたすべての障害を克服できた。トンネル建設にはまだ経験がなかった。崩落が起こり、危険のため労働者たちは坑に入りたがらなかった。それでもスティーヴンソンは作業員たちに十分な力を持ち、彼らを常に新たに導き入れた。しかし最も困難だったのは、猫沼での路線の基礎工事だった。何度も繰り返し作られた盛土は、底知れぬ深さへ沈んだ。スティーヴンソンは排水溝と側溝を使った全く新しい工法を発明し、ようやく堅固な地面を得た。会社はしばしばこの場所での建設を完全に放棄しようとした——もはや成功を望めなかったからである。しかし建設責任者は自分が何をしているかを正確に知っており、最終的に沼は2万8000ポンド・スターリングの費用で橋渡しされた——議会では費用は27万ポンドと見積もられていたのに。
スティーヴンソンは、全く新しい対象のために、あらゆる想像できることに気を配らなければならなかった。彼はすべてを注意深く整理し、活発に維持する輝かしい才能を示した。労働者たちはどこでも最初に訓練され、辺鄙な場所に住まわせなければならなかった。それからスティーヴンソンはレール固定、ポイント、転車台、信号を考案し、さらには車両を設計しなければならなかった。
そしてこれらすべてがようやく克服されたとき、まだ根本的な困難が生じた。機関車をめぐる恐ろしい闘いがすでに繰り広げられたにもかかわらず、鉄道の責任者たちはまだこの牽引手段を全く決めていなかった。ともかく馬は考慮されないことが次第に明らかになった。確かにこれらの生きた牽引者にも擁護者はいたが、キリングワース、ヘットン、ストックトン-ダーリントン路線でのスティーヴンソンの施設を視察した後、関係者全員にとって機械的駆動が優位であることは明らかになった——なぜならそれほど頻繁な牽引力の交換を必要としないからである。
しかしそれでもすぐに機関車に至ったわけではない。多くの技師は、この平坦な区間でも固定機械を設置し、索を巻き上げて列車を動かすべきだと主張した。今日では非常に奇妙に感じられるが、長い間実際に、路線を19区間に分け、それぞれに固定蒸気機関を割り当て、索で列車を牽引するという計画が検討された。それならマンチェスターからリヴァプールへ、または逆の旅行ごとに19回索を切り離し、再び列車に連結しなければならなかった。そんな運行方式でどれほどの旅行速度が得られるかは、誰にでも容易にわかる。
他の技術者たちは、列車を水力で駆動させるか、圧縮炭酸ガスで駆動させると提案した。機関車輪が滑らかなレール上で滑るという誤解も、まだすべての頭から根絶されていなかった。このように、中央に第三のレールを置き、横から二つのディスクを押し付けて十分な摩擦を生むという提案が生まれた。
鉄道会社の責任者たちは、これらの提案に対して次第にどうしたらよいかわからなくなった。何も実証されておらず、彼らの決定で大きなものが懸かっていた。彼らは最終的に、滑らかな車輪を持つ機関車の性能を確定するための懸賞公募が最も適切だと考えた。
競争が公示され、それは世界的に有名になったレインヒルでの競争へと導かれた。
懸賞公募の最も重要な要求は次の通りだった:
機械は自分の煙を自分で消費しなければならない。2万キログラムの重量の列車を時速16キロメートルで牽引できなければならない。ボイラー内の蒸気圧は3.5気圧を超えてはならない。ボイラーには二つの安全弁がなければならず、その一つは機械係の操作から完全に除外されなければならない。機械とボイラーはばねで支えられなければならない。機械は満水ボイラーで6000キログラムを超えてはならない。機関車は1829年10月1日までに完全に完成し、試験に適した状態で鉄道のリヴァプール端に設置されなければならない。機関車は550ポンド・スターリングを超えてはならない。
ジョージ・スティーヴンソンはすぐに、ニューカッスルの自分の工場で懸賞機関車の製作に取りかかることを決めた。彼は事の重大さと、課題をうまくこなすための困難を一瞬も過小評価しなかった。そこで彼は、南アメリカでの建設のために滞在していた息子ロバートを呼び戻した。この帰航の際、ロバート・スティーヴンソンはすでに描写したようにカルタヘナでトレヴィシックと出会った。彼がニューカッスルに着くと、父と息子は互いに非常に良く理解し補い合った。同時代人たちは、二つの強大な精神が互いに刺激し合いながら協力したと報告している。
偉大な業績への最も強い刺激は不満である。自分の業績を称賛して立ち、これ以上成し得ない最高のものだと考えている者は、努力を止め、もはや何も成し得ない。ジョージ・スティーヴンソンはそんな種類の人ではなかった。彼の機関車はすでに何年も多くの路線で走っていた。それらは当時最高のものだった。しかしそれでも彼は正確にその弱点を知っていた。競争のために彼はさらに高度なものを生み出そうとした。
主に彼が望んだのは、機関車をより強い蒸気発生にできるようにすることだった。彼はまだ低い速度を、ボイラーが毎瞬間持つ蒸気貯蔵量の小ささに正しく帰していた。彼はすでに火のより強い煽りでこれを改善するためのさまざまな手段を試していた。彼がブロー管の優れた効果を早くから活用していたことはすでに知っている。ストックトン-ダーリントン鉄道用の機関車では、火床への新鮮空気のより強力な通風を生むために、彼は機械に二つの煙突と二つのブロー管を装備するほどまで進んだ。しかしこれらの措置の利益は期待にかなわなかった。本当の成功は加熱面積の拡大によってのみ得られるはずだった。
今や非常に奇妙なことに、スティーヴンソンの機関車を最終的な勝利へ導き、今日まで世界中で機関車ボイラーに通常の形を与えた考えは、非専門家の頭脳から生まれた。マンチェスター-リヴァプール鉄道の業務責任者ヘンリー・ブース——スティーヴンソンはすでに以前何年も彼と協力していた——が、後方のボイラー壁から前方へ多数の細い管を導き、燃焼ガスが火床から煙突への道でそこを通らなければならないと彼に勧めた。これにより加熱ガスが水と触れる面積が並外れて拡大された。
似た試みは以前にも行われていたが、その際管は垂直に置かれるか、水で満たされ、加熱ガスが管の外壁を洗うものだった。つまり水管ボイラーが造られたが、ブースは多管火炎管ボイラーを勧め、それが以後機関車に最も適した構造として実証された。ブースとは独立に、フランスのセガンが同時に同じ構造を発明した。
スティーヴンソンはブースの考えの利点をすぐに認識し、自分の懸賞機関車の建造に採用した。彼がここで他者の提案に従ったという事実は、スティーヴンソンの功績を少しも減じない。なぜなら彼だけが、自分の工場の壮大な設備と機関車建造での経験により、その考えを実行に移せたからである。ブースが自分の提案をより有能でない男にしていたら、再び「賢者が石に欠けていた」という光景が繰り広げられただろう。
スティーヴンソンは完全に自分の考察から、機関車にさらにいくつかの新しく形作られた部品を加えた。このようにシリンダーは斜めに置き、ブロー管の出口を狭め、これにより蒸気速度の大きな上昇と、それに応じた火床を通る通風の向上が起こった。機械が最初の試運転をしたとき、建造者自身がその性能に最高に驚いた——これまでのすべてをはるかに凌駕した。ロバート・スティーヴンソンは後年、鉄道がすでに一般的な交通手段となったとき、「確かに我々の機械がマンチェスター-リヴァプール鉄道に設置された日から、機関車は多くの小さな改良を受け、特にそのさまざまな部品を可能な限り注意深く製作する努力がなされた。しかし今日の機関車は、本質的な点でそのものと区別されない」と宣言した。これは今日でも当てはまる。
機械は、その発揮できる大きな速度のため「ロケット」と名付けられた。(タイトル前の図を参照。)
競争の決定日が近づいた。その結果はイギリス全体で最高の緊張をもって待たれた。多くの人が、ここで非常に重要な結果が生まれることを予感した。当時の——今日も同じ——イギリス式で、あるイギリス雑誌は競争の重要性を、「上流社会もこの出来事に対して、まるで最も重要な馬レースであるセント・レジャーと同じほどの関心を示す」と宣言する以外に表現できないと考えた。大群衆が集まり、この独特の光景を見守った。「戦場」として、マンチェスター-リヴァプール鉄道のレインヒル近くの35キロメートルの完全に平坦な区間が選ばれた。
競争に登録された機関車は以下の通りだった:
- ブレイスウェイトとエリクソンの「The Novelty」(「新奇」)
- ハックワースの「Le Sans Pareil」(「無比」)
- バースタルの「The Perseverance」(「忍耐」)
- スティーヴンソンの「The Rocket」(「ロケット」)
もう一台の機械も参加を望んだ:ブランドレスの「サイクロプスの足」。これは内部の筐体に設置された——馬で駆動された。これは懸賞公募の趣旨——蒸気機関車のみを考慮——に合わないので、拒否された。「忍耐」はすぐに規定の速度に達しないことがわかり、したがって本格的な競争からも撤退した。実際に参加したのは三台だけだった。
1829年10月6日、機械の予備審査が行われた。
スティーヴンソンの性格にぴったりなのは、彼の機関車は規定通り最初に走るはずではなかったのに、最初に完成していたことである。この理由で、競争外の最初の試運転が許された。彼はここで建造者自身の操縦で53分で19キロメートルを走った。
[図版]
[図版]
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の板による
- 1829年レインヒル機関車競争の参加者。 上:スティーヴンソンの「ロケット」;中央:ブレイスウェイトとエリクソンの「新奇」;下:ハックワースの「無比」。]
その後「新奇」が走った。その蒸発室は火室の上に垂直にあり、そこから二重に曲がった火炎管が水平に置かれた円筒形ボイラー部分を通っていた。煙突のすぐ後ろに特別な送風機が設置され、火床に新鮮空気を押し込んだ。機械にはテンダーがなく、ボイラーの背中に石炭を積み、水タンクは下にあった。
「無比」は一本の往復火炎管だけを持っていた。したがって煙突と火床は同じ側にあった。その競争参加は、規定より少し重かったため困難だったが、最終的に受け入れられた。
翌日には本格的な競争が始まるはずだった。しかし「新奇」の送風機が故障し、「無比」のボイラーにも欠陥が生じたため、行えなかった。集まった観客をあまり失望させないため、スティーヴンソンは再び自分の「ロケット」を走らせ、30人を乗せた車両を連結し、約40キロメートルの速度で路線を走った。この成績に対する歓声と驚嘆は並外れたものだった。
10月8日がついに本当の競争の始まりだった。「ロケット」は自分の走行を行った。規定通り20回路線を往復したが、機械に何の欠陥も現れなかった。この日の最高速度は時速46キロメートルで、観客に全く信じがたい驚きを引き起こした。鉄道会社の責任者の一人——これまで常に固定機械の使用を主張していた——は賞賛に満ちて両手を挙げ、「ついにジョージ・スティーヴンソンは自分が何をできるかを示した」と叫んだ。彼は他のすべての人と同じく、永久に機関車に改宗した。
予想に反して、「新奇」の送風機の修理は間に合わなかった。10月10日にようやく走れるようになった。しかし初めて路線を走ったとき、圧力ポンプの管が破裂し、機械は運び出されなければならなかった。
「無比」はやっと10月13日に準備できたが、それでもすぐにポンプ管が破裂した。
[図版: 20. レインヒル機関車「競走」に対するイギリスの風刺画
後年のもの]
「ロケット」は翌日も何の困難もなく走り、今や人々は彼女に賞を与える準備ができた。しかし「新奇」の所有者は、もう一度自分の機械を見せる機会を望んだ。しかしこの機械が路線に出るやいなや、再び重要な部分が破損した。「無比」のもう一度参加を求める要求は、審査員がもう十分に失敗した走行を見たので、受け入れられなかった。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- リヴァプール駅 最初の大きな鉄道線路:マンチェスター-リヴァプール]
この一連の故障——他の機関車を襲った——の後、それらの建造が要求を満たすのに不十分だったと言えるだろう。したがってスティーヴンソンの作品だけが実証されたのは、決して偶然ではない。
「新奇」が廃鉄にされ、「無比」が難破船のようになってしまった後、「ロケット」は500ポンド・スターリングの賞を受けた。喜びに動かされたスティーヴンソンは、機関車をもう一度走らせ、連結車両なしで単独で路線を疾走させた。今や誰も予想せず、当時としては全く前代未聞の時速56キロメートルに達した。これで機関車の勝利は永久に決定した。誰も馬や索道や似たものを話さなくなった。それらは以後時代遅れだった。鉄道会社の株はすぐに10パーセント上昇した。
「ロケット」がレインヒルの日に本当にどのような姿だったかは、残念ながら今日では確かにはもうわからない。彼女はマンチェスター-リヴァプール鉄道で非常に長く勤務し、その後炭坑で石炭を運んだ。この間に彼女は何度も改造された。今日ロンドンのケンジントン博物館に立つ「ロケット」——タイトル図に示す——は、おそらくオリジナル機械のわずかな部品しか含まないだろう。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- 最初の鉄道トンネル リヴァプールへの地下導入]
マンチェスター-リヴァプール路線の開通は1830年9月15日に行われた。この日は交通時代の始まりを意味する。今日の要求にもある程度耐えうる最初の鉄道線路が運行を開始した。当時のイギリスもこの出来事の重要性を感じた。それは一種の国民祭として祝われた。路線全体に沿って再び何千人もの観客が集まり、兵士たちによって線路への立ち入りが防がれた。
リヴァプールから行われた最初の走行には、スティーヴンソンがニューカッスルで建造した八台の機関車が用意された。八つの列車が準備され、そこに約600人が乗っていた。多くの著名人が最初の走行に参加した。国民的英雄ウェリントン公爵——当時の首相——、国務長官ロバート・ピール、そしてリヴァプール住民が下院に選んだ議員ハスキソン——彼は最初から下院で鉄道の熱心な擁護者だった。
最初の列車は機関車「ノーサンブリアン」に引かれた。各車両には「トラベラー」「チャイニーズ」または「ウェリントン」などの独自の名前があった。旅行者の荷物は屋根に置かれた。最上級の乗客は自分の馬車をプラットフォーム車に載せ、一部は開放空の下でその席に座って乗った。貨車は鳥かごに似ていた——より軽くするために格子棒だけで組み立てられたからである。リヴァプールの下のトンネルでは、どの列車も機関車で走れなかった——煙が開放車両の乗客をあまりに苦しめたからである。このように列車はスティーヴンソンの大きな不満のもと、岩の掘削で索で下ろされ、それからようやく機関車が前につけられた。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- 最初の大きな鉄道線路の車両 機関車「ノーサンブリアン」、マンチェスター-リヴァプール線の人車と貨車]
半ばの地点、パークサイド駅で、機関車が水を補給するため停車した。不幸にもここで最初の鉄道事故が起こることになった。議員ハスキソンは自分の席を離れ、隣の線路の列車の横に立っていた。突然ここで「ロケット」——切り離され、もう一度全速力を示そうとした——が疾走してきた。ハスキソンは間に合わず飛び退けなかった。彼は機械に捕らえられ、足を粉砕された。彼はまだ「私は死ななければならない!」と叫び、それから気絶した。彼の言葉は実現した。その日の夕方、彼は息を引き取った。当時イギリス全体で、この悲しい出来事より、「ノーサンブリアン」号が重傷のハスキソンを医者のもとへ運ぶために24キロメートルを25分で疾走した事実の方が多く語られた。
それはほぼ時速58キロメートルで、正当に大きな驚異として称賛された。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- 最初の鉄道事故の現場 マンチェスター-リヴァプール線のパークサイド給水所。開通走行で議員ハスキソンが轢かれた場所]
開通日に立てられた祝賀計画に、この不幸な事故は深刻な乱れをもたらした。ウェリントンとピールはすぐに自分の列車を離れ、マンチェスターまで行かないつもりだった。しかし人々は待つ数万人の失望を指摘し、彼らは終わりまで列車に留まるよう説得された。しかし祝賀行事には参加しなかった。しかしこれは外面的な障害だけで、大事業は幸運にも完成した。
スティーヴンソンと彼の仕事は当時誰もを熱狂させた。大鉄道建設者の名声はほとんどウェリントンの名を覆った。スティーヴンソンと接触する機会のある者は誰でも、彼と彼の火の機械を知りたがった。当時リヴァプールに滞在していたケンブルという俳優とその娘がいた。フランシス・アン・ケンブル——非常に美しい若い娘——は父と同じく優れた演技の才能を持っていた。すべての大きなものに簡単に熱狂する彼女は、最初の鉄道列車に乗る許可を求めた。スティーヴンソンは彼女を見て、その魅力で彼を動かし、試運転にさえ同乗させた。彼女の体験について、活発な精神を持ち良く観察できたフランシス・アンは、友人への手紙で非常に注目すべき記述をした。それらは機関車とその偉大な擁護者が同時代人に与えた印象の良い絵を与える。マックス・フォン・ウェーバーの翻訳によれば、ケンブル嬢の手紙にはこうあった:
「私たちは、小さく活発な機械——私たちを線路に沿って引いてくれる——に紹介された。彼女(なぜなら優しい言葉遣いは、愛らしい小さな火の馬をすべて牝馬にする)は、ボイラー、炉、ベンチ、そしてベンチの後ろに15マイルの競走中の渇きを癒すのに十分な水の樽からなる——全体が普通の消防ポンプより大きくない。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- オリーブ・マウントの岩切通し マンチェスター-リヴァプール線上]
「彼女は二つの車輪——彼女の足——の上を歩き、これらは彼女の『ピストン』と呼ばれる輝く鋼の脚で動かされる。
「この素晴らしい小さな動物を乗るための手綱、くつわ、歯止めは、一つの小さな鋼のレバーからなり、蒸気を脚(またはピストン)に作用させたり逸らしたりする。子供でもこれを扱える。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- サンキー谷の橋 マンチェスターとリヴァプールの間]
「このいびきをかく小さな動物——私はいつも撫でてやりたくなる——は今や私たちの車両の前に連結され、スティーヴンソン氏が私を自分のベンチに座らせた後、私たちは時速約10マイルで出発した。
「空気を切り裂く感覚がどんなものか、あなたには想像できない。そして動きは可能な限り滑らかだ。私は読んだり書いたりできた。私は立ち上がり、帽子を脱ぎ、前方の空気を飲んだ。風は強かった、または私たちがそれに向かって飛んでいるのか、私の目を抗しがたく閉じさせた。
「目を閉じると、飛んでいる感覚は全く魔法のようで、どんな描写も超える奇妙なものだった——しかしそれでも私は完全な安全を感じ、少しも恐れなかった。
「ある場所で、スティーヴンソン氏は自分の機械の力を示すために、火と水のない別の蒸気車を私たちの機械の前に連結し、建設材を積んだ貨車を私たちの乗客で重く満載された車両の後ろに付けた——そしてこれらすべてで、私たちの勇敢な小さな雌ドラゴンは飛んで行った! さらに進むと三つの土車も私たちの機械の前に付けられ、これらもためらいや困難なく押し進めた。
「付け加えるなら、この愛らしい小さな生き物は前進と同じく後進も機敏だ。私は彼女の能力について完全な報告をしたと思う。
[図版:
「我が時代の最大の驚異」より。
- 最初の沼越え スティーヴンソンの芸術的建造物、マンチェスター近くの猫沼上]
「今やすべての驚異の巨匠について一言。私は彼に完全に夢中だ! 彼は50か55歳の男で、顔は高貴だが心配で刻まれ、深い思索の労働の表情を帯びている。彼の考えを述べる仕方は独特で非常に独創的で、的確で印象的であり、彼の言葉は明らかに彼の北部郡出身を示すが、卑俗さや粗野さからは遠い。彼は本当に私の頭を完全に狂わせた! 四年で彼の大事業は完成した。鉄道は来月15日に開通する。ウェリントン公爵がこれに出席するため来るだろうし、私は、集まる大衆とこの光景の新奇さで、かつてない興味の場面になると思う。」
男性の目撃者は、ウェーバーによれば、鉄道開通時の自分の印象をこう書いた:
「極から赤道まで、マラッカ海峡からダリエン地峡まで旅しても、この鉄道ほど素晴らしいものは見つからない。ヴェスヴィオとエトナの噴火の雷、激しい雷雨での自然の痙攣は、その大きさで震撼させるが、人間の誇りを深く打ちのめす。しかしここで見る、そしてその力で十分に描写できない場面は、人間の精神力への高い自己意識と称賛を、詩人や画家、哲学者のすべての産物より強く激しく生み出す。
「トンネルでの列車の出現とその通過は、何か電気のようなものがある。進入時の雷のような轟音、突然の深い夜への沈没、そしてこんな狭い空間での機械の轟音の再びの響きが合わさり、一瞬の戦慄と破壊の予感を生む——トンネルから光へ出るとき、救済と高揚の感覚に取って代わる。
「開放線路上で全速力で互いにすれ違う列車の出会いは、トンネル通過と同じく神経を刺激する。彼らの走りのほぼ惑星的な速さ、恐ろしい近さ、鉄の道の同一性のように見えるものが、これらの流星が動く道で、衝突の可能性とそのすべての恐ろしい結果を恐ろしく目の前に示す。しかしこの恐れは一瞬だけ続く。対向列車を見る、すれ違う、そして再び遠く離れるのは一瞬のことである。」
[図版: 28. イギリスの鉄道熱
風刺雑誌からの風刺画]
ドイツではすでに1832年に、『我が時代の最大の驚異、またはイギリスのリヴァプールとマンチェスター間の蒸気車用鉄道』というタイトルの本が出版された。ニュルンベルクのフリードリヒ・カンペで印刷され、素晴らしい銅版画で飾られたこの作品のタイトルは、イギリスでの出来事に対する私たちも抱いた理解を明らかに示している。ここに再録されたマンチェスター-リヴァプール鉄道の図版の多くは、この本から取られたものである。
路線区間の成功はすべての期待をすぐに超えた。貨物交通はすぐに全力で始まらなかったが、それでもすぐにその地域の石炭価格の下落が目立った。これに全産業活動の向上を伴った。鉄道自身が生んだ利益は、抱いたかなりの期待をすぐに年間2万ポンド・スターリング超えた。
鉄道近くの土地にはすぐにこれまでよりはるかに高い価格が支払われ、これは後に世界のすべての部分で気づかれた鉄道の影響に相当する。新しい交通手段に対してこれほど敵対的だった高慢な卿たちは、今や線路が自分の所有地から遠く離れていることを深く残念に思った。ダービー卿とセフトン卿は、それからまもなくマンチェスターとリヴァプールの間の第二の鉄道接続を熱心に求めようとしたが、ただし線路が今回は自分の領地を通るという条件で。鉄道測量官は以後どこでも石を投げられることはなくなった。
しかし特に活発だったのは、鉄道への乗客の殺到だった。誰もが、突然どこからこんなに多くの乗車希望者が現れたのかと不思議がった。説明は非常に簡単だ:壮大で快適な交通手段が交通を生み出したのである。確かにまだガタガタと火を噴く線路上の怪物に恐れる人は十分にいたが、その数はすぐに減った。エディンバラの二人の技師グラインジャーとブキャナンは、新しい鉄道を視察し、スマイルズによれば、道路よりここの方が快適で便利に走れることに全く驚嘆できなかった。彼らは報告で驚きながらこう言った:「時速40キロメートルに達したときでさえ、多くの婦人を含む旅行者たちが最大の冷静さで会話しているのを見られた。」
「ロケット」の並外れた成功はスティーヴンソンにとってまだ十分ではなかった。彼の活発に努力する精神は休息を考えなかった。彼は力強く休みなく、ますます繁栄するニューカッスルの工場で機関車のさらなる改良に専念した。工場から出る各機械は新しい改良を備え、機関車運行はますます安全で信頼できるものになった。
[図版: 29. ウェストミンスター寺院を通る鉄道
鉄道の急速な進出に対するイギリスの風刺画]
これとマンチェスター-リヴァプール鉄道の金銭的成功が、イギリス全土で鉄道の建設と運行のための株式会社があちこちに生まれる原因となった。それぞれがスティーヴンソンを協力者として求めようとした。島国に本物の鉄道熱が起きた。どの大きな都市も線路の恩恵を活用したかった。すでにすべての一歩先を行っていたマンチェスターは、すぐに全線路網の中心となった。
首都ロンドンが最初の路線——バーミンガムへ——を造り始めたとき、ジョージとロバート・スティーヴンソンもここへ責任技師として招かれた。これは彼らにとって名誉ある任務だったが、多くの新しい困難ももたらした。この区間には一連のトンネルの建設が必要だったからである。この際、スティーヴンソン父子はノーサンバーランドの石炭坑での経験が大いに役立った。
最初の長いトンネルを造り始めたとき、再びさまざまな不安な懸念が生じた。有名な医師でさえ、恐ろしい騒音、煙に満ちた空気、明るさと暗闇の突然の変化が旅行者の健康をひどく危険にすると考えた。事実はすぐにこれらの反対も反駁した。
新しい路線建設がますます活発に行われるようになると、スティーヴンソンはロンドンに支店を設け、そこで助言と計画が作られた。ここから多くの大きな鉄道建設が設計され実行された。1836年までにイギリスで8000万ポンド・スターリング相当の鉄道の建設許可が与えられた。1856年には1万4000キロメートルが運行中だった。
1835年、ベルギーのレオポルド1世は偉大な鉄道技師を自国に招き、王国での鉄道建設の相談をした。10年後、スティーヴンソンはスペインへ旅行し、そこも鉄道建設を始めようとしていた。彼はそこから病んで帰り、二度と完全に回復しなかった。
人生の最後の数年、スティーヴンソンはすべての仕事から身を引き、自分の所有地タプトンハウスで静かに暮らした。彼はここで自分の炭坑と石灰焼却場の指導のほかに、完全に園芸に専念した。特に南国果物の栽培が彼の最大の情熱だった。彼は巨大な温室を持ち、そこに大きなパイナップルなどを育てた。巨大な障害を克服した男が、キュウリをまっすぐ成長させるために努力する姿を見るのはほとんど感動的だ。一度さまざまな措置でそれに成功すると、彼は最大の喜びを感じた。
ジョージ・スティーヴンソンは67歳で1848年8月12日に死んだ。彼はチェスターフィールドの三位一体教会に埋葬された。多くの国を鉄道列車が轟音で通り抜ける——人類にそれほど多くの恵みをもたらしたこの響き——が彼の葬送曲だった。
- 軌道の歴史
機関車と鉄の軌道の結合によって初めて鉄道が生まれる。この二つのどちらも、他方がなければそれほど多くの利益をもたらすことはできない。単なる軌道は、走行を容易にする装置にすぎず、速度を与える能力はない。陸上道路上の機関車は、陸上に置かれた水鳥のように不器用な動きをする。しかし二つの要素が結合すると、壮大な性質を持つ全く新しい全体に変わる。これは、毒性の塩素と湿気に触れると燃えるナトリウムが、人間にとって不可欠な食塩に結合する化学の過程に似ている。
ちょうど後に夫婦となるべき若者と少女が互いを知らずに成長するように、軌道と機関車も互いに離れて発展した——それらは最終的に、スティーヴンソンがすでに述べた言葉通り「夫と妻」になったのである。それぞれは異なる場所で愛情深く育てられ、促進された。そしてようやく、それぞれが十分な成熟に達したと信じられたとき、二つは一緒にされた。しかしここでも、人間と同じく結婚後しばらくしてさまざまな不愉快なことが起こった——これはすでにトレヴィシックの活動の描写で知ったことである。長い時間が経ち、両方が落ち着いた後、ようやく夫婦は互いに慣れた。そして前世紀の終わりに鉄婚式を祝えるようになったとき、彼らは比類ない壮大さの共同の生涯の仕事を見返すことができた。
前の節で機関車の発展をレインヒルでの競争での「ロケット」の勝利まで追ったので、今度は軌道の成り立ちを考察する。ここでは、軌道が今日の形に近づくのが機関車よりかなり遅かったため、19世紀へかなり先へ進まなければならない。
ギリシャ人が古典時代にすでに軌道を知っていたとよく仮定される。しかし、犠牲の車両のための石の道に実際にあった溝が、車輪の滑る作用によって意図せずに生じたものではないかどうかは不確かである。せいぜいここでは今日の軌道と基本思想は共通だが、実行形態は異なる単なる深い跡にすぎない。私たちは、横断交通が別を要求しない限り、どこでもレールを道の中にではなく、その上に敷く。
確実に軌道の存在が確認されるのは16世紀の第二三分の一である。それ以降、軌道鉄道の起源はドイツに求められる。
当時、科学的によく基礎づけられた製鉄学によって促進されたドイツの鉱業は全盛期にあった。1544年に出版されたセバスティアン・ミュンスターの『Cosmographia』は、ドイツの鉱夫たちが鉱石を積んだ小さな車両をより簡単に前進させるために発明した装置を描写している。同様の記述は、ジョルジュ・アグリコラ博士の『Bergwerckbuch』(1557年にフィリップス・ベッキウスによって再版され、実用的な教科書として広く普及した)にもある。それによれば、当時のドイツの鉱夫たちは荷物を運ぶために「犬」と呼ぶ小さな四輪車を使っていた。「犬」と呼んだのは、「それを動かすと音がし、何人かには犬の吠え声に似た音がする」からである。
[図版:
1550年頃のドイツの鉱山書より。
- 最古の軌道]
アグリコラはさらにこう続ける:「しかし犬は走行車よりおよそ半分長いが、四フィート長、二フィート半幅と高さで、四角いので三つの四角い板で覆われ、縛られ、鉄の棒で固定される。その底には二つの鉄の輪が打ち付けられ、その頭の両側に木の円盤が回り、これらが輪から落ちないよう小さな鉄の釘で守られ、底に打ち付けられた大きな釘の先が丸いので、敷かれた道——つまり溝、または敷かれた『トラムの溝』から外れないようになっている。」
[図版:
アグリコラ『Bergwerckbuch』1557年より
- 最古の軌道車両:スパーナゲル付き運搬犬]
この記述は、「犬」の四つの車輪が、車輪の間隔と同じくらい密に並んだ多少加工された丸太の上を転がり、その溝にスパーナゲルが沈んで「犬」が軌道から外れるのを防ぐという意味である。これが最初の強制軌道の姿だった。
エッテンハルディの『Bergbuch』では、木の道を釘で留めた長さ一クラフター(約1.8メートル)の「摩擦鉄」について報告されており、これを鉄の軌道の始まりと見なすことが多い。しかしこれらの摩擦鉄は長木の上にではなく、その内側面に横に釘付けされ、スパーナゲルによる摩耗から守るためのものだったようである。
16世紀後半、外国人雇用禁止の規定が解除された後、ドイツの鉱夫たちは後れを取っていたイギリスの鉱業を助けるためにイギリスへ招かれた。彼らは軌道鉄道での荷物運搬の考えを持ち込み、後に鉄道の揺籃となるこの国に最初の軌道を作った。アグリコラがすでに言及した「gleiß der Trömen」という名称から、今日も生きている英語の「tram」という言葉が生まれたと言われる。
しかし今日の鉄道軌道への発展の始まりは、鉱山での犬走行に直接つながるものではないようである。むしろ、鉱山から積み出し地への長い道を木の軌道で覆う考えが、後に地球上で最初の機関車工場が生まれるニューカッスル・オン・タイン周辺で全く独立に生まれたと主張される。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- 古いイギリスの木の軌道 ニューカッスル近くの鉱山で]
ニューカッスル周辺では当初、馬の背で石炭を川へ運んでいた。次に車での運搬が始まると、悪い道はすぐにすり減って使えなくなった。そこで車輪の間隔と同じ間隔の二本の板で覆った。1620年頃のことである。
[図版: 33. スパー縁付き木の軌道
車両がレールから転がり落ちるのを防ぐためのもの。]
しかし重い車の荷重が柔らかい地面の板を強く押しつぶし、軌道を保てなくなった。そこで1830年、ノーサンバーランドの炭坑所有者ボーモントが、並行する板道を横木で結び、釘で固定するという考えに至った。このように造られた軌道鉄道はすでに本物の軌道のように見える。これにより一頭の馬でそれまで可能な四倍の荷物を運べるようになったと言われる。ボーモントが使った個々の長木は長さ1.5メートル、幅11センチ、高さ3.5センチだった。木の板が急速に摩耗すると、鉄の帯で覆うようになった。
まだ不愉快な現象として、車が軌道から簡単に横へ転がり落ちることがあった。これを防ぐために、外側縁に高いスパー縁を付け、車両の強制誘導を生んだ。しかしこのかなり進んだ状態でも、まだ最終的に実用的なものは得られなかった。薄い鉄の帯は重い車で曲がり、釘が押し出され、滑らかな走行がすぐに不可能になった。鉄の帯の強化もあまり役立たなかった。
そこで偶然が発展をかなり大きく前進させた。
1767年、イギリスの鉄工所は事業の低迷で苦しんだ。高炉から出る鉄はすぐに売れなかった。コールブルックデールの鉄工所の共同所有者レノルズは、鉄から太い棒を鋳造し、これで非常に強力な覆いを木のレールに試し、車の運搬に好影響がないか試すことにした。当初は鉄を一時的にこの目的に使うつもりで、事業が再び良くなったら再び溶かして売るつもりだった。
最初の棒は1767年11月13日にコールブルックデールで鋳造された。それらが敷かれるやいなや、この強力な木の梁の覆いの利点が明確に現れ、鉄を再び取り上げることは二度と考えられなかった。坑主はむしろすべての軌道をこのように装備させ、彼のやり方はすぐに模倣された。今や初めて生まれた本当に滑らかな道の上では車ははるかに軽く転がり、耐久性のおかげで絶え間ない修理作業は止まった。これが今日の鉄の軌道の起源である。
発展は今や急速に進む。
レノルズの鉄棒は車両を軌道に保つために弱い凹みがあり、ここでは脱線が確実に防げなかった。そこでベンジャミン・ジョン・カーはシェフィールド近くのノーフォーク公爵の坑で1776年に新しい鋳鉄レール形状を創り、断面で角度を表した。この角度の一方の脚は長木の上に、もう一方は約5センチ垂直に突き出ていた。この高い縁により軌道からの逸脱は排除された。
角度レールの下のいくつかの長木が腐り、そんな場所で横木を下に通して新しい支持面を作ったとき、鉄のレールは連続した支持なしでも車の荷重を支えるのに十分堅固であることがわかった。このように再び偶然により、一定間隔で支持されただけの自由支持の鉄の横枕木軌道が発明された。1800年にプリマス工場のマース・ティドヴィルがアバーデア・ジャンクションへの鉄道を開通させたとき、強化された角度レールはすでに個々の下に置かれた石の立方体の上にしか支えられていなかった。
これまでレールは、車輪の間隔が軌間に合う普通の道路車なら上に走れるよう形作られていた。しかし走行車輪はかなり早くカーのレールに破壊的な影響を及ぼした。レールに深い溝を食い、依然として頻繁な交換が必要だった。そこでジェソップは、鋳鉄レールの耐久性と同時に支持力が、断面でキノコ形を与えれば非常に改善されると認識した。彼のレールは細い垂直のウェブとその上に大きく広がった頭部を持っていた。この形で同じ支持力をより少ない鉄で達成できた。車輪の食い込みはもう不可能だった。
しかしそんなレール上で車の脱線を防ぐためには、車両の車輪に突き出した縁を付けなければならなかった。このとき今日まであらゆる鉄道車両に固有のスパークラウンが生まれた。今やレール道用の車両の設計は、陸上道路用のものから分離された。これは必然的に独自の経過をたどらなければならなかった鉄道車両の発展にとって非常に有益だった。
そんなキノコレールの、互いに二つの固定支持点の間の自由支持での負担は、強度学の法則により、車軸がちょうど自由支持レールの中央にあるときに最も強い。したがって曲げに対する抵抗の少ない鋳鉄を使用する場合、レールの中央の支持力を強化する形を与えることが望ましかった。これは各レールの高さを端から中央へ増やすことで最も簡単に達成できた。このようにして鋳鉄レールの長い間非常に広く使われた魚腹形が生まれた。最初の機関車はこの魚腹レールの上を走った。
軌道の元の形に対する改善がすでに大きかったにもかかわらず、トレヴィシックとスティーヴンソンの生涯史から、彼らが軌道の悪い状態のために常にどれほどの困難と闘ったかを知っている。レールは不注意に敷設され、機関車はトラブリングする馬のように軌道上で跳ねた——これがキリングワースでのスティーヴンソンの最初の機械に「iron horses」というあだ名を与えた。トレヴィシックの試みの失敗は直接、鋳鉄の曲げと衝撃に対する低い抵抗力に帰せられる。私たちは、彼のロンドンでの試みを「Catch me who can」が再びレール破断で脱線したときに放棄したことを知っている。この鋳鉄レールの脆さはどこでも不愉快と不安を生み、より良い建材への願望が生まれた。鍛鉄の使用が望ましい成功を完全に実現させるはずだった。
最初の鍛鉄軌道はニューカッスル近くのウォールボトル炭坑で技師ニクソンによって敷設された。それは高さ38ミリメートルの単純な正方形の棒からなっていた。フランスでは長い間、さらに細いが非常に高い長方形の鍛鉄レールが使われた。
技術的革新の最初の導入でほとんど常に起こるように、ここでも当初は後退が避けられなかった。多くの鉄道は鍛鉄レールから再び離れた——その鋭い縁が鋳鉄車輪の柔らかいクラウンに食い込み、これを急速に破壊したからである。鋳鉄はまだ長い間優勢を保った。これは製法の深い改良で鍛鉄レールの正しい形が見つかるまで変わらなかった。
鉄の圧延はすでにかなり長い間発明されていたが、19世紀の第二十年までこの方法で滑らかな棒以上のものは作れなかった。しかしダラムのベドリントン鉄工所の責任者バーキンショーは、鋳鉄レールですでに実証されたキノコ形の利点を鍛鉄レールでも使おうとした。長く続く極めて苦労した試みの後、ようやくキノコ形の圧延レールを作ることに成功した。
[図版: 34-45. 鉄のレールの発展
~a~) 最初の鉄レール、1767年11月13日にコールブルックデールでレノルズが鋳造。– ~b~) カーの角度レール、スパークラウン車輪なしの普通の車両が安全に走れる。– ~c~) ジェソップのキノコレール。このレール形状が初めてスパークラウン車輪の使用を必要とした。– ~d~) 魚腹レール、鋳鉄レールの長い間好まれた形。– ~e~) バーキンショーの圧延レール。魚腹形の長い鍛鉄レール。以下すべて鍛鉄。– ~f~) ライプツィヒ-ドレスデン鉄道線のレール。木の長枕木上の平らな形。– ~g~) 二重頭レール、今日もイギリスで主に使用。– ~h~) スティーヴンズの広足レール。今日最も広く使われるレール種類の基本形。– ~i~) 現代のプロイセン国有鉄道レール。– 特別形:~k~) ブリッジ・レール。– ~l~) 鞍形の枕木レール、特別な枕木を敷く必要をなくす。– ~m~) トラバー形の枕木レール。]
このように鉄を断面に好適に分配することで、同時に個々のレール片をより長く作る可能性が生まれた。鋳鉄レールでは1からせいぜい1.5メートルの長さを超えられなかったが、バーキンショーの圧延レールは4.5メートルの長さだった。これによりレール継ぎ目の数が著しく減り、特に当時のかなり悪い固定方式では非常に有利だった。
ジョージ・スティーヴンソンの鋭い眼光は長い圧延レールの利点をすぐに認識し、当時ちょうど建設中のストックトン-ダーリントン路線をそんな軌道で装備するよう熱心に主張した。しかし古いものへの愛着が、当時の鉄道会社の責任者を新しい構造の有用性で徹底的に説得することを不可能にした。ストックトン-ダーリントン線はしたがって半分だけ鍛鉄レールで、残り半分は鋳鉄の魚腹軌道で装備された。
人間のいわゆる実証されたものに固執するこの嗜好——鉄道史ですでにかなり頻繁に出会った——は、また別の非常に奇妙な方法で非常に優れた圧延レールの急速な浸透を妨げた。鍛鉄は鋳鉄より曲げに対する抵抗力がはるかに強いので、バーキンショーレールは当時まだ通常の比較的少ない車輪圧力を容易に支えられたにもかかわらず、別の建材のために考え出された魚腹形を与えなければならないと思った。圧延から滑らかに出てくるレールを苦労と費用をかけて魚腹形にした。この重く高価な作業は全く不要で、長い間鍛鉄レールの鉄道運行への浸透を妨げた。
[図版: 46. 鋳鉄の長方形レール
鋭い縁付き]
鍛鉄をより一般的に使い始めると、木の長枕木に平レールを敷く試みも行われた——これはすでに時代遅れの形への回帰を意味した。ドイツの最初の大きな鉄道線路、ライプツィヒ-ドレスデン線はそんな平レールで装備されたが、長く保たずすぐに置き換えられなければならなかった。
1835年、ある者はロバート・スティーヴンソン、ある者はジョージ・スティーヴンソンの弟子ジョン・ロックが二重頭レールを発明した。これは頭部と足部に同じ形の肥厚を持つ二重のキノコレールにほかならなかった。ここから各レールを二回使える利点が期待された——一つの頭部の摩耗後単に裏返せばよいからである。しかしすぐに下部のレールが支持点で急速に強く圧縮され、裏返しても滑らかな走行面が得られなくなったことがわかった。したがってレールの裏返しは最初から諦めなければならなかった。それでも二重頭レールは今日までイギリスで最も使われるレール形状として残った。それは頭部を足部の肥厚よりはるかに強くした、いわゆるブルヘッドレールへの変形でしか変化しなかった。
これまでのレール形状の支持点での固定は、特別な保持装置が必要だったため大きな困難を生んだ——これは後で詳述する。この必要がアメリカ人のロバート・スティーヴンズに、補助手段なしで固定できるレール形状を創る考えを与えた。彼は広足レールを発明した——多少変更された形だが、今日ドイツや他のほとんどの国で最も一般的に使われている。最初にアメリカのカムデン-アンボイ鉄道で敷設された。スティーヴンズは足部を特に支持点で強く広げたが、今日の広足レールでは均一な断面が普通である。
強化された足部とキノコ形に肥厚した頭部が同時にレールに最良の支持形を与えた。断面では重い荷重の受けにどこでも使われる二重Tトラバーにほかならない。端点で支持されたそんなトラバーが中央で荷重されると曲げ負担が生じる。今トラバーがこの負担に屈すると、頭部の繊維は少し圧縮され、足部の繊維は伸ばされる。圧縮と伸長の間には繊維が伸ばされも圧縮されもせず、無関係に残る部分が必然的にある。この認識から、トラバーの頭部と足部に鉄を広いフランジに集め、中央には薄いウェブだけを設けることになった。レールは、二つの枕木に支えられたレール片の中央に車輪を置くと想像すれば、同じように負担され、したがってトラバー形が最も適切である。この広足レールの圧延は当初非常な苦労だったが、すぐに満足のいくものになった。
1836年、ヴィニョールは広足レールを——確かに非常に低いウェブで——イギリスに導入した。ドイツでは後のライプツィヒ-ドレスデン路線の拡張で初めて敷設され、1850年のドイツ鉄道管理局連合の技師会議以来、私たちの国で一般的なレール形状となった。
もう一つの独特なレール種類は、やはりアメリカでストライクランドが発明した。それは中空のいわゆるブリッジレールで、さまざまな断面形でやはり広く普及した。ドイツでも頻繁に使われ、今日もあちこちで見られる。
バーローは後にブリッジレールから鞍形レールを発展させ、枕木レールの出発形となった。これは枕木なしで路盤に敷設できるレール種類で、その形が枕木の任務——発生する力を路盤に伝達しそこで分配する——を自分で引き受けることを許すからである。枕木レールのもう一つの形は1854年にアダムスが考えたトラバーレールである。
前の世紀の60年代にはついに通常のレール形状の数が混乱するほど多くなった。誰もが自分の好みで合う種類を選び、それでどんな利点を得られるかを十分に考えなかった。しかし最終的に二重頭と広足レールが優勢になり、今日世界中でほぼ独占的に使われている。
[図版:
シュタイナー「交通の歴史」より。
- 1765年のニューカッスルでの長枕木軌道上の石炭車]
レールの安定性と耐久性にとって、軌道が支えられる下地の形と種類はレールと同じく重要である。この下地の個々の部品は枕木と呼ばれ、やはり非常にさまざまな発展段階を経た。
[図版: 48. マンチェスター-リヴァプール鉄道の軌道
石の立方体への敷設。より良い見通しのために路盤は省略。]
枕木はよく考えれば軌道より早く存在した。なぜなら最初の軌道鉄道では、すでに見たように車輪が長枕木の上を走ったからである。これにより木の軌道の上に耐久性を高めるために敷かれただけの最初の本物のレールも長枕木の上に支えられた。レールはこうして連続した中断のない下地を持ち、それは今日もあまり少なくない場所で普通である。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より。
- アメリカのカムデン-アンボイ鉄道での杭打ち枕木 杭として]
長枕木に対する最も鋭い対立は、石や木の単一支持である。マンチェスター-リヴァプール鉄道やドイツ最初の鉄道ニュルンベルク-フュルトのレールは石の立方体の上に支えられた。木もかつて打ち込まれた杭の形で単一支持として使われ、例えばアメリカのカムデン-アンボイ鉄道でそうだった。
しかし両方のレールの下地種類は大きな欠陥を示した。個々の石の立方体や木の杭は互いの位置を簡単に変え、軌道を正確に保てなかった。長枕木では路盤片の排水に大きな困難が生じ、枕木の間の地面は非常に長く湿ったままになり、木の急速な腐朽の結果となった。私たちはすでに、長枕木の腐朽のために偶然に今日最も広く使われる横枕木構造に至ったことを聞いた。1876年以来、この構造はドイツの鉄道にとって最良と認められ固定された。
木の横枕木は以前、断面形で変動した。四分の一円、三角形、台形の枕木が使われた。今日ではほぼどこでも長方形が好まれる。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より。
- 古い木の横枕木の形]
鉄道がますます広がるにつれ、枕木の増加が要求する非常に強い木の消費が徐々に地球上のすべての森を食いつくすのではないかと恐怖で考えざるを得ない瞬間が来た。ハールマンによれば1876年のこの経済的問題の討議でこう言われた:
「最も痛い点は、ますます巨大になる鉄道枕木の需要である。ここでは『どこへ行くのか?』と正当に問える。地球全体で、私たちのレールの下に毎年敷かれるオーク材のほんの一部しか増えない——すべての処理にもかかわらず数十年で腐朽する。確実に、私たちから数えて第二、せいぜい第三世代が、オーク枕木で鉄道を造る不可能さに直面し、金で秤っても手に入らないだろう。他の木の枕木もそのはるかに短い耐久性のためますます高価で稀になり、最終的に入手不能になる。」
この悲観的な予言は実現しなかった——鉄道の実際に非常に強い木の需要はほぼすべての国で注意深い林業で再び均衡されたからである。それでも他の素材の枕木を使いたいという願望は強く、当然ここでも鉄が提供された。当初恐れたように、鉄の枕木の軌道で木の横枕木より硬く走り、錆が鉄の下地を急速に破壊するという懸念は根拠のないことがわかった。
しかし鋳鉄の枕木は鋳鉄の軌道と同じく容易に壊れるため実証されず、鍛鉄の圧延枕木の最初の形でもすぐに良い結果は得られなかった。最初は枕木に(二重T)トラバーの形を与えれば十分だと思ったが、それは誤りだった。枕木の主な任務はレールを支えることではなく、主に車両による走行路の負担を可能な限り完全に路盤に伝えそこで分配することだからである。この任務はある程度まで1858年のル・クレニエの鍛鉄枕木で果たされたが、その壁厚はまだ薄すぎた。意図した効果はようやく、強力な枕木を圧延し端閉鎖を付け、路盤の大きな部分をトロフ形の枕木で完全に囲むことで完全に現れた。今日鉄の枕木は木の枕木と完全に並んで存在し、両方とも利点と欠点を持つが、どちらも他方を完全に駆逐できない。
[図版: 51. 1858年にル・クレニエが作った最初の鍛鉄枕木]
レールの枕木への固定は当初、短いレール片の端だけで行われた。鍛鉄レールがより長い長さの製作を許すようになってから、枕木との間の固定も行われた。
イギリスの二重頭レールの固定には今日も特別なレール椅子をねじで取り付ける必要があり、レールはその中に非常に強力に打ち込まれた木のくさびで保持される。広足レールは当初、単にフック釘を枕木に打ち込んで固定された。しかし釘は簡単に緩むので、打ち込むときに特別な道を枕木に開き、釘の緩みと脱落を防ぐ逆フックのような突起を与えた。はるかに密接な結合は今日も同じく使われる大きな頭のレールねじで作られた。
[図版: 52. 現代形の鉄の枕木]
鉄道建設は数十年で途方もない困難を克服した。何千キログラムもの重い車両は底知れぬ沼を越え、恐ろしい深淵を橋で飛び、最大の山塊を道を開いて貫いた。砂漠と海は克服されたが、ごくささやかに見える障害は今日まで、害をなくそうとするすべての努力に抵抗した。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より。
- イギリスのレール椅子 木のくさびを打ち込んで二重頭レールを固定するためのもの]
今でも鉄道で活発な騒音と時折の振動に苦しむのは、下部構造でも上部構造でもなく、枕木でもレールそのものでもない——個々には小さくても多様性で最大の重要性を持つ部品が災いの元凶である。細菌のように軌道体内に潜み、今日まですべての駆逐試みを逃れた。
レールは圧延でも無限の帯として作れず、可能でもかなり短い片で作らなければならない——どんな軌道も強く変動する温度にさらされるからである。このとき鉄は絶えず長さを変え、寒さで縮み、暖かさで再び伸びる。一定のあまり長くない間隔で軌道にこの長さ変化の調整を許す隙間を挿入する必要がある。したがってレール継ぎ目は必然性であり、レールが完全に埋め込まれずに横たわる限り常に残る。
車輪がレールの背を滑らかに通り過ぎる一方で、継ぎ目で一つのレール片から他へ移るときは常に重い打撃を受ける。初期に対してここでいくつかの改良が成功したことはあるが、基本的に速度の向上を考慮すれば、継ぎ目の作用は今日でもスティーヴンソンが路線を造った時代と同じく有害である。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より。
- 逆突起付きフック釘 最初の広足レールを木の枕木に固定するためのもの]
[図版: 55. スパー棒
レールの外側への傾きを防ぐためのもの]
現代のレール継ぎ目での過程については13節で詳述する。ここではレール継ぎ目の発展を今日の形に近いところまで話すだけである。
[図版: 56. 保持鼻
レールの外側への傾きを防ぐためのもの]
レノルズの鋳鉄棒は長木にそれぞれ三本の釘で固定された。継ぎ目の特別な考慮はなかった。ジェソップのキノコレールは端に固定釘の受けのための広がりがあり、ここでもレール片同士の結合は行われなかった。
1820年頃、最初の継ぎ目椅子が見られる。これはジェソップの広がりが非常に簡単に折れるため必要になった。したがって固定手段をレール自体から分離する方が良さそうだった。椅子の中でレールは両方のレール端それぞれにボルトを通すことで固定された。
[図版: 57. 最古の継ぎ目結合
各レール端に特別なボルトの継ぎ目椅子]
[図版: 58. 重ね継ぎ目
レール端は共通のボルトで結合される]
これまで言及したすべてのレール端固定は固定継ぎ目である。枕木への直接支持により車輪に硬く無弾力に作用し、枕木にハンマーのように作用する。そこで1847年にブリッジズ・アダムスが浮動継ぎ目の利点に注目したのは非常に大きな改良で、以後どこでも導入された。浮動継ぎ目は枕木の間にあり、レール端はラスで互いに結合される。アダムスはこれらをまだ特別な固定なしで椅子に入れた。しかしすでに1850年にアシュクロフトは、結合するレール片にそれぞれ二本のボルトねじで固定したラスを使った。特にレールが頭部と足部の鋭く下に切られた間にラスが固い支えとして挟める形になった後、このラス付きレール継ぎ目はどこでも普及し、今日のレール継ぎ目の基本形と見なされる。
[図版: 59. ブリッジズ・アダムスの浮動継ぎ目
継ぎ目隙間は枕木の間にあり。ラスは緩く挿入。]
[図版: 60. アシュクロフトの浮動継ぎ目
ねじ付きラス付き]
レール継ぎ目の軌道内での相互位置も重要である。継ぎ目を直角に向かい合わせるか、互いにずらすかできる。前者の場合を等継ぎ目、後者を交代継ぎ目と言う。
[図版: 61. 交代継ぎ目
継ぎ目隙間は軌道内で互いに向かい合わない]
交代継ぎ目では一軸の二つの車輪が同時にレール頭部を打たない。しかしこの利点は、車両内の乗客の感覚で継ぎ目の数が倍になるという欠点に比べてすぐに小さいと認識された。このように交代継ぎ目は直線区間でほとんど使われなかった。ドイツでは一度も普通ではなかった。曲線では以前しばしば使われた——そんなレール位置では完全な等継ぎ目は容易に達成できないからである。曲線では外側のレールが内側より長いからである。今日ドイツでは曲線軌道でも等継ぎ目がどこでも規定され、長さの違いは各継ぎ目前に調整レールで解消される。
[図版:
ベルリンの王立交通・建設博物館で撮影
- 木の軌道での丸太ポイント 今日もトランシルヴァニアの鉱山で使われるこの種のポイント]
車両の軌道鉄道での固定誘導は、列車を一つの軌道から他へ移すための特別な装置を必要とする。私たちはこれをポイントと呼ぶ。
最古のポイント構造の一つは今日もトランシルヴァニアのアポステル坑ブラッドで使われる。そんなポイントはベルリンの王立交通・建設博物館の卓越したレールコレクションに展示されている。このコレクションは軌道発展の比類ない生き生きとした絵を与え、オスナブリュックのゲオルク・マリーエン鉱山・製鉄所の故ゼネラルディレクター・ハールマンによって寄贈された——彼は並外れた勤勉で徐々に集めた。ハールマンはまた大著『鉄道軌道』の著者でもあり、ここでの記述の大部分はそれに従った。
ブラッドのポイントは一つの可動部品だけで、ポイントの最も重要な二つの部分——舌と心臓部——がまとめられている。ポイント舌は上を転がる車両の車輪をスパークラウンを横へ強制して分岐へ押しやる任務を持つ。心臓部は直線軌道の分岐に近い方のレールが分岐軌道の上のレールで切られる軌道のその場所である。この点では必然的に軌道の中断が生じ、車輪のスパークラウンが通れるようにする。40センチメートルの軌間だけで、非常に鋭い曲線のブラッドポイントは短く、ポイント舌の回転点が同時に心臓部を形成する——これは本物の鉄道軌道では決して起こらない。舌は単に木の丸太で、足で動かせる。
すでにスティーヴンソンがストックトン-ダーリントン路線で使ったポイントでは、今日の通常構造に非常に近い発展が見られる。舌部と心臓部はもちろん分離され——機関車鉄道では決して非常に鋭い折れは使えなかった——すでに二つのレールそれぞれに舌があり、今日の二舌ポイントに相当する。
最初のいくつかの鉄道、例えば1835年に開通したブリュッセル-メヘレン線では、いわゆる引きずりポイントが使われた。その構造は図64でわかるように、非常に簡単な発展を許す。しかしそれは、ポイントが設定されていない方の軌道から来るすべての車両が必然的に脱線しなければならないという重大な欠点を持つ。この危険のため、ドイツでは引きずりポイントの使用は今禁止されている。
もう一つの古い構造で今日知らないのは車輪案内ポイント(図65)である。ここでは二つの結合された強制レール片が軌道内で可動だった。転がり来る車輪は、ポイントの位置に応じて一つのまたは他方の強制レールの側面に当たり、直線または分岐軌道へ押しやられた——今日の快速列車で想像すると不安になる過程である。
固定および可動の鉄道建造物の形に最大の影響を与える鉄道寸法は軌間——つまりレール頭部の内縁から内縁までの軌道のレールの間隔である。これにより下部構造の寸法と許容曲線半径は、車両と機関車の幅と同じく依存する。それだけ奇妙なのは、今日優勢ないわゆる標準軌が深い考慮なしに偶然生まれたことである。ここを支配した盲目の運命を称賛することはできない。今日でも鉄道の軌間を変えられるとしたら、少なくとも幹線ではより広いレール間隔を選ぶだろう。特に機関車製造者は横の利用できる空間の少なさで絶えず設計を妨げられる。新たな部品を機関車に収めるのがますます難しくなる。
18世紀に馬で運転された炭坑鉄道で半メートル以下の軌間が普通だった後、1800年に開通したイギリスのマース・ティドヴィル鉄道では5フィート=1.524メートルの軌間が選ばれた。ここではこの寸法は外側に配置されたカーの角度レールのスパー縁の内面の間隔を意味する。当時北イングランドで普通の道路馬車の車輪間隔を考慮して選ばれ、道路馬車に軌道を利用する可能性を与えるためだった。この軌間での路線の運行はかなり好適だったようで、ジェソップのキノコレールの導入でスパークラウン車輪の車両が必要になり、道路馬車の軌道走行が不可能になったときも同じレール間隔が保たれた。スティーヴンソンは自分の最初の機関車運転の鉄道で同じ軌間を使い、その寸法——今や外側のスパー縁の間ではなくレール内縁の間隔——は4フィート6インチ=1.372メートルだった。しかし後にニューカッスルの工場で機関車の設計で蒸気シリンダーの収納空間に非常に窮屈を感じたとき、彼は自分が建設する鉄道の軌間を2.5インチ拡大した——すでにストックトン-ダーリントン路線でもそうだった。このようにして今日の4フィート8.5インチ=1.435メートルの標準軌が生まれた。そのイギリスから他の多くの国——ドイツも含む——への広がりは、鉄道建設の初期にほぼすべての機関車がニューカッスルから供給されたことによる。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より
- 最古の二舌ポイント ストックトン-ダーリントン鉄道で使われたもの]
しかし標準軌は闘いなしに浸透できたわけではなかった。有名なテムズ川下最初のトンネル建造者のイザンバート・キングダム・ブルネルは1833年にグレート・ウェスタン鉄道の建設でより広い軌間を強く主張した——ここで可能なより広い機関車ボイラーでより高い速度が得られると期待したからである。スティーヴンソンは意見書で反対した。それでもグレート・ウェスタン鉄道は7フィート=2.135メートルの軌間で敷設された。
[図版: 64. 引きずりポイント
古い、非常に簡単だが運用上危険なポイント形式で、ドイツでは使用禁止]
この例にイギリスとアイルランドの他の三つの鉄道が従った。そしてこの悪い例はすぐに広がり、ラウンハルトによれば最終的にグレートブリテンに70の異なる軌間が存在した。寸法はフェスティニオグ-ポート・マドックの59センチメートルの軌間からグレート・ウェスタン鉄道の2.135メートルの軌間まで動いた。ついにこのますます感じられる悪を法律で終わらせる必要が生じた。議会の軌間委員会は、イギリスとスコットランドでは標準軌以外の軌間で鉄道を造ってはならないと定めた。他の軌間を使う会社は存在する一日ごとに1キロメートルあたり125マルクの罰金を支払わなければならない。いや、国家はそんな鉄道を単に撤去する権利を得た。アイルランド島には今日も残る1.6メートルの軌間が規定された。
[図版:
ハールマン「鉄道軌道」より
- 車輪案内ポイント 車輪のための可動強制片付き]
しかし奇妙なことに、グレート・ウェスタン鉄道はより広い軌間をまだ保てた。結局通過交通を可能にするために第三のレールを追加せざるを得なかったが、最後の広軌区間は1892年に初めて撤去した。
アメリカでもここかしこで広軌を試みた。しかしそこでは大きな成功はなかった。広いレール間隔はすぐにどこでも標準軌に再建された。1871年、カナダの鉄道は本物のアメリカ式の離れ業で、2720人の作業員の軍団で547キロメートルの路線を一日で敷き替えた。
ドイツは軌間闘争から幸いほとんど全く免れた。1830年代初めに1.8メートルの軌間を持ったバーデン鉄道はすぐに通常のものに合わせた。
ヨーロッパで今日広軌を持つのはロシアの鉄道(1.524メートル)とスペイン・ポルトガルの鉄道(1.676メートル)だけである。
鉄道軌道の発展では技師たちは大胆で迅速な仕事を成し遂げた。勤勉と忍耐で常に新たに既存の欠陥を除去しようと試み、すべての新しい考えが試され、何か使えるなら形作られた。それにもかかわらず、軌道が表すそれ自体非常に簡単な技術的対象が、今日発展の九十年以上経っても完全さから非常に遠いという独特の事実が観察される。本質的に今日もスティーヴンソンの時代と同じくさまざまな構造で試行錯誤している。
軌道は本質的に非常に狭い間隔の橋にほかならない。しかし川や谷を越える大きな広く架けられた橋では完全に満足できる強度結果が達成されたのに、軌道橋ではそうではない。理由は橋脚を負担する力が比較的容易に計算可能だからである。しかし軌道は下地に固く支えられず、弾力のある路盤にある。継ぎ目では間隔の車輪圧力で恐ろしい打撃を受け、その力は知られず、ここでは常に裸の経験だけが決定的である。鉄道軌道の最終形に至る希望は今日も非常に少ない。しかしこれが車両を鉄の道に置くことで人類が得た巨大な進歩を妨げなかった。
- ドイツの鉄道の春
祖国は自由戦争後のその形態で、スティーヴンソンが創ったような新しい壮大な施設を急速に受け入れ、自分で発展させるのに適さなかった。当時のドイツの国々には大産業は全くなく、農業が優勢だった。
小国主義はかつてないほど豊かに花開いていた。すべての小さな最小の国が互いに閉ざし、他を凌ごうとし、中心であろうとした。理性と自分の利益にさえ反して、どの小国でも実際には中心でない交通の重点が人工的に育てられ、この人工的な停滞で交通物の自然な流れは全く起こり得なかった。
この経済的生活の醜い形に惨めな政治状況が加わった。それはドイツで最も鋭い反動の時代だった。メッテルニヒと神聖同盟の精神があらゆる自由な動きを圧殺した。政府は人民の国家運営への参加へのますます切実な要求から自己支配を守ることに熱心で、すべての新しい新機軸から恐怖で目を背けた——当時の支配的精神は暗い部屋でしか繁栄できなかったからである。
しかし鉄道の考えは発展するためには広い活動分野、大きな閉ざされた経済共同体、そして未来に喜ぶ魂を必要とする。このようにドイツでの最初の軌道の敷設が計画なしに行われ、個々の部分が最初は全くつながりを持たなかったのは不思議ではない。すべての反動的な者の誠実な努力にもかかわらず、大きな新しい発明を完全に遠ざけることはできなかった。当時のドイツにも、心の奥底で新しい交通手段の導入が大きな愛国的任務を解決することを感じた男たちがいたからである。
特に二つの人物が当時の時代から今日まで輝いている:フリードリヒ・ハルコルトとフリードリヒ・リスト。彼らはドイツの鉄道の創始者である。
今日私たちの国で二人の男の名は深い敬意、いや畏敬をもって発せられる。しかし彼らが途方もない逆境と無情な攻撃に対して働いていた当時、彼らにはほとんど信頼が寄せられなかった。二人の人生の運命は衝撃的である。一人のハルコルトは高齢で死ぬときにはすでにドイツが鉄道線路で満たされているのを見たが、彼の直接の影響でできた路線は一つもない。リストはさらに、誤解され、呪われた者として自らの決意で人生を去った。ついに爆発したドイツの鉄道交通の完全な流れは、二人の男の上を越えて行った——彼らの生涯の仕事は障害となる岩塊をその河床から取り除くことだった。
ストックトン-ダーリントン鉄道の開通年、1825年3月に、西ファーレンの新聞「ヘルマン」に、初めてドイツの世論に鉄道の重要性を注意させる論文が掲載された。その著者はフリードリヒ・ハルコルトだった。論文は次の文言だった:
鉄道(Railroads)。
「商品の迅速で安価な運搬により、一国の繁栄は著しく増大する——運河、航行可能な河川、良い陸上道路が十分に証明している。
「国家はこの理由で道路料金を財政源と見なすべきではなく、優れた維持の費用だけを徴収すべきである。
「これまでの手段より大きな利点を鉄道が提供するようである。
「イギリスではこの目的ですでに1億5000万プロイセン・ターラーが集められた:事業が世論を高い程度で味方につけている証拠である。
「ドイツでも少なくともこうした事柄について語り始め、以下の考察はおそらくいくらかの寄与を提供するだろう。
「私の意図は事柄の詳細に入ることではない。当面いくつかの一般的な輪郭で十分だろう。
「ロンドンからファルマスへの西部鉄道は400イギリス・マイルの長さになるだろう。
「マンチェスターからリヴァプールへは水路接続があるにもかかわらず32イギリス・マイルの新しい鉄道が提案されている。
「キリングワースでそのために行われた試みは、8馬力の機械が平坦で時速7マイルの速度で48トンの重量を動かしたことを示した。
「今エルバーフェルトからデュッセルドルフまでのそんな平坦を想像すれば、1000ツェントナーが一つの場所から他へ2.5時間で運ばれ、旅行に5シェッフェルの石炭消費で済むだろう。
「8馬力の機械は3時間以内に1000シェッフェルの石炭をシュテーレからラインへ運び、つまりルール航行金庫を完全に干上がらせるだろう。
「すべてのルール炭坑は鉄道により迅速で規則正しい販売と大きな運賃節約という計り知れない利点を得るだろう。
「10時間以内に1000ツェントナーがデュースブルクからアルンハイムへ運ばれるだろう。運送業者は積み込みだけで8日間停泊する。
「人はおそらく平坦を見つけられないという反対をするだろう。それに対して私は、登り具合に応じてより多くの力が必要か速度が落ちるが、帰りはそれだけ速く、中間の速度は保たれると答える。
「キリングワースの道の最大傾斜は840分の1フィート、最高登りは327分の1だった。
「鉄道は商業世界に多くの革命をもたらすだろう。エルバーフェルト、ケルン、デュースブルクをブレーメンかエムデンと結べば、オランダの関税はもうない!
「ライン・西インド会社はエルバーフェルトを港と見なせる——ブレーメンの海船の船上に一ツェントナーを10シルバーグロッシェンで2日以内に置けるなら。
「この価格ではオランダ人は蒸気船を使っても商品を受け取るのは不可能である。
「そんな海との接続でラインラント・ウェストファーレンの産業はどれほど輝かしく形作られるだろう!
「祖国でもまもなく、産業の凱旋車が煙る巨像に牽かれ、共同精神に道を開く時が来ますように!」
この説明は大きな注目を集めたが、ドイツの公共生活の重苦しさが、それらがすぐに具体的な結果をもたらさないようにした。
ここで新しい交通手段の先駆者として登場した男、フリードリヒ・ヴィルヘルム・ハルコルトは1793年2月22日、父の農場ハルコルテンにハーゲン近くのマルク伯領で生まれた。彼は古い家系に生まれ、何世代も自分の土地に座り、西ファーレン全体で大きな名声を持っていた。
ハーゲンとシュヴェルムの間には、古いエンネパー街道が広がり、すでにエルンスト・モーリッツ・アルントが「マルカーの鉄を鍛える場所」と見たところである。今日多くの工場が並ぶ場所に、当時は鉄鍛冶の小屋が短い間隔で立っていた。ルールに注ぐエンネペ川の水力があのハンマーを動かした。ここが強大なライン・ウェストファーレン、いやドイツの大産業の揺籃である。
フリードリヒの父ヨハン・カスパー・ハルコルトも兄とともにエンネパー街道の四つのハンマー工場を経営した。このように「ハルコルトの若者たち」——フリードリヒにはまだ六人の兄弟がいた——は早くから手工業に触れた。
美しい、力強い体格の若者として描かれるフリードリヒは1814年と15年の遠征に少尉として参加した。ここで何度も負傷し、リニーでの戦いでもそうだった。彼はしばしば最も勇敢な者の一人として自らを示す機会があった。
ナポレオンの没落後軍隊が解散すると、すぐにすべての政治的自由の抑圧の時代が始まった。フリードリヒ・ハルコルトもこれに深く苦しみ、言葉と文章で大きな行動力で闘いに参加した。しかし彼の心にはドイツの産業生活を目覚めさせることも同じくあった。彼は新しいワット式蒸気機関の利用によって特に可能になったイギリスの鉄産業の成功を知っていた。ハルコルトは、十分な熱意があればドイツでイギリス人に追いつけると考えた。
このように彼は1818年にルールのアールテンブルク城に機械工場を設立した。それはドイツの機械工の教育の場となった。すでに1820年にヴェッターで建造された最初の巻き上げ機械が稼働した。今日多くの何千もの車輪が回るエルバーフェルトとバルメンの地区も、ベルガーによるハルコルトの生涯の描写によれば、最初の蒸気機関をヴェッターから得た。1822年にボイートは、ハルコルト工場は「ドイツで最も注目すべき驚くべき施設の一つに属する」と宣言した。そこで生産された機械は完全で、最良のイギリス製に並べられる。鉄精錬にとって重要なパドル法のドイツへの導入もハルコルトの仕事である。このように西ファーレンで「フリッツ・ハルコルトは私たちのベッドを作り、私たち他の者がそこに横たわる」という諺が広がったのも理解できる。
同胞の信頼が後にこの大胆に創造する男を1848年のプロイセン国民議会に招いた。彼は北ドイツおよび最初のドイツ帝国議会にも属した。
そんな種類の男が自分の周辺の交通の悪弊を鋭く感じたのは全く当然である。ハルコルトはウィーン会議以来ライン河口を所有するオランダ人が異常な高額の輸出関税でドイツの海外貿易を暴力的に抑えているのを見た。彼の「ヘルマン」での論文で彼は、ルールの支流とエムスまたはヴェーザーの鉄道接続が、海へ出る貿易船の際にオランダを完全に避け、ブレーメンまたはエムデンをロッテルダムの代わりに置く可能性を生むと強調した。
当時の陸上道路の悪い状態では河川は唯一の比較的快適な交通路だった。当面鉄道は航行可能な水路で貫かれていない地域を橋渡しするためだけに使うこと以上は考えられなかった。ハルコルトは特にヴェーザーのミンデンとラインの支流リッペの鉄道——つまりルールでラインと結ぶ——から多くのものを期待した。これにより二つの大きく離れた河川網の間の物品交換が可能になるはずだった。
この考えの有用性は誰にでも明らかで、ハルコルトの「ヘルマン」での論文が多くの注目を集めたにもかかわらず、実際にそれを推進できる立場の人々の間では響きがなかった。ベルガーによれば「ヘルマン」への投書は当時の真理を正当に指摘した:「祖国では有用な発明は通常、外国がそれで達成できた最大の利益を先に取った後にようやく適用される。」
しかしハルコルトは鉄道の重要性をそれほど固く信じていたので、言葉だけで満足しなかった。彼は自分の全性格に応じてすぐに行動に移った。1826年に彼はエルバーフェルトの博物館協会の庭に試験路線を建造した。不幸にもここで彼はイギリスですでに多様に実証された二レール式の立脚軌道ではなく、パーマーが考えたやや奇妙な鉄道種類を模範とした。丸太を地面に打ち込み、その上に地面から高く浮かぶレールを固定し、車両をその上に横木を掛けて両側に吊るした。これは今日ちょうどエルバーフェルトで使われるものとは全く異なる一種の懸垂鉄道だった。
そんな路線で大きな成功は得られなかった。それでもそれを見たすべての人に、鉄のレール上で車両を道路よりはるかに簡単に動かせることは本当に可能だと明らかになり、ハルコルトの狙いはそこにあった。駆動の種類は彼にはどうでもよかった。当時機関車はまだほとんど異様な動物にすぎなかった。「鉄道」という概念は単に馬車が何らかの牽引手段——たいてい馬——で動かされるレール道を意味した。
すぐにシュテーレからルールの石炭をより簡単に運ぶためのエルバーフェルトへの鉄道を造る意図が生まれた。しかしこの路線区間の承認申請が国家政府に提出される前に、西ファーレンでもすでにイギリスで最初の鉄道設計の出現時に新機軸敵対的な活動で見られたあの精神が目覚めた。海峡の向こうと同じ叫びが響いた:陸上道路料金の収入が一般の損害で失われ、石炭馬車引きや馬車製造者が、国家がそんなばかげた事業を優遇したら破産しなければならないという。
大声で持ち出された反対意見は成功し、1826年10月31日に申請者たちは実際に路線実行の承認を拒否された。これはプロイセン国家政府の鉄道問題への最初の表明である。この最初の攻撃の無結果は、おそらくハルコルトが選んだ単線鉄道がほとんど好適な発展に至らなかったため、それほど残念ではない。彼はすぐにこの構造から離れた。
それでもライン河口でのオランダ人の恣意支配に対する不満はさらに増した。ますます大きな範囲が鉄道接続の重要性を認識した。ヴェーザーとリッペ——つまりルールでラインと結ぶ——の間の鉄道の注意を広く先見の明のあるプロイセン財務大臣フォン・モッツに向け、彼はこの考えを活発に取り上げた。1828年に彼は王に提出した主要管理報告でこう書いた:
「さらに重要(つまり大シレジア陸上道路の拡張より)は——可能ならミンデンからリッペシュタットまでの鉄道と、それにより航行可能なリッペでラインとの接続——ブレーメンから西および南ドイツへの交通に全く新しい確実な方向を、陛下の国家の自国内で呼び起こすことである。」
最後の言葉でモッツは、鉄道がオランダの迂回だけでなく、海から南ドイツへの完全にプロイセン内の交通路を開き、ハノーファーとクルヘッセン——つまり「外国」——を避けられることを示した。河川を利用する場合それは不可能だった。
それでも国家側からこの事柄の推進は何も起こらなかった。全能の財務大臣が鉄道思想の推進を表明したので、今や少なくとも西ファーレンの官僚たちは以前ほど敵対的ではなくなった。オランダ人も健全な恐怖を得て関税を緩和した。このようにここで鉄道は思想的な形だけで交通促進的に働いた。
ともかく次の数年で西ファーレンにすでに馬運転のいくつかの小さな軌道が造られ、その中で最も重要なのはシュテーレからフォーヴィンケルへのプリンツ・ヴィルヘルム鉄道だった。その設立のためにハルコルトの勧めで株式組合が結成され、ドイツ最初の鉄道会社となった。当時のラインラント・ウェストファーレンの総督ヴィルヘルム王子——後の最初のドイツ皇帝——は1831年に路線を視察し、その名を付ける許可を与えた。
レインヒルでの機関車競争の知らせはすぐにドイツのすべての進歩的な精神を興奮させた。鉄道の利益と大きな重要性はますます明確になった。ハルコルトは西ファーレン州議会がルールの石炭でヴッパータールを供給するためのミンデン-リッペシュタット路線の実現を——州議会が国家援助で造る施設として——決議させることに成功した。この決議で「鉄道は一般の警察規定を守り道路料金を支払うことで誰でも走れる街道に等しい」と表現されたのは注目すべきである。このようにここでも一つの路線での統一運行は必ずしも必要ないという意見だった。王への請願書が起草され、主にハルコルトが作成し、次の言葉で終わった:
「陛下の慈悲深いお気持ちから、このような壮大で私たちの州にとって名誉ある有益な事業が陛下の慈悲によりできるだけ早く実現されることを希望します。」
しかしこの希望は実現しなかった。州議会の請願は最初1年半無回答のままだった。それから1832年7月に「政府は設立される株式会社に可能な限りの好意を示し、株式の引き受けにも応じるが、それ以上進むのは適切でない。なぜなら現在の交通需要は街道で確保され、施設の将来の商業的重要性は不確かな前提に基づくから」という回答が出た。政府はこれで鉄道を不要で発展不可能と表明したので、回答で与えられた譲歩にもかかわらず、この回答でさらに発展が遅れた。
フリードリヒ・ハルコルトはもう一度攻撃を決意した。1833年に彼は『ミンデンからケルンへの鉄道』という論文を発表した——リッペシュタット計画が失敗した後、より大きなラインへの直接路線を主張したのである。彼がこの論文で鉄道の軍事的意義について述べた言葉は、彼の未来への視線がいかに明確だったかを証明する:
「現代の将軍の芸術は、大きな兵力を迅速に一つの点へ動かすことにある。
「プロイセン軍団がマクデブルクからミンデンまたはカッセルへ向かう間に、同じ時間にフランス軍はストラスブールからマインツへ、メッツからコブレンツへ、ブリュッセルからアーヘンへ到達する。私たちは十日の行軍を失う——それはしばしば戦局を決する。
「この不利を鉄道は除去するだろう。なぜなら150両の車両が一日に一つの旅団全体をミンデンからケルンへ運び、そこで人々は弾薬と荷物を持ってよく休んで到着するからだ。——
「マインツからヴェーゼルまでのライン右岸に電信付きの鉄道を想像せよ。それならフランスのライン渡河はほとんど不可能だろう。なぜなら攻撃が展開する前に、より強い防御がその場に到達するからだ。
「そんな事柄は今はまだ奇妙に聞こえるが、時代の胎内に鉄道の大きな発展の種が眠り、その結果を私たちは想像できない!」
西ファーレン州議会は再び政府への承認請願を決意した。しかしラインラント州議会ではすでにこの事柄について別の考えだった。そこで議員シューハルトはこう言った:
「しかし諸君、私がドイツが美しい芸術道路で覆われ、あらゆる方向に良い接続路で備えられ、突然鉄道で切り裂かれるのを想像すると恐ろしい革命に震える!」
この意見にプロイセン省も同意し、路線への利子保証を認められないと宣言した——なぜなら資金は規定通り「一般の利益」のためにのみ使用でき、ここでは——そんな重要な鉄道路線で!——公共の利益ではなく地域的利益しかないからである。
これで西ファーレンをドイツの鉄道網の起源地域にする努力は終わった。ハルコルトは自分の心配、自分の機械工場での活動などで忙しく、以後自分の愛する考えのためにさらに闘うのをやめた。1835年に彼は友人にこう嘆いた:
「今日で私が『ヘルマン』で初めて鉄道について書いたのが十年になる。プロイセンで大きなことを達成し、すべてを一気に前進させられたのに、もし当時この事が精力的に攻撃されていたら。代わりに何も起こらず、私たちはまだ一マイルの鉄道もなく、私たちの隣人——若いベルギーが先頭に立ち——スープの脂をすくい取っている。ドイツの克服不可能な眠気を呪う!」
自分の生涯の仕事の失敗はフリードリヒ・ハルコルトの心を折らなかった。彼は一般政治でさらに活動した。彼が後の年に西ファーレンで自分の関与なしに鉄道が次々と造られた後も、公的生活で安らかに働き続けられたのは、おそらく彼が自分についてした言葉で説明される:「私は自然に刺激するために創られ、活用するためではない。私はそれを他人に任せなければならない!」彼の刺激者としての活動はドイツの鉄道史に忘れられない。確かに他の場所で起こった実際の始まりは、彼の活動なしにははるかに遅く現れただろう。
フリードリヒ・ハルコルトは87歳で1880年にドルトムント近くの自分の所有地ホムブルフで死んだ。
最初の「刺激者」ハルコルトの前にはドイツにまだ全く最初の者がいた。それはバイエルンの上級鉱山監督官ヨーゼフ・フォン・バーダー騎士で、すでに1814年に隣接するニュルンベルクとフュルトの都市の位置と二都市間の活発な乗客交通から軌道の敷設が必要だと指摘した。バーダーはハルコルトと違い、自分の考えのために闘いに加わらなかったが、それでもその実現を見ることになった。バーダーが指摘した場所に、ドイツ最初の機関車鉄道路線が開通した。しかし路線はそれほど重要ではなく、長さわずか6キロメートルだった。
鉄道建設の直接の創始者はニュルンベルク市民ヨハネス・シャラーで、バーダーの提案から19年後に大きな行動力で隣接都市間のレール接続を作った。1833年1月20日から必要な手がかりを得るために、ニュルンベルクとフュルトの間の陸上道路を往復する歩行者、車両、騎馬の40日間の計測が行われた。平均して毎日1720人が二都市間の道を往復することがわかった。これは鉄道事業を良い成功の希望で基礎づけるのに十分と思われた。貨物輸送は全く考えられず、それは後の時代にようやく取り入れられた。
1833年5月14日に株式資本13万2000フローリン=22万4000マルクの引き受けの呼びかけが現れた。どの株式所有者も12パーセントの利子を受けると約束された。それでも呼びかけは決して熱狂的に受け入れられなかった。必要な金額が集まるまで数ヶ月かかった。バイエルン国家政府は事業に反対はしなかったが、推進にもほとんど何もしなかった。国家は100フローリンずつの二株だけを引き受けた——鉄道会社の責任者たちはこの小さな金額を本当に国庫から得るのにいくらかの苦労をした。ようやく望みの金額が集まると、ルートヴィヒ1世は鉄道事業に自分の名を付けることを許した。
ルートヴィヒ鉄道にも敵はいた。バイエルンでもこの新機軸に辮髪が激しく揺れ、高い科学でさえ新しい交通種類に反対すべきだと考えた——イギリスではすでに何年も公共の鉄道が存在し、世界がそれで崩壊したり地球が人口減少したりしなかったのに。ニュルンベルク-フュルト鉄道の形成期に、バイエルン上級医務委員会が文化史的に忘れられない鑑定書を出した:
「急速な動きは旅行者に必然的に脳疾患、特別な種類のdelirium furiosumを生むだろう。しかしそれでも旅行者がこの恐ろしい危険に挑もうとするなら、国家は少なくとも観客を守らなければならない。なぜならそうでなければ鉄道列車の疾走する姿を見てまさに同じ脳疾患に陥るからである。したがって路線区間を両側に高く密な板の柵で囲む必要がある。」
それでも1833年11月18日にルートヴィヒ鉄道会社はニュルンベルクの市庁舎ホールで設立された。207人の株式所有者が出席した。人々はすぐに一または二台の蒸気車を注文することを考えたが、主に馬で運行すべきだった。「費用節約のほかに」と報告された報告でこう言われた、「ここからさらに冬の夜間も運行できる利点が生じ(なぜ?)、また蒸気走行の不安や恐怖で残る人々も鉄道に獲得され、いずれにせよこれにより私たちの事業は安全と収益で著しく向上するだろう。」
すべての前提条件が幸運にも満たされた後、今度は路線の建設責任者を選ぶ必要があった。人々はバーダー氏に頼んだが、彼には多くの懸念があり、最終的に「私は自信がない」と宣言した。ドイツ全体で指導者たちに知られた技師がいなかったので、ニューカッスルのスティーヴンソンに頼み、重い金でイギリスの建設責任者を呼ぶところだったが、シャラーは偶然バイエルンの地区技師パウル・デニスと知り合った。彼はイギリスとアメリカへの旅行で鉄道建設を徹底的に知り、すぐに実行を引き受ける用意があると宣言した。
このドイツ最初の鉄道技師の選択でルートヴィヒ鉄道の管理は卓越した選択をした。短期間でデニスはすでにすべての計画を立て、わずか9ヶ月の建設期間の後、鉄道は完成した。
上部構造のすべての部分はドイツの工場から来た。しかしそれはバイエルン政府がイギリスのレールの輸入関税を免除しようとしなかったためで、鉄道会社が望んだことだった。人々はドイツの工場に全く信頼がなく、レール注文をイギリスに頼みたがった。それでもノイヴィートのレミー&コン社の工場はレールを完全に満足のいく形で生産できた。
[図版:
シャラー「ドイツ最初の蒸気力鉄道」より
- ドイツ最初の鉄道ニュルンベルク-フュルトの軌道 レール、石の枕木、路盤の断面。右に路盤の突き固め器]
上部構造にはストックトン-ダーリントンとマンチェスター-リヴァプールの路線を模範とした。レールは石の柱の上に支えられ、周りに拳大の石を突き固めて地面に固定された。石の枕木の上にはイギリスの模範通り鋳鉄の椅子が鉄の釘で木のダベルに固定され、そこにレールがくさびで固く挟まれた。馬運転を考慮してレールの間の空間は舗装された。しかし路線の一部は木の横枕木の上にも敷設された。
[図版:
シャラー「ドイツ最初の蒸気力鉄道」より
- ドイツ最初の鉄道のレール固定 石の枕木上の鉄のレール椅子に釘、ダベル、フェルトの下敷き付き]
機関車をニューカッスルから調達しなければならなかったのは当然だった。それは約15馬力で2万4000マルクかかった。人々はそれを誇らしい名前「アードラー」に命名した。機械の運転にはイギリスから機械工が来て、すぐにドイツで非常に有名になった最初の機関車運転士ウィルソンとなった。ニュルンベルク-フュルト鉄道の初期を描いたすべての絵で、彼はイギリス人の硬い姿勢で機関車の上に立っているのが見える。彼はしかし非常に有能な人間だったようで、最初の総会の一つで鉄道管理のメンバーが、「そんな有用な男を見つけたことに非常に満足だ。彼は非常に役立つが、彼の存在から最大の利益を引き出すのは困難と費用がかかる。彼はドイツ語を一言も話さないから」と宣言した。神秘的な機関車の構造に通じたこの男の重要性は、彼の給与が2250マルクだったことにも表れ、鉄道会社の責任者自身は1360マルクの収入しかなかった。
ルートヴィヒ鉄道が開通する前に、会社の理事会はまだベルギー政府からの招待でブリュッセル-メヘレン路線の開通式に出席する機会があった。この路線はヨーロッパ大陸で最初の機関車鉄道で、1835年5月5日に運行を開始した。同年12月7日にニュルンベルク-フュルト線が開通した。
運行手段は当初一台の機関車と11頭の馬だった。主に馬運転が優勢で、最初の年に機関車運転三回に対して常に馬運転八回だった。
[図版: 68. 「アードラー」、ドイツ最初の鉄道の機関車
ニューカッスルのスティーヴンソン機関車工場で建造]
事業はすぐに非常に好調に発展した。1836年の総会——つまり一年の運行後——でシャラーは喜ばしい報告をし、鉄道で45万人が輸送され10万2000マルクの収入があった。一人の事故も起こらなかったことを特に喜んで強調した。また軌道は優れて敷設され、ほとんどレールの交換は必要なかった。スティーヴンソンの蒸気車は傑作で、一年を通じて一日を除いて連続して運行していた。シャラーは付け加えた:
「私たちの施設の効果は単にここで密接に関連する二都市の産業交通の重要な促進に限られない。それは社交生活の連鎖の新しい美しい環であり、あらゆる階級と身分の喜ばしい結合点であり、安価な娯楽と休息の手段であり、かつて炎熱や寒さの中で道で力を消耗した多数の使者と荷物運び人のための恩恵であり、今や少ない費用で力を保ち、健康を守り、より豊かな収入を得る機会を得ている。」
シャラーのさらなる予言——事業はすべて好適に発展する展望がある——は実現した。しかし彼の好んで高く大きなものへ昇る精神に浮かんだもう一つの大胆な絵は現実にならなかった。彼はルートヴィヒ鉄道がいつかイギリスから東インドへの陸上交通路の一部になり、「ヨーロッパ大陸を西から東へ切り裂きアジアの海岸へ導く大きな交通線の構成部分を形成する」と思った。不思議なことにむしろルートヴィヒ鉄道は今日まで孤独な小さな路線として残った。それはバイエルンの鉄道網にさえ一度も接続しなかった。ミュンヘン-ニュルンベルク-ベルリンの大きな快速列車路線もフュルトに触れるが、新しい特別のレール道を作った。ルートヴィヒ鉄道会社は今日も独立して存続し、依然としてニュルンベルクとフュルトの間の6キロメートルの路線だけを運行している。
ドイツ最初の機関車鉄道だったという意義は小さな路線に残る。当時の人々の心がこの路線開通の出来事でどれほど動かされたかは、「シュトゥットガルト・モルゲンブラット」の報告が最もよく示す——フォークトランダーの資料書によればここに再録する:
「12月7日朝9時に、ルートヴィヒ鉄道のニュルンベルクとフュルトの間の管理局の敷地に属する囲まれた場所で、盛大な開通式が行われた。
「最も喜ばしく尽きせぬ注意は蒸気車そのものに注がれ、誰もがそれにそれほど多くの異常で謎めいたものを認めたが、その特別な構造を外見から専門家でさえ解明できない。
「前輪と後輪の軸に他の車両のように支えられ、その間に二つのより大きな車輪があり、これらが実際に機械で動かされる(駆動輪)。どうやってかは推測できるが、見えない。
「前輪の間に約15フィートの柱が煙突のような閉ざされた空間から立ち上がり、そこから蒸気が排出される。前輪と中輪の間に後輪へ向かって巨大なシリンダーが伸び、そこに炉とボイラーがあり、二番目の四輪の連結車両から水を供給される。この後部の車両つまり燃料の場所の車両には水タンクもあり、そこからホースが本物の蒸気車の管に水を導く。その他多数の管、コック、ねじ、弁、ばねが気づかれ、それらすべてを観察するには私たちに許された時間より多い時間が必要だった。
「さらにイギリスの車掌の落ち着いた、注意深い、信頼を生む態度が私たちを同じく引きつけた。誰がそんな男の中に現代と古い、中世の時代の完全な違いを体現して見ないだろうか! どんな身体的巧みさも——それが欠けていてはならないが——彼では理解ある注意の奉仕に後退し、最も小さなものさえ全体にとって重要なものとして扱う。石炭の各シャベルは正しい量、正しい時点、正しい分配を考慮して炉に入れた。一瞬も怠けず、すべてに注意し、車両を動かすべき瞬間を計算し、彼は機械とその中に巨大な力の作用に結合された要素の支配する精神として現れた。
「蒸気が強く発生し始めると、少し荒れた朝の空気の中で突然生じた雲から私たちに雨が降った。いや、熱い蒸気と大気の対比で同時にひょうの粉が落ちた。
「その後ハイデロフのデザインで作られた非常に簡単な記念碑——『ドイツ最初の蒸気力鉄道。1835』という簡単な銘文——が除幕されると、陛下に万歳が捧げられた。——ここで最初の走行が旗で飾られた車両で始まり、一発の大砲が最初の列車の出発を告げた。すべての九両の車両は満員で約200人を収容しただろう。
「車掌は蒸気の力を徐々に作用させた。煙突から今や蒸気の雲が激しい勢いで噴出し、それは洪水前の巨大な雄牛の激しい息づきに比べられる。車両は密に連結され、ゆっくり動き始めたが、すぐに煙突の息づきがますます速く繰り返され、車両は数瞬で後ろを見る人々の目から消えた。長い間その道を示していた蒸気の雲も次第に低くなり、地面に横たわるようだった。最初の祝賀走行は9分で完了し、こうして2万フィート(6キロメートル)の距離が走破された。
「この日はこの走行がさらに二回繰り返された。二回目は私も乗ったが、動きは全く快適で、むしろ心地よいと言える。めまいしやすい人は、通り過ぎる近くの対象を目で追うのを避けなければならない。
「忘れられないほどの人の群れがいて、一部は通り過ぎる人々に歓声を上げ、拍手した。実際、通り過ぎる車両列の眺めは自分自身で乗るより大きな喜びを与える。少なくともあの眺めで巨大で驚くべき力の作用を感じる。200人の車両列が自分自身で——矢のように速くではないが、これまでの経験に反して速く、止まらずに近づき、通り過ぎ、遠くへ行くのを見るのは圧倒的である。
「排出される蒸気のシューシュー音と煙は、その効果を逃さない。近くの街道の馬は怪物が近づくと怯え、子供たちは泣き始め、すべてが教養あるとは言えない多くの人々が軽い震えを抑えられなかった。いや、完全に幻想のない者でさえ、この驚くべき現象の最初の眺めで全く落ち着いた心で驚きなしにいられなかっただろう。」
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の階段ホールの教授ハインリヒ・ハイムの壁画による
- ドイツ最初の鉄道線路ニュルンベルク-フュルトの開通 1835年12月7日 市長ビンダーが万歳を述べ、管理局長シャラーが政府代表、州長シュティヒアウアー(制服)と話す。その後ろに路線の建造者デニス。機関車の上にイギリスの運転士ウィルソン]
- 殉教者
今やドイツの鉄道の春が、実り豊かな時期に移行できる瞬間が訪れた。しかし、以後私たちの国の線路の熟した大地に降り注ぐより友好的な太陽の輝きは、一人の人間の運命の影によって曇らされた。その担い手は輝かしい業績に召されていたが、暗闇で終わるべきだった。
ドイツは幸運にも、地球上で最初に鉄道の包括的な作用と最も広範な意義を真に深く理解した思想家が、自国の土壌で生まれ、活動したことだった。他のすべての国々——イギリスでさえ——では、まだ計画のない、ただ地域的な意義しか持たない路線が次々と生み出されていたが、その男は初めて、鉄道網全体を精神の眼の前に明確に描いた。
古代人が天を仰ぐとき、彼らはそれぞれの星が他の星と協力することなく、他の星から影響を受けることなく、天で自分の軌道を描いていると思っていた。しかしコペルニクスなどの男たちが現れ、上では各星の軌道が他のものと密接に絡み合い、「天球の調和」が存在するのは、一つが他と作用し生きるからだと教えた。鉄道にも自分のコペルニクスがいた——彼もまたドイツ人だった。
この男の深く浸透する考えは、鉄道自身の福祉のためには、最初から個別の区間ではなく、すぐに大きなつながった網を設計する必要があるという認識で止まらなかった。祖国に燃える彼の心にとって、彼の眼前にあった多くの鉄の交通路の巨大な構築物さえ、ドイツの向上のための道具にほかならなかった。彼はそれらを、祖国の発展を促進し、個々の政治的中心のますます密接な連鎖を通じて、その惨めな分裂からより大きな統一へ引き上げる最良の手段として見た。彼は自分が決して見ることのなかった統一された大きなドイツ帝国を固く信じ、自分の存在をこの最大の目標に捧げ、鉄道思想の最大規模での推進を通じて最も早くそれに近づけると信じた。
ドイツで初めて真の交通政策的な意義を持つ鉄道線の創始者、商業同盟の創立者——後に大きなドイツ関税同盟が生まれた——フリードリヒ・リストを、私たちは今日ビスマルクの先駆者と呼ぶ。しかし同時代人は、このドイツの大地の偉大な息子に、侮辱と軽蔑以外何も持っていなかった。彼の前進する活動のために彼を迫害し、祖国から追い出し、最終的に絶望に追いやった。
鉄道のためのリストの活動は、フリードリヒ・ハルコルトの闘いの無結果さほど実際の成功なしではなかった。彼は本当に、重く動かしにくい精神の群れの前に疾走する機関車を前につけた。しかし頑丈な西ファーレン人は自分の闘いの無結果さにもかかわらず穏やかな老齢に達したのに対し、リストは外で十分な栄養を見つけられなかった自分の精神の炎でついに自らを焼き尽くさなければならなかった。彼は自分が作った最初の鉄道線路——ライプツィヒ-ドレスデン線——が花開き繁栄するのを見、その仕事に結びついた恵みの結果——ドイツがますます線路で覆われる——を見たが、彼自身は大事業のために最初のハンマーを打った作業場から追い出され、このように彼の熱い心はアルプスの雪の中で血を流さなければならなかった。
トレッチケはリストの登場と活動を次の言葉で的確にまとめている:
「以前の鉄道線のすべての善意の計画は結局個別の都市や地域の福祉だけを計算したものであり、ドイツ人がその分裂主義の呪いによって、この偉大な発明を大きな精神で利用することを妨げられるかのように見えた。そこでフリードリヒ・リストが、つながった全くドイツを包む鉄道網の計画を掲げて現れ、一つの大きな路線の実現という行為によって、自分の平均的な人間にはほとんど理解できない理想が実現可能であることを示した。
「ドイツの鉄道の開拓者として、彼は国民に対する最大の功績を、祖国史における自分の地位を獲得した。彼が数年前ドイツの関税統一のために働いたとき、彼はただ同時代人の大多数がすでに熱望し、手段の選択でしばしば誤ったことを勇敢に述べただけだった。今や彼の鉄道計画で彼はすべての同胞をはるかに先んじ、至る所で自分の予見の天才的な確実性を証明した。ほとんど学問的ではなかったが、豊かに教養され、人生に経験豊富で、彼は当時のすべての国民経済の論客を凌駕した。」
フリードリヒ・リストは1789年にロイトリンゲンで白革職人の息子として生まれた。最初から彼は不規則な道を歩んだ。
「彼の教養は彼に通常の道で与えられない」と彼の生涯の最初の描写者ルートヴィヒ・ホイザーは言う。「彼の経験は外的な状況との最も苦い闘いで獲得しなければならず、彼の生涯の活動はどこでも落胆させる障害と犠牲の下で新しい道を切り開こうとする。この男の精神的教育における自学自習的なもの、彼の性格におけるエネルギッシュで独立したもの、彼の公的活動における闘争的で活発なものは、早い時期から準備される——なぜならそれは苦く、激しく動く人生で、最初から彼を厳しい鍛錬にかけ、彼の精神と性格をあの稀な程度の独立と創造的な活発さに育て上げたからである。それはリストの卓越した功績だが、また彼の誤解の源でもあった。彼の活動の目標は独特で、文学的な人格の歴史でドイツに全く新しい節を表し、彼の人生の終わりは並外れた悲劇的な興味を呼び起こした——このように運命がこの貴重な力の豊かさを試し鍛えた道もまた普通ではなかった。」
簡単な学校を終えた後、リストは早くから生涯を通じて闘った闘いに駆り立てられた:当時祖国に害をなして花開いていた恣意的で人生から離れた官僚支配に対する闘い。奇妙な事情の連鎖で、母と兄の死が間接的に当局の家族関係への厳しい介入によって引き起こされた。それでもリストはヴュルテンベルク政府の書記として働くことを余儀なくされた。
ウルムで彼はこの経歴を嫌々始めた。しかし彼の顕著な能力はすぐに彼をより高い段階へ導いた。彼は上級行政職の試験に合格し、大臣府に会計官として入った。ここで自由主義の大臣フォン・ヴァンゲンハイムは、この若い男が自分で身につけた並外れた教養に気づき、28歳ですでにフリードリヒ・リストはテュービンゲン大学の国家学の教授の椅子に座った。
しかしこの名誉ある地位を長く楽しむことはできなかった。非常に行動力のあるヴュルテンベルクの「旧権利派」が彼の庇護者ヴァンゲンハイムを倒し、これにより若い前進する教授の強い支えが消えた。1年後にはすでにテュービンゲンを去った。
不安定にさまよい、リストは1819年に南ドイツへの旅行でフランクフルト・アム・マインに着いた。そこで有能な商人と工場主の集まりが、ドイツ帝国内の無数の関税境界の廃止を求めるために結束しようとしていた。リストは彼らにこの同盟の生まれた指導者として現れた。彼はすぐに商業同盟を成立させ、ドイツ関税同盟の原細胞とした。「これから」とリストは後に書いた、「何世紀も眠っていたドイツの企業精神の再生が始まる。これからドイツの世論のすべての国家的事柄への参加が始まる。そして関税同盟だけがドイツ人に政治的教養と統一の必要性と有用性を教えた。」
その頃ロイトリンゲンは自分の著名な息子を忘れていなかった。市民たちはリストを議会代議員に選んだ。この地位をリストは期待通り、旧い硬直した官僚国家の更新を激しい攻撃で目指すために利用した。
長くは続かず、彼は「現存する国家行政の誹謗と急迫する国家犯罪の嫌疑」で告発された。当時の人民代表は今日のような不可侵権を持たず、政府はリストを議会から除名させることに成功した。これにすぐに「国家犯罪の実行の緊急の嫌疑」で十ヶ月の要塞刑の判決が加わった。
この刑を服さないためにリストは当時まだフランスのストラスブールへ行った。しかし彼はドイツの境界外の場所で決して落ち着かなかった。このように短い時間の後、彼は多くのドイツの祖国の一つで再び足場を固めようとした。しかしどこでもヴュルテンベルク政府は彼に地面を熱くした。
三年の後彼がヴュルテンベルクに戻ることを敢えてしたとき、予想に反してすぐに捕らえられ、アスベルクに拘置された。判決で述べられた「適切な職業」は、囚人が広場の指揮官の写し役を務めることだった。彼は刑期満了の数ヶ月前に釈放されたが、ただし四日以内にヴュルテンベルクを離れるという条件で。
今リストはドイツに活動の場がもうないことを悟り、家族とともにアメリカへ移住した。この決意を彼は以前一度パリで知り合った自由闘士でワシントンの友人ラファイエットの招待で容易にした。ラファイエットの推薦でリストは大洋の向こうで非常に友好的な歓迎を受けた。彼はペンシルヴァニアの炭鉱と鉄の地域のレーディングに定住した。そこで大胆に上昇する国で彼はすべての国民経済の見解を成熟させることができた。1827年に出版された『世界主義的経済理論に関する手紙』は彼を向こうで広く知られ高く評価された男にした。
リストの財産状況も急速に改善されるはずだった。山への小旅行で彼は偶然新しい豊富な炭鉱を発見した。彼の鋭い眼光は良い利用の可能性を認識させ、すぐに鉱山設立の計画に金持ちを説得することに成功した。彼は自分の事業への信頼を、主に辺鄙な地域の交通事情を徹底的に改善する計画にすぐに取りかかることで目覚めさせた。
彼はタマクアからフィラデルフィア近くのポート・クリントンまでの鉄道線を造り、石炭をシュイルキル運河へ快適に運べるようにした。路線は34キロメートルで、機関車列車で2.5時間で走破された。
新しい交通施設は卓越した成功を収めた。鉱山は豊富な収益を上げ、路線両側の地域も並外れた方法で急速に発展した。これまで誰も住まなかった場所にすぐに四つの小さな都市が生まれ、豊かに定住した。この過程はマンチェスター-リヴァプール鉄道の影響下でのミドルズブラの誕生を生き生きと思い起こさせる。
彼の小さな鉄道の驚くべき成功はリストの全生涯の方向を決めた。彼はある生き生きとした例を通じて、鉄道が低迷する国にどれほど巨大な利益をもたらすかを突然明確に悟った。彼の心を最も深く動かしたのは個人的な利益ではなく、ここにドイツの発展のための正しい手段が見つかったという考えだった。
「青い山の荒野の真ん中で」と彼は後に書いた、「私はドイツの鉄道システムを夢見た。私にはそれが、商業同盟を完全に機能させるためにはそんなものだけが必要だと明確だった。この考えは幸福の真ん中で私を不幸にした。ドイツでの財政的および国民経済的効果は、以前の輸送手段が国民の文化、大きさ、産業との関係で不完全だったほど大きくなるに違いない。」
リストがこれを初めて明確に認識したとき、彼は人生で初めて良い繁栄と非常に快適に暮らしていたにもかかわらず、アメリカに留まることはできなかった。「私と祖国は」と彼は言った、「母親と不具の子供のように——不具であるほど強く愛する。私のすべての計画の背景にはドイツがあり、ドイツへの帰還である。確かに私はそこで小都市主義と小国主義に苛立つだろう。」
このように遠くからドイツのためにこの偉大な国民経済の推進者が生まれた——彼は外国で祖国を忘れることができなかった。誰がこの文脈でもう一人の偉大な追放者の言葉を思い出さないだろうか——ハイネの「夜にドイツを思うと、眠りを失う!」という言葉を。
すぐにリストはすでに古い鉄道思想の支持者として知られるヨーゼフ・フォン・バーダーとの文通を始めた。ホイザーはリストからバーダーへの手紙から次の部分を再録している——リストの精神が鉄道思想を謙虚な始まりから壮大な未来へどのように驚くべき方法で広げたかを明らかにする。まず手紙の書き手は、当時唯一存在した大きな交通施設である航海が人類にもたらした恵みを指摘する:
「ニューヨークはニューカッスルの石炭を燃やす。アルバニーの最も古い家はオランダのレンガで建てられ、フィラデルフィアの人は時折低ザクセン砂で育ったジャガイモを味わう。サヴァンナでは北ニューイングランドの境界で砕かれた石で建物と記念碑が建ち、ペンシルヴァニアの粉ひき職人は3000マイル以上離れた石で挽く。イギリスではジャージーのリンゴを食べ、私はこれを書いている間イタリアのレモンで渇きを癒すが、おそらくあなたより安く、あなたはそれが生まれた場所から約3000マイル近くにいるのに。ボルドーもあなたより安く飲む。
「今、ドイツ全体の生産力が、船荷の安さと速さに匹敵する陸上運賃があればどれほど無限に高まるかを考えよ。
「すべての中央および北ドイツの国々は普通のラインとフランケンワインの規則正しい楽しみになれるだろう。ワインは樽や瓶よりぶどうのまま運ばれるだろう。私たちはここでスペインとポルトガルのぶどうを安い価格で食べる。レーゲンスブルクのビールは現在ニュルンベルクより安くハンブルクで手に入るだろう……ハンブルクとブレーメンはバイエルンのパンを使うだろう。ミュンヘンの美食家は新鮮な牡蠣と海のエビを食べる。あの海港の漁業だけがどれほど向上するだろうか——今オランダからラインを上ってくるすべてのタラと塩漬け・干した魚がそこから供給されるなら。
「鉄道によりロレーヌとライン・プロイセンの石炭と山からの木がライン谷へ安く運ばれ、最良の土の大きな部分を木の植栽に使う必要がなくなるだろう。ハルツ、フィヒテル山、エルツ山とリーゼン山は自分の産物をすべての方向へ最も安く送り、豊かな地域の飲み物と穀物を迎え入れるだろう。」
すぐにリストにヨーロッパへ戻る絶好の機会が訪れた。アメリカ合衆国大統領ジャクソンは彼の顕著な能力に気づき、それをアメリカとヨーロッパのより密接な商業政策的な接続に利用しようとした。彼はまずリストをフランスへ送り、そこでのアメリカとのより活発な物品交換、特にアメリカの石炭の導入のために活動させた。この任務が好適に解決されたら、彼をハンブルクのアメリカ領事に任命すると約束した——これで追放者に祖国への帰還が可能になった。「しかし私を誘ったのは」とリストは後に書いた、「この約束より、ヨーロッパ大陸に鉄道を導入する機会を得られるという希望で、この提案を受け入れた。」
このように彼はフランスへ行き、満足のいく活動の後再びアメリカへ戻り、ついに1832年に家族とともにハンブルクに上陸し、今や古い大陸に永住した。
帰還者はかつて出発した男とは別の男だった。学者は創造的な商業政治家に変わった。ただ祖国への愛だけは同じだった。
リストは今ハンブルクで一年住み、そこでドイツでの鉄道線の建設のための宣伝活動を始めた。しかし人々は彼の熱意を嘲笑し、耳を貸さなかった。そこで彼はドイツの境界内で新しい交通手段の利用に最も早くそして最も良く適した場所を探した。
彼はライプツィヒを大きな鉄道網の最も適切な出発点として認識した。「そこには」と彼は表現した、「ドイツの内陸交通、書籍取引、ドイツの工場産業の心臓部があった。」毎年二回メッセで引き寄せられる多数の外国人が、人間交換の活性化に非常に多く寄与した。この場所での貨物交通の改善も彼には必要と思われた。「水運でベルリン、ハンブルク、アルトナまで、そしてさらに大きな量でコペンハーゲンまで行ったピルナの砂岩が、陸上ではライプツィヒまで進むことが決してできなかったことを、私たちは軽い輸送が何をなし、重く高価なものが何をなしえないかの証人として呼び出せる。そしてそれでもここではそれが必要で、少なくともこの他に美しい都市に歩道を提供するためだけでも。」
大胆に決意してリストはライプツィヒへ行き、ライプツィヒからドレスデンへの鉄道のための広範な宣伝活動を始めた。彼は二都市間の交通事情を正確に知り、路線を何度も旅行し、地形条件に慣れた。
最初リストはライプツィヒの人々からも冷たい拒絶に遭った。しかし彼は地球の鉄道史で決して忘れられない高く重要な作品を発表した。それは『ザクセン鉄道システムについて——一般ドイツ鉄道システムの基礎として』というタイトルだった。
そこで彼はまず、鉄道はイギリスとアメリカでは可能で有用だが、ドイツではそうではないという広く広まった意見を反駁した。これまでドイツに何らかの意味のある路線が造られなかったのは、条件が適さず必要な金がないからではなく、むしろ大事業から遠ざける企業精神の欠如だけだと。彼はザクセンではさらに好適な条件で鉄道を造れる——ここでは賃金が低く、広い平原が大きな地形の困難を克服する必要から解放するからだ。
新しい交通手段で個別の産業と人が永続的な損害を受ける恐れもない。「活版印刷の発明の時代にライプツィヒで一ダース以上の筆写者が一時的に失業したかもしれないが、今日ここで印刷は5000人を雇用する。発明の進歩を止めてあの筆写者を活動させるのは愚かだったように、今数人の宿屋主人と馬車引きのために鉄道の無限の恵みを諦めるのは愚かである。」
今日私たちには奇妙に感じるが、当時は緊急の必要だったのは、リストが自分の論文で鉄道は交通を容易にするだけでなく、それを高めることを指摘したことである。同時に彼らは財産の価値を高め、すべての階級の福祉を向上させなければならない。彼はすでに国家が最も早く鉄道を造るのに適していると指摘した。大規模で収益性の高い区間は非公的会社で実行できるが、それ自体利益を生まないが国民経済的に重要なものは国家費用で造るべきだと。
後の発展は実際にこの道を進んだ。
ライプツィヒ-ドレスデン鉄道建設のための株式会社設立の計画が論文に含まれていた。ドイツで全く新しいのは、そこに述べられた考え——リストがすでにフランスで主張したもの——で、鉄道会社に収用権を付与しなければならず、その所有なしには最大の困難を克服し、しばしば有害な迂回を強いられることだった。
[図版: 70. フリードリヒ・リストのドイツ鉄道網の計画
1833年に描かれた。すべての線は今日実際に造られている]
リストは慎重に当面ライプツィヒ-ドレスデン線の建設だけを主張したが、常に大きなドイツの鉄道網を眼前に置いていた。論文には大きなドイツの鉄道線の最良の誘導をドイツ全体に示す地図が添付されていた。この大きな精神の未来の発展を予見する能力をこれほど明確に示すものはなく、リストが予め描いたすべての鉄道線が彼の直接の影響なしに、実際の需要からだけ生み出され、十五年後には本当に存在したという事実である。
「国家交通システム」は常にリストの行動の前面にある。彼は関税同盟と鉄道網を「シャム双生児」と呼ぶ。
彼は鉄道の大きな一般的効果について常に熱狂的な言葉で語り、彼は同時代人の誰よりもそれを理解し予見した。「海運と河川交通にとって蒸気航海が何であるか」と彼は書く、「それは陸上交通にとって鉄道車両輸送である——揺籃のヘラクレスで、人々を戦争、物価高と飢饉、民族憎悪と失業、無知と怠慢の苦しみから解放するだろう。彼らの畑を肥やし、作業場と坑を活気づけ、最も低い者にも外国訪問で教養を高め、遠い地域で仕事、遠い温泉や海辺で健康の回復を求める力を与えるだろう。はい、新しい輸送手段で人間は無限に幸せで裕福で完全な存在になり、彼の力と活動は拡大する。」
彼はためらわず鉄道を神の贈り物と呼ぶ。彼は大きな一般的効果を指摘するだけでなく、家族と個人の生活状況への友好的な効果も思い起こす:
「遠い親族と友人が自分の状態と出来事について電光石火で知らせ合い、再会がそれだけ容易になるなら、どれほどの苦しみが救われ、どれほどの喜びが得られるだろう。
「どれほどの痛みが癒されるだろうか——たとえより少ない財産の者でも、気晴らしと空気の変化、蒸気車の規則正しく穏やかな動き、温泉や海水浴への旅行、より温和な気候や新鮮な山の空気への移住で失った健康を、数年間再び回復できるなら——現在の輸送状況では手段の欠如か、旅行の苦痛、特に夜間運転を耐えられないため、家族と惨めに衰弱しなければならないのに。
「故郷で十分な生計を見つけられない者でここで共同社会に負担となる者たちが、家族と一緒に他の地域、国、世界の一部へ移り、新しいより幸せな存在を築くのがどれほど容易になるだろう。」
リストは鉄道の軍事的意義に驚くべき確実さで注目する——今日私たちには驚くべきものだ:「完全な鉄道システムは攻撃された国家の全領土を大きな要塞に変え、攻撃された国家のすべての戦闘可能な男子が最大の容易さで、最小の費用と土地への最小の不利で防御できる。」
彼はザクセン鉄道システムについての論文で、当面ライプツィヒとドレスデンの間で毎日往復する人がわずか120人だと仮定して慎重に書いたが、500部をすべての重要なザクセン当局、議会、ザクセンの有力者に配布した。
効果は並外れたものだった。このリストの論文の出版で、ドイツでの鉄道思想の理解が広がり始めた。ザクセン政府、両議会、ライプツィヒの市議会議員はリストに感謝状を送った。
すぐにラインの建設のための委員会の設立が決議され、リストのほかデュフール=フェロンス、ラング、ザイフェルト、グスタフ・ハルコルト——フリードリヒの兄弟でライプツィヒで大きな輸出事業を営む——が最も活動的なメンバーだった。
再びリストは並外れた活動を展開し、すべての点が明確になるまで続けた。しかしザクセン政府の承認を得て最終的な作業委員会が十二人の男から選ばれ、リストも属するはずだったとき、彼の選挙の有効性が認められなかった——彼がライプツィヒ市民ではなかったからである。これはリストを以後すべての人生の道で追う不幸の始まりである。
募集の日に1-1/2百万マルクの全株式資本がすぐに完全に引き受けられた。四日後にはすでに22.5パーセントのプレミアムで支払われた。この過程もドイツでの鉄道のさらなる進展に力強い勢いを与えた。
リストの助言と行動がこの輝かしい成功の唯一の原因であることは疑いの余地がなかったが、今から計画的に彼を脇へ押しやるようになった。大きな精神の勇敢で厳しく熱い性格は委員会の平均的な市民には合わなかった。会議で非常に醜い場面が起こった。リストの講演で中断され、最終的に彼は相談に全く呼ばれなくなり、「シュヴァーベン人で明らかにこの事柄について表面的な知識しか持たず、ライプツィヒ商業界の巨匠より自分を信頼しようとする」のは理解できないとされた。
リストを自分の創造から追い出すのは、彼が創造的な精神と自分の事に深く浸透した男の全くの無頓着さで、自分の活動に対する一定の報酬を条件付けなかったため、それだけ容易だった。彼は後で事業がすでに良い収益を生むようになったときに、二パーセントの全株式を発行価格で引き受けられると非公式の話し合いで約束されたことに満足した。リストは事柄だけに関心があり自分の人格には全く関心がなかったので、堅い取り決めをそれだけ容易に諦めた——そうでなければ世論が彼が自分の利益のためにだけ鉄道事業に熱心だと考えやすいと恐れたからである。
彼に著名な市民からなされた約束の誠実さを無条件に信じたことは、彼を最も苦く失望させた。人々は2000ターラーの名誉贈り物で十分だと考え、残りは空虚な感謝の言葉だけだった。このように裏切られた者の個人的な状況は、彼がアメリカで獲得し向こうに置いた財産を当時の政府の商業政策の変更で失っていたため、それだけ悪かった。
ドイツで最初の大きな鉄道線の成立のためのリストの献身的でほとんど比類ない成功した活動の終わりは、彼がついに完全に追い出され、彼が提案したのと異なる路線誘導が選ばれ、鉄道開通時に誰も彼のことを考えなかったことだった。表彰と公的称賛は他の委員会メンバーが受け、リストはすでにライプツィヒのこの祝賀日に全く忘れられていた。
ここで恥ずべき扱いを受けたのがどれほど大きな魂だったかは、リストがそれでもドイツでの鉄道の拡張のためにさらに活動を続けた事実が最もよく示す——彼はそれを祖国に必要だと考えたからである。彼はまずベルリンへ行き、そこでマクデブルクとライプツィヒへの鉄道の承認をプロイセン王から得ようとした。結果は出ず、特にベルリンでも最初非常に友好的に迎えられたリストに対する感情がすぐに冷めたからである。人々はライプツィヒで彼の人柄を調べ、グスタフ・ハルコルトは彼を鉄道会社で鞍に乗せた男を中傷し、幻想的で信頼できないと呼び、「リスト氏の途方もない計画」と語った。
[図版: 71. ドイツ最初の鉄道トンネルの建設から
ライプツィヒ-ドレスデン線のためのもの]
この新しい失敗の後リストを占めたのはフランクフルトからバーゼルへの大きな鉄道線の計画だったが、ここでも何も達成できなかった——関係国々が線を自分で造るつもりだったからである。
これらすべてが今でもリストのドイツでの鉄道思想の広がりのための最も熱心な活動を妨げることはできなかった。1835年に彼は自分の雑誌『鉄道ジャーナル』を創刊し、その目的を彼自身次のように述べた:
「一般ドイツ鉄道システムの準備が本紙の主な目的であり、したがって編集部は特に鉄道の利益、鉄道の最も適切な建設方法、主要路線の方向についての正しい見解を主張するよう努めるだろう。個別の路線の関係をその交通、地形、建設と輸送費用、したがって収益性で照らし、こんな事業に興味を持つ者に良い助言を与えるだろう。また国内外でこの点での動きと進展をドイツの世論に継続的に知らせるよう努めるだろう。」
この疲れを知らない男の無私の仕事は、祖国にそれほど重要と思われた鉄道の広がりのために続く。本当にこの紙はリストの精神で人々の心をさらに強く影響し、目覚めさせた。しかし直接の結果は、『鉄道ジャーナル』が1837年にすでに多くの読者を持つオーストリアで禁止され、したがって廃刊せざるを得なかったことだった。
今リストは活動をフランスへ移した。しかしここでも何も正しく達成できなかった——当時のフランスで鉄道株式が取引所の投機の対象と見なされたからで、リストにとって対象はもう魅力的に見えなくなった。
ドイツへ戻ったとき、彼はハレからカッセルへの計画された線がチューリンゲンの国々の繁栄を害する方向を取ることを知った。すぐに彼は自分の独特の行動力ある方法で、エッセン、ゴータ、エアフルト、ヴァイマルなどの都市に触れる方が、古いチューリンゲンの陸上道路を避けたより短い線より重要だと指摘した。本当に彼は自分の精神で路線の誘導の変更を押し通した。感謝として彼はこの活動——チューリンゲン諸国を「致命的な危険から救った」と認められた——に対して100ルイドールの贈り物だけを受け取った。
バイエルンでも今鉄道のさらなる拡張にかなり活発に取り組み、リストは自分のサービスを提供した——どこでも彼はこの分野での大きな経験を活用した。彼は多くを相談され、どこでも助けを提供したが、どこでも彼が今好んで欲しかった雇用には至らなかった。
リストは次第に世界の忘恩に対する深い落胆に陥る。しかし悲しみが彼の精神を完全に支配する前に、彼はまだ自分の最大の国民経済的作品——『国民的経済システム』を創った。それは1841年に出版され、彼を国民経済学者として不滅にした。
仕事で満ちた人生はリストを裕福な男にしなかった。むしろ生活費の心配はますますひどくなった。身体的な苦痛が加わり、彼はもう精神的に働けないのではないかと恐れた。急速に老いる彼は、自分のドイツの大きさのための努力が財産の喪失と前進の不可能さ以外何ももたらさなかったことをますます明確に見た。当時の手紙で彼はかなり悲しいまとめをする:
「私が1831年にアメリカから戻ったとき、私は再び独立した財産を獲得していた。鉄道建設と国家商業政策を推進する努力で、私は祖国に功績を立て、少なくとも自分の財産を保てると信じた。しかし私の報酬は迫害と財産の大きな部分の喪失だった。
「今六十歳近くで身体的な病に苦しみ、私は未来を心配して見るだけだ——いや、二度目に北アメリカへ移住する力さえ自分にないと思う——向こうの友人たちが私を呼んでおり、そこで数年で再び回復できるだろうのに。」
アメリカへの新しい移住は本当に起こらなかった。頭痛や他の病に苦しむリストがメランへの旅行に出たとき、彼はクーフシュタインまでしか行けなかった。そこで彼は身体的に崩壊し、ある日——1846年11月30日——彼の遺体が雪の中で半分埋もれて発見された。彼は自らを撃った。
大きなドイツ帝国の最も外側の隅で——彼の心が生涯打っていた——この男は見捨てられ絶望して悲しい終わりを迎えなければならなかった。彼は本物の殉教者の死を遂げた。
「哀れな友よ」とハインリヒ・ラウベは彼の墓に叫んだ、「一つの国全体を幸せにできたのに、この国はあなたに一エーカーの土地も、老年の悲しい冬のための温かい家も与えられなかった! この分裂した祖国の呪い——ここでは天才でさえ誰のものでもない——があなたをクーフシュタイン上方の雪嵐で死へ追いやり、私たちの涙、私たちの月桂冠、あなたの孤児となった家族にとって何だろうか!」——
ライプツィヒ-ドレスデン線はリストが自分の活動地から去った後もさらに造られた。すでに示唆したように、精神的創始者が提案した路線誘導は拒否され、イギリスの専門家の助言で上級技師クンツが勧めた路線が実行された。これはエルベの困難な横断と他の多くの芸術的建造物を必要とし、非常に大きな支出が生じた。またリストの助言——最初に可能な限り安く造り、後に事業がすでに収益を生むようになったときに高価な下部構造を実行する——も拒否された。このように株式資本は大きな困難の下で150万から450万マルクへ、つまり三倍に増やされなければならなかった。
ライプツィヒからヴルツェンまでは図39に再録された形の長枕木上の平鉄で建設された。この構造はしかしそれほど悪く実証されず、続きのためにヴィニョール式の広足形のより重いレールに移った。最初の区間も3.5年後にこのレールに再建されなければならなかった——当時すでにすべての長枕木が腐っていたからである。路線上の主な芸術的建造物はマッヘルンの深い切通し、リエザのエルベ橋、レーダーラウの谷橋、そしてオーベラウのトンネルだった。これはドイツ最初のトンネル建設で、長さは500メートルだけだった。
[図版:
「ライプツィヒ-ドレスデン鉄道の蒸気車旅行者」より
- ライプツィヒの最古の駅 1837年に開設]
1837年4月24日にライプツィヒからアルテンの区間が完成した。1839年4月8日、他のそれによって引き起こされたドイツの路線より遅く、全区間が住民の活発な参加の下で開通した。それは115キロメートルの長さだった。当初ドレスデンとライプツィヒの間に毎日二本の旅客列車と二本の貨物列車だけが往復した。
それでもこの線は中部ドイツの全交通の活性化に非常に活発に寄与し、他の鉄道線の実行を直接引き起こした。1838年に7000人の外国人を宿泊させたドレスデンの宿屋は、開通年にすでに4万以上の客を受け入れなければならなかった。貨物交通もすぐに非常に活発に発展した。
三等車の乗客は開放車両で運ばれ、二等車は屋根はあるが窓のないもので、初めて一等車の切符を買った者だけが完全に閉ざされた車両に座れた。大きな開放貨車も使われ、馬車引きは馬を外さずにそのまま乗り上げた。このように鉄道はすぐに道路の荷物運搬も引きつけ、時間節約が並外れて大きく、ライプツィヒとドレスデンの間の多くの関所での通行料とほぼ同じ費用だったからである。
[図版:
ライプツィヒのアリス・マッツドルフ撮影
- 現在のライプツィヒ中央駅 ヨーロッパ最大の駅、1915年完成]
[図版: 75. ベルリン-ポツダム鉄道の列車
プロイセン最初の鉄道路線。1838年開通]
- ドイツ網の発展
フリードリヒ・リストがドイツで鉄道の火花を吹き込んだ力は、それがここで二度と消えることがないようにした。最初からそれは細い炎となり、次にこの炎は帝国のすべての方向へ燃え広がる火災として広がった。鉄道熱はついに誰もを捉え、驚くべき速さで今日の巨大なドイツの鉄道網の基本線が引かれ、その経過はリストの基本計画にそれほど密接に沿っている。
ライプツィヒ-ドレスデン線がまだ運行を開始する前——有望な設立過程の単なる影響下で——プロイセンで最初の鉄道線が成立した。
司法委員J.C.ロバートと銀行家L.アロンスに、当時の商業大臣実在枢密顧問官ローターへの請願で、ベルリンとポツダム間の鉄道線の設置の許可が与えられた。最初の計画ではベルリンのシャーフ橋——現在のポツダム橋——からかなり直線的にポツダムの長い橋の近くまで一線式の軌道が導かれるはずだった。しかし後に路線の始まりをベルリンの内部へさらに移し、駅をポツダム門のすぐ近くに造ることが決まった。シャーフ溝——現在のランドヴェーア運河——は今や回転橋で横断されなければならなかった。
最初の駅建設でさえ、三位一体教会の小さな墓地——現在のヒルシェル通り、つまりケーニヒグレーツァー通り——がかなり妨げになると感じられた。この墓地は今日も知られている。当時教会当局は八フィートの高さの固い壁での囲いを要求し、これも今日も存在する。さらに鉄道会社は教会金庫への収入減少——墓地の土地の価値低下による——に対して毎年40ターラーの補償を支払わなければならなかった。実際には今日ポツダム駅の後の市内の最も重要な場所にあるこの土地の並外れた価値上昇が生じた。
1838年9月22日にツェーレンドルフ-ポツダム区間の運行が、同一年の10月29日に全線が開通した。牽引手段としてニューカッスルから調達された「最高品質の六台の蒸気車」と45頭の馬があった。
この機会のベルリン市民の熱狂は小さくなかった。当時の皇太子——後の国王フリードリヒ・ヴィルヘルム4世——は開通式で予言的な言葉を述べた:「この世界を転がる車を人間の手はもう止められない。」しかしプロイセンの首都にも別の考えの人がいた。「ポツダムから最初の鉄道列車がベルリンの住民を狂乱に陥れたとき」と同時代人は語る、「私はボーメ教会で老ゴスナーの説教に出席したが、そこでは羊たちが地獄のドラゴン——蒸気車——から自分の救いのために遠ざかるよう熱心に警告された。」
他の帝国の部分でまもなくより大きな鉄道区間が造られたにもかかわらず、ベルリンは当面自分の鉄道接続を拡大しなかった。1841年に初めてアンハルト鉄道のベルリンからヴィッテンベルクを経てケーテンへの区間が造られ、今や迂回路でマクデブルクに到達でき——マクデブルクはすでにライプツィヒと結ばれていた——ドレスデンも同様だった。1842年には東への最初の鉄道、ベルリン-アンゲルミュンデ(シュテッティン方向)とベルリン-フランクフルト・アム・オーダーが続いた。1846年はハンブルクとの接続とベルリン-ポツダム鉄道のマクデブルクまでの延長をもたらした。
最初の区間の運行開始直後にプロイセンで鉄道に与えられた大きな重要性の最良の証言は、すでに1838年11月3日の鉄道法の布告である。これはドイツでこの種の最初の法律で、その大部分が非常に洞察力のある規定とそれが作った統一的な秩序により、発展に活発な利益をもたらした。
この法律には今日的に感じられる一連の規定が含まれる。例えば鉄道会社への収用権の付与の可能性。被害者の過失や避けられない外部の偶然で引き起こされなかったすべての損害の賠償義務。各鉄道会社に他の路線の接続を許す義務と、一定期間の後国家が各路線区間を購入する権利の留保である。良い考えの隣に特に奇妙に感じるのは、第27条で会社に課せられた、他の者にも鉄道料金を支払って軌道の利用を許す義務である。これはすでに簡単に触れた「レール上の自由競争」の要求である。実際技術的な不可能のためドイツでは一度も起こらなかった。
1838年12月1日にはドイツ最初の国有鉄道も開通した——ブラウンシュヴァイクからヴォルフェンビュッテルとハルツブルクへの区間。この線は1869年に株式会社に売却されたことで特に注目され——ドイツの国有鉄道が非公的所有に移った唯一の例として残った。
1845年にはドイツにすでに2162キロメートルの鉄道があった。どこでも今軌道が造られた。小国も鉄道熱から免れなかった。アンhalt-ベルンブルクのアレクサンダー公爵でさえ、「私の国に鉄道を造らなければならない——たとえ千ターラーかかっても!」という叫びに駆り立てられた。
しかしますます広がるにもかかわらず、網にはまだどんな閉鎖性も欠けていた。「ベルリンから」とフォン・ミューレンフェルスによれば、「北はシュテッティン、東はフランクフルト・アム・オーダー、南はドレスデン、ライプツィヒ、ヴェルダウへしか行けなかった。西はマクデブルク経由でハルバースタットまで、オッシャースレーベン経由でブラウンシュヴァイク、ハルツブルク、ハノーファーまで。しかしフランクフルト・アム・オーダーとブンツラウ、ヴェルダウとニュルンベルク、ハレとフランクフルト・アム・マイン、ハノーファーとラインラントの間に大きな隙間があった。南東にはブンツラウ、リグニッツ、ブレスラウ、オッペルン、シュヴィエントホーロヴィッツの線だけが存在し、バイエルンではルートヴィヒ鉄道のほかにニュルンベルク-マクデブルク、アウクスブルク-ドナウヴェルト、ミュンヘン-アウクスブルクが完成していた。フランクフルト・アム・マインとナッサウにはタウヌス鉄道だけ、マンハイムからフライブルクまでのラインの区間、ケルンはボンとアーヘン、デュッツはデュッセルドルフ、アーヘンはヘルベスタル、エルバーフェルトはデュッセルドルフと結ばれていた。1843年に鉄道建設法を制定したヴュルテンベルクでは、1845年に国有鉄道がカンシュタットからエスリンゲンへの最初の区間を開通させた。北ではアルトナ-キールとノイミュンスター-レンスブルクが運行中だった。」
以後計画的な拡張の願望が目立つようになった。ここに非常に多く寄与したのは、さまざまな管理局の合同で、その結果は今日まで恵み深く続いている。ベルリン-シュテッティン私鉄会社の招待で1846年11月10日に十の管理局が共同措置の協議のために集まった。プロイセン鉄道の恒久的な連合が作られ、最終的に今日も存続するドイツ鉄道管理局連合が生まれた。1910年にこの連合は63の管理局を含み、40のドイツ、15のオーストリア-ハンガリー、4のオランダ、1のルクセンブルク、1のベルギー、1のルーマニア、1のロシアだった。すでにこの年にヨーロッパの鉄道区間のほぼ三分の一が接続された。連合の活動は統一的な輸送施設の促進、重要な技術的原則の設定、共同の車両利用に及んだ。一般はこれらの活動から最大の利益を引き、後の節で非常に頻繁に言及されるだろう。
ドイツの閉ざされた鉄道網の達成のためにはさらに大きなドイツの河川の橋渡しが非常に重要だった。1856年から1865年にケルン、マンハイム、ケールでライン、ディルシャウでヴィスワ、マリエンブルクでノガトが鉄の桁で架けられた。
プロイセンでは長い間私鉄だけが支配し、国家は事業にゆるく参加していただけだったが、1879年は鉄道大臣フォン・マイバッハの目的意識的な行動で国有鉄道システムへの移行をもたらした。次の三十年間でプロイセンでは価値45億マルクの1万6200キロメートルの私鉄が国有化された。同時に国家自身も多くの新しい自分の線を造ったので、次第に今日地球上で最大の営利企業が生まれた——プロイセン国有鉄道。
ヘッセン・ルートヴィヒ鉄道の国有化が必要になったとき——その線の一部はプロイセン領、一部はヘッセン領にあった——二国間の国有鉄道の共同管理についての国家条約が結ばれた。1896年以来これによりプロイセン-ヘッセン鉄道が存在する。当時他のドイツ連邦国もヘッセンの例に従いプロイセンに直接合流すると信じられた。この希望は実現せず、統一されたドイツ帝国鉄道は今日まで存在しない。
1908年以来ドイツ国有鉄道車両連合が設立され、個々の管理局の所有権を考慮せずすべてのドイツの貨物車両の自由利用を許す。これにより空走の減少による非常に大きな節約が達成された。ドイツ全体の貨物車両分配はベルリンの鉄道中央局に設けられた本部車両局で行われる。この比類ない壮大な交通仲介所についても後で詳述する。
この鉄道史の回顧の終わりに、いくつかの歴史的に特に重要な区間の開通時期のまとめを置く:
ストックトン-ダーリントン:1825
マンチェスター-リヴァプール:1830
ブリュッセル-メヘレン(大陸最初の機関車鉄道):1835
ニュルンベルク-フュルト(ドイツ最初の鉄道路線):1835
ベルリン-ポツダム(プロイセン最初の路線):1838
ブラウンシュヴァイク-ヴォルフェンビュッテル(ドイツ最初の国有鉄道):1838
ライプツィヒ-ドレスデン:1839。
[図版: 78. 鉄道旅行者の安全服装
ベルリン-ポツダム鉄道の臆病な乗客への風刺画]
現在
9. ベルリンからハレへの旅
晴れ渡った7月のある日、ベルリンのアンハルター駅で。
大きな前広場では、切符売り場の周りに休暇の喜びに満ちた密な群衆が押し寄せている。ベルリンの市内交通からわずか20歩離れただけで、精神はすでに完全に街から離れている。アンハルター駅の入口の門をくぐった瞬間、誰もが現在から切り離され、自分がいる場所から分離されたと感じる。ついさっき遠くにあったものが突然近づき、何百キロメートルも離れた旅行の目的地がすでに手が届きそうな近さに思える。なぜなら旅行を望む誰もが、精神の目でアンハルター駅からその場所まで続く、滑らかで障害のない鋼の道を自分の前に見ているからである。
できるだけ早く、誰もが簡単な行動——切符を買うこと——によって線路の道を自分の召使にする。窓口の後ろでは職員たちが絶え間なく長い棚に近づき、素早い手つきで切符を取り出し、プレススタンプを押し、支払われた金額を金庫に積み上げる。いくつかの窓口には棚がなく、その代わりに長い機械が置かれ、そこで常にスライダーが動かされ、多重に記述されたローラーが回される。ここでは要求された切符が常に新しく印刷される。
上方の実際の駅ホールでは、最後の出発線の頭の端に「ミュンヘン行き急行列車(~D~列車、追加料金必要) ハレ、ニュルンベルク経由」と書かれた板が掛かっている。線路自体はまだ空で、柵は閉まっている。狭い門の前に、切符を持った乗客が次第にますます多く並ぶ。彼らは重いホールの屋根の深い影の中に立ち、駅の三つの美しいアーチの終わりを通って、明るい陽光の中を、滑らかなレールに輝く光を呼び起こすこれらのレール——旅行の目的地まで途切れのないつながりの鎖を作るこれらのレール——を切望して見つめる。
今や線路にも影が落ちる。静かにゆっくりと列車がホールへ押し込まれる。待つ人々には見えないが、その前に小さなシューシュー音を立てる入れ替え機関車が横たわり、車両を巧みに慎重に終点の衝止近くまで押し込む。これが終わると、最初の車両の連結が機械から外され、この機械は熱心にシューシュー音を立てて去る。
大きな~D~車両は、単純で快適な形で、力強くそびえて線路に立ち、それぞれの車両には旅行の終点と重要な途中駅を示す板が付けられている。最大数の車両はミュンヘン行きで、これにより列車の名前が決まる。しかしもっと遠い目的地に向かう他の車両も連結されている。ボーデン湖畔のリンダウ、エンガディンへの入口のクール、イタリア旅行の多くの閾であるインスブルック、チロル・アルプスのザルツブルク。家のように堅固に重く建てられた車両は今、線路に不動に根を張っているように見える。鉄道をまだ見たことのない者は、これらの大きな建物が移動のために定められたものであることを容易に信じられないだろう。特にこれらが短時間後に息を詰まらせる速度で、遠く遠く大地を飛び越えて疾走するとは想像できないだろう。車両の煙で黒くなった壁がプラットフォームの縁の上に不気味にそびえ、空の窓の開口部が冷たく硬く見つめ、通路と区画が静かに孤独に横たわる。
しかし今、柵が開かれる。プラットフォームの係員はハサミで、旅行を望む人々をまだ魅力的な遠方から隔てる仕切りを最終的に切る。喜びに興奮した群衆は渦巻く山の小川のように車両に流れ込む。瞬時にその姿が変わる。
軽い上着が通路をさらさらと通り、飾り気のある革の鞄とぎっしり詰まった頑丈なリュックサックが荷物網を満たし、笑う子供の頭が至る所で窓から覗く。プラットフォームに残った人々と車両の乗客の間で活発で素早い会話が交わされる。ここかしこで、長い間別れる者の別れの痛みを表す悲しい顔も見られる。しかしたいていは陽気な会話があちこちで交わされ、娯楽旅行前の鉄道熱の快適な感覚が全員を捉えている。誰が、これらの豊かで陽気な人で満たされた空間が、ついさっき冷たく孤独にプラットフォームの縁に立っていたのと同じ車両の城に属するとは想像できようか! 不気味な壁は消え、利用建築の鋭い角はすべてぼやけ、陽気な人間の子供たちを収容する軽やかな住居だけが見える。
明るく着飾った人々の間を、煤けた男が押し進む。右手には長い柄のハンマーを持ち、左手は油で滴っている。彼は列車の周りの軽い陽気さに技術的運行の真剣さを混ぜ、考え深い観察者にとって常に何か心を打つ対立を生む。軽薄で歓声を上げる魂に、真剣に重い責任感を持って奉仕するもう一つの人間のグループがいて、初めてその真剣さと労働によってあの信頼できる陽気さを可能にする。ハンマーを持った男は、各車両の下の車輪をもう一度信頼できて整っているかを調べる任務を持つ守衛である。ハンマーの打撃がリムで明るく響けば、それは割れがなく、人間のすべての予測によれば、線路上の恐ろしい衝撃にもかかわらず車両の巨大な重量を旅行の終点まで支えられるはずだと確信できる。同時に守衛は各軸で油容器の蓋を持ち上げ、十分な潤滑剤が満たされているかを確認し、どの軸も途中で過度に熱くなる危険がないようにする。
そのすぐ後ろを、赤い鞄を軍人らしくきりっとした体に巻いた力強い口ひげの列車長が歩き、サービス帳に自分の監督下にある車両の番号を記入する。
駅ホールの影が最後の手前の車両の中央をナイフのように鋭く切る。長い列車の前部はすでにアーチの外の燃える太陽の中に立っている。しかし全体にはまだ頭がない。機関車はまだ前方に走ってきていない。
そこでゆっくりと威厳を持ってテンダーを前にした機関車が転がってくる。連結手が最初の車両の緩衝器の間に飛び込み、運転台から大きく身を乗り出していた火夫が機関車運転士にいくつかの合図をし、運転士が大きなレギュレーター・レバーを何度も巧みに開閉して機関車をちょうど最初の車両の緩衝器が少し押し込まれるまで列車に近づける。これが終わると、連結手は重い鋼の輪をテンダーのフックに掛け、連結ねじを締め、もう一度二つの鎖の部分を掛け合わせ、最後に機関車のブレーキホースを列車全体の下を走る管路と結合する。
今や列車の前に横たわる機械の眺めは壮麗である。それはその奉仕する目的の最も美しい表現である。勇敢な湾曲の広い胸は力を意味する。煙突、蒸気ドーム、サンドキャストなどのその体から突き出たすべての低い部分は、前進の疾走で可能な限り妨げられないように身をかがめ、すべての能力を前進の疾走に集中させているようで、それがすぐに疾走する明確な表現を、運転装置の下の輝く棒の混乱するような速い回転で示すはずである。機関車は今、脈打つ脈と蒸気を噴く脇腹で、自由を与えられた瞬間を待ち、彼女だけが支配する道を疾走する。
今やほとんどの車両で小さな驚きが生じる。なぜなら突然列車全体でシューシュー音と音がするからである。機関車運転士がブレーキ弁を作動させ、ブレーキ試験を行ったからである。すべてのブレーキブロックが正しく引き締まったことが確認されると、列車は走行準備完了である。
機関車のすぐ前にある高い橋の上に立つ多くの信号の一つが、その腕を斜め上方に上げている。運転士は「乗車をお願いします!」という叫びを聞き、ドアが閉まる馴染みの音が聞こえ、会話が声の海のように高まり、子供たちは帽子をしっかり持ち、ハンカチが上げられ、赤い帽子をかぶった監督官が真剣な顔で列車全体をもう一度見渡す。それから彼は短い動きで命令の杖を上げる。
機関車運転士は合図を捉え、大きな蒸気の雲が機械から流れ出し、ゆっくりと列車が動き出す。あと半分の活発な合図の後、彼は次の曲がり角で姿を消す。
残された人々はまだ彼を見送り、ほとんど誰もが、あの幸せな旅行者たちのように空間と時間から切り離されて明るい大地の上を飛べないことを残念に思う様子を見せない。プラットフォームを柵を通って重い足取りで去る同行者たちは、葬儀の集まりに似ている。空になった線路は、再びついさっきそこに横たわっていた人間で溢れる巨大な建造物についてのどんな予感も生み出さない。
その間列車はすでに高い速度に達している。機関車は解放された手綱に歓声を上げ、その巨大な車輪はレールを激しく鳴らし、遊びのように後ろの車両の巨大な重量を引っ張り、頭上では勝利の煙の尾が空高くはためく。
火夫は火室の扉を開け、巧みな振りでテンダーから一山ずつ石炭を燃える海の中へ投げ込む。彼は水位を調整し、多数のレバーとハンドルで絶えず回す。
その間機関車運転士は緊張した真剣さで右の窓から外の区間を眺める。何分ごとに短い柱に白い板が置かれた予告信号が現れ、次に引かれた本信号の糸のように細い格子マストが風景を深く切り裂く。運転士の手元には輝く長いレギュレーター・レバー、調整のためのクランク、そして列車で最も重要な安全装置の短いグリップである空気圧ブレーキがある。機械は自分の持つすべての力を喜んで与え、速度計が時速90と100キロメートルの数字の間で遊ぶ。このように機関車運転士は自分の注意をすべて信号の観察に集中でき、孤独な機関車乗務員をまだ他の世界と結ぶ唯一の合図である。彼はすべての信号を走行自由の位置で見つける。
車輪の激しい音が強まる。なぜなら列車は大きな駅——ルッケンヴァルデと読める——を通り、その中で滑らかな線路が多数の線路に分かれるからである。各ポイントの舌の先で強化された打撃があるが、これは運転士を驚かせない。なぜなら彼にとっての引かれた信号が、すべてのポイントが正しく設定され舌が信頼できる堅さで接していることを告げるからである。
さらに進んでユーターボク。ここでハレへの路線からドレスデンへの大きな急行列車線が分岐する。二つの信号が分岐点にある。機関車運転士は軽い視線で、ハレ方向のものが走行自由に設定されていることを認識し、再びここで自分の列車が正しい線路に入り、彼にとって誤りのドレスデン線に逸脱しないことを正確に知る。
機関車運転士の目には区間が真剣で厳しく横たわる。数学的な直線の線で、すべての偶然を嫌い、陽気な草原の緑を通り、川と低地を越え、丘の切通しを貫き、いつもさらに遠くへ。道端で止まるがたがたの田舎の馬車や高く積まれた肥料車を過ぎ、食事車の白いテーブルクロスから乗客は控えめな村の家々を眺め、そこでは固い土の上に静かで質素な生活が展開する。
力強い君主が自分の領土を旅するように、列車はどこでも奉仕されて迎えられる。どの皇帝も彼のように道をよく準備され、滑らかで障害なく見つけることはない。彼の接近は長い前に鐘の合図で報され、どんな小石も、ほとんどどんな塵も彼の前からレールから除かれ、すべての線路を横切る道路は遮断機で閉ざされる。熱心に守衛は交差点に立ち、肩に担いだ非常旗で、轟音を立てて通り過ぎる列車を敬意を込めて見上げる。疾走する駅の大きな信号塔の窓から勤務中の職員が下を見、プラットフォームでは運転業務責任者がきりっと立ち、次の旅客列車を待つ乗客は柵の後ろに押し寄せる。
列車が見える限り、通り過ぎる際に区間に沿って誰も無関心ではいられない。閉ざされた遮断機の前で車に座る御者、畑のジャガイモ掘り、耕す農夫、散歩する都会人——彼らすべてが顔を列車に向け、数分の間思考はすべてこの最も印象的なすべての動く建造物に囚われる。動物たちも注意を引かれる。犬は吠え、馬は草を突き抜けて驚き、怠惰に反芻する牛でさえ数分の間顎を動かすのを止める。
さらに車輪は狂った渦で回り続ける。駆動棒は激しく前後し、ブロー管から蒸気が煙突を通ってシューシュー音を立て、テンダーの石炭の備蓄は貪欲な火床が一キログラムずつ消費するのでますます減る。わずか二時間以上が過ぎた後、列車は最初の停車駅、ハレ駅に近づく。ずっと前から機関車運転士はレギュレーター弁を閉め、シリンダーへの蒸気供給を止める。適時にブレーキを作動させ、列車の速度はゆっくりと落ち、160キロメートル以上自由に走った後、ほとんど正確にセンチメートル単位で指定された場所に静かで衝撃なく停止する。
今や車両のドアが再び開き、乗客が出入りする間、機関車は列車から外れ、車庫へ入る。彼女は驚くべき行動力と忍耐で義務を果たした。今彼女には休息と回復のための少しの時間が与えられる。新しくさらに強力な機械が連結される。彼女は列車を途中で止まらずにドイツの半分を3.5時間でニュルンベルクまで導くはずである。
私たちは彼女も義務を分単位で正確に果たすことを確信している。乗客の誰もが旅行の終点を予定の時間に到達することを疑わない。そしてそれだけ確信するのは、おそらく誰もが自分にこんな美しい滑らかな旅行を可能にする鉄道運行について考えていないからである。
しかし列車が本当に描写されたようにベルリンからハレまで到達するためには何がすべて必要だったか! 過去にどのような並外れた準備がなされ、旅行中にどれほどの無数の作業が行われなければならなかったか、人々がベルリンからハレまでの距離を二時間で克服できるようにするため! 次の節の任務は、今日の鉄道旅行を可能にするためにどのような手段が存在し適用されなければならないかを示すことである。
10. 新しい路線
今日ベルリン-ハレ線が大地を横切る場所にも、かつては野原、森、草原が手つかずの緑で横たわっていた。ある日、色付きの杭、望遠鏡、メモ帳を持った男たちが現れ、熱心に測り書きし、それからまもなく掘り起こされ、伐採され、友好的な緑が除かれ、森が切り倒され、水が重い桁で覆われ、最終的に不毛で灰色の道が横たわり、そこに新しい轟音の人生が始まった。これらの出来事がベルリンとハレの間で起こったのはすでに何十年も前だが、新しい鉄道路線を造るときも今日起こるのとあまり変わらないだろう。
二つの特定の点を鉄道で結ぶ決意がなされると、最初にどの鉄道種類を選ぶかを明確にしなければならない。幹線、支線、小鉄道の選択がある。決意の決め手は、出発点と終点の間の交通の強さ、路線の長さ、そして横断する地形である。
今日プロイセン——ここでは主にその状況を念頭に置く——では、新しい路線の始まりはほとんど常に駅で、終点もたいてい同様である。路線が死に終われば、それはただ地域交通だけが対象となり、そこでより簡単な鉄道構造が好まれるだろう。一つの鉄道結節点からもう一つの結節点への路線の走行では、路線が地域の大通過交通に短縮路を提供するかどうかに注意しなければならない。その場合、地域交通が少ないかどうかは重要ではなく、そこで常に快速列車が最大速度で走れる完全に装備された幹線が実行される。これにより路線を非常に少ない勾配で実行し、曲線の半径を非常に大きく取り、上部構造を規定の最高車輪圧力に耐えられるほど強力に設計しなければならない。
プロイセン幹線の自由区間の勾配は通常1:80の限度を超えてはならない。つまり80メートルの長さで路線は1メートル以上上がったり下がったりしてはならない。勾配は千分率でも表現され、12.5‰は1:80と同じ、25‰は1:40と同じである。特に困難な場合に1:40の勾配角までの適用が国土監督当局の許可で許されるが、プロイセンでは一般に1:150より強い勾配は使わない。
幹線の最小許容曲線半径は300メートルで、特別許可で180メートルだが、実際には1000メートルより小さい半径はほとんど考慮されない。これと一般に適用される勾配の平坦さにより、プロイセンおよび他のドイツの鉄道は世界で最も良く造られたものの一つに属する。
幹線の上部構造の各点は8000から9000キログラムの荷重を支えられなければならない。しかし上部構造の計算では、静止荷重ではなく、常に変化する負担で、硬い衝撃で攻撃されることを考慮しなければならない。したがって軌道は非常に強力に設計されなければならない。
これらの理由から幹線は地形条件に最も少なく適合でき、したがってその建設は最も高価になる。
路線の長さは、短い路線では大きな速度の発展がそれほど大きな役割を果たさないという点で鉄道種類の選択に影響する。プロイセン幹線では連続ブレーキを持つ乗客輸送用の列車は時速100キロメートルの最高速度で走れる。支線では最高40からせいぜい50キロメートルしか許されない。この違いは長い距離を走る場合旅行時間に大きな影響を与えるが、短い距離では低い走行速度での時間損失はあまり目立たない。このような場合、通過区間がそれほど重要でなくても支線で満足でき、これにより大きな金額が節約される。なぜなら勾配がより大きく、曲線がより鋭く許され、地形によりはるかに配慮して造れるからである。
路線が平原を横切るのではなく、強く波打つまたは山岳地帯の地面を横切らなければならない場合、この地形が他のすべての観点を超えて鉄道種類の選択を決める。最高許容勾配の継続的な適用で列車は幹線でも低い速度でしか走れず、したがって支線構造だけを適用しても交通に大きな違いはない。大きな柔軟性の狭軌はそんな場合に最も有利で、しばしば多くの橋とトンネル建設を避けられる。
鉄道種類が選ばれると、「一般的な予備作業」が始まる。これは私鉄では国家承認の取得のための基礎として、国鉄では路線が建設価値があり、必要な建設金額の承認を州議会に求めるための最終判断の形成のために役立つ。
私的会社に「一般的な予備作業」の許可が与えられると、それにより同時に必要な範囲で他人の所有地に入り、これを補償して損傷する権利を得る。しかしこの予備許可はまだ実際の建設承認の請求権を与えない。この承認はプロイセンでは国王だけにあり、他の国では法律が必要である。
計画されたすべての路線が実行されるわけではない。なぜなら予備作業ですでに、期待される交通が当初過大評価されたか、地形条件の不利さのために建設費用が高くなりすぎることが示されるからである。このため予備作業の開始も承認に結びつけられる。なぜならこれにより常に隣接する土地の住民に一定の不安が生じ、土地の売却や土地の価値上昇の希望が目覚め、後で実現しないからである。
もちろん、新しい路線の出発点と終点を直線で結べるのが最良である。しかしこれは最も稀な場合にしか可能ではない。しかし予備作業で今、建設費用が最も少ない区間構造——つまり線路誘導で可能な限り少ない切通しを作り、盛土を造り、他の芸術的建造を実行しなくても、勾配と曲線の関係がひどく悪化し大きな迂回をしなければならない——を探すのは誤りである。むしろ最初から将来の鉄道維持と運行費用も考慮しなければならない。どんな強い勾配も、どんな鋭い曲線もより大きな牽引力を必要とし、したがって運行で高価である。このため切通しや橋のための一度の支出は、将来の恒常的な費用を減らすより好適な鉄道構造が達成できるなら、躊躇せずにすべきである。これら二つの対立の間で正しい中間を見つけるのはしばしば難しく、ドイツや他の国に、後に望むほど好適に造られていない路線がいくつかある。
予備作業で線路誘導の暫定的な確定に至るまで、さまざまな可能性を考え、図面で検討しなければならない。常に新しい路線が絶対に近づかなければならない多くの点があり、他の避けなければならない点がある。ブルムが的確に言うように、区間構造は引力と斥力の磁極によって影響される。大都市や山脈の深い鞍部のような絶対に引力のある点は、どんな場合も接近しなければならない。大きな深い湖、広い沼、広い川の湿った岸のような斥力のある極である。
駅の位置は特に注意深く決定しなければならない。なぜならこれらが将来の路線の唯一の収入源だからである。路線が主に地域交通に依存する場合、大きな集落を避けられないだろう。小鉄道はほとんどすべての村のために迂回する。しかし大きな通過快速列車路線は、非常に重要な場所を横に置いて、直線からのあまり強い逸脱を避けることもできる。このようにフランクフルト・アム・マイン-バーゼル線はオースを過ぎ、バーデン=バーデンのある隣の谷に入り込まない。
線路の確定では、どれだけ頻繁に陸上道路や他の重要な道を横切らなければならないかも特に注意深く見なければならない。そのような場合毎回、軌道レベルでの交差が許されるか、または鉄道を上または下の渡りで導くかを検討しなければならない。道の交差での特別建造は毎回かなり大きな費用を生むが、軌道レベルでの交差も、しばしば古い道の大きな移設が必要なため高価ではない。陸上道路の車両と歩行者が路線区間を見渡すのを容易にするために、道は鋭い角度で路線に走ってはならない。むしろ可能な限り直角で交差しなければならない。これにより土地の取得や多くの困難な建設実行が必要になり、これらの理由から道の交差も斥力のある極と呼べる。
水路が横断または触れる場所では、路線は完全に高水位から自由に横たわるように導かなければならない。調査で水路が高水位時にどのように振る舞うかを確定しなければならない。それにより路線の冠の高さと通路の幅を計算する。路線を頻繁に横切る多重に曲がった水路は、他の必要な多数の橋を避けるために、時々完全に直線化され、路体の片側に完全に置かれる。これはしばしば隣接する土地の排水条件を考慮しなければならないため、簡単には実行できない。つまり隣接者の排水や排水管からの水を水路へ導く権利である。
予備作業ではさらに非常に多くのことを考慮しなければならない。例えばプロイセンでは、計画路線の近くに立つすべての藁や板で覆われた建物も記さなければならない。なぜなら機関車からの火花飛散でこの屋根覆いが燃える危険のため、そんな家は路線運行前に覆いを変えなければならないからで、少なくとも次のレールからダム高の1.5倍に38メートルを加えた距離にない場合である。
最も良いのは、路線を堅固で支持力があり乾燥した地面に敷くことである。周囲の地質学的状況も重要で、必要な石と路盤の建材が近くで得られるなら鉄道建設が非常に安くなるからである。同様に一定間隔で泉を開発可能にし、機関車の給水所の必要な水を調達できるようにしなければならない。
区間構造の結果の図面表現のための基礎として、地域の最良の概観図を使う。ドイツでは主に総参謀地図のいわゆる測量台葉が1:25,000の縮尺で作られ、ほとんどすべての詳細を含む。それ以外は1:50,000または1:100,000の縮尺のあまり詳細でない総参謀地図で満足しなければならない。当然、計算と再測定で現在の状態を最も注意深く確定する。
最終承認のためには、路線の縦と高さを最も正確に記入した計画を提出しなければならない。さらにすべての建造物——橋、通路、上と下の渡り、道の交差、駅、停車場など——を正確に示さなければならない。解説報告、覚書、収益計算、費用概算を添付しなければならず、最後のものは固定された様式表のすべての質問に答え、忘れ物がないようにする。承認が与えられる前に、近くにある鉱山管理局、関係森林局、領地管理局、沼地文化委員会、駐屯地管理局、要塞建設当局の希望を聞かなければならない。
実際の建設承認が与えられて初めて、1:2,500の途方もない縮尺の地図に路線の最も正確な確定に至る詳細な予備作業が始まる。今や最終的な測量が行われ、路線は将来の路線の冠の中央線に100メートルごとの間隔で杭を打ち込んで正確に確定される。これに続き実際の建設作業が始められる。
11. 大地の堅固さ
ベルリンからハレへの旅行でも、注意深い旅行者は路線区間が隣接する土地とほとんど同じ高さにないことに気づくだろう。
これは他のどの路線でも不可能で、地球表面は波状形で絶えず平面から逸脱する一方、鉄道は可能な限り平坦な形状を目指すからである。このようにどんな鉄道路線でも切通しと盛土のほぼ連続した連続が見られ、専門家が言うように、掘削と盛土が絶えず交代する。
下部構造の任務は地形の凹凸を調整することである。新しい路線の探索ではこれも考慮しなければならない。なぜなら下部構造は、切通しで得られた土を少し離れた場所ですぐに盛土の建設に再利用できるなら最も安く済むからである。常にそんな質量の均衡が可能とは限らないが、それは常に目指すべきものである。
実際の走行路とその固定は大部分が土の体の上に横たわる。この下部構造のための素材は最も望ましい——安く手に入り、その柔軟性が快適な走行を可能にするからである。地形に深い切通しがある場所——例えば川谷の横断——や、道の下の渡りで人工的に作らなければならない場所では、下部構造は石と鉄やコンクリートのような同様の耐久性のある建材からなる。橋の上以外では、土の体はほとんどの場合岩の切通しとトンネルにもなく、そこで上部構造は成長した岩の上に置かれる。
幹線で必要な寸法で決定される上部構造とその固定の幅については、13節で詳述する。ここではいくつかの少数の情報を先取りするだけである。
[図版: 79. 上部構造付き地体
~A B~ 冠幅、~H~ 路盤高、~C D~ 路冠]
私たちの図79の~A B~の線は冠幅と呼ばれる。これはレールの下縁から下部構造の延長された側縁との交点まで引かれる。下部構造の上縁と枕木の下縁の間の距離~H~は路盤高と呼ばれる。面~C D~は路冠と呼ばれる。下の~A~と~B~で下部構造を限る面の水平に対する傾斜を斜面角と呼ぶ。次のレールの中央からの~A~と~B~の切断点の距離は幹線で少なくとも2メートルでなければならない——これにより路盤は枕木の端を超えて少なくとも50センチメートル導かれるからである。鋭い曲線と高い盛土では建設規定で路冠の拡張が推奨される。幹線の路盤高~H~は少なくとも20センチメートルでなければならない。
これらの数字から単線鉄道の冠幅は容易に求められる。多線区間にはさらにいくつかの情報が必要である。自由区間の二つの隣接するレールの中央の間隔は幹線で少なくとも3.50メートルでなければならない。この寸法はしかし二つの対応するレールにのみ有効である。さらに一つまたは複数のレールが加わる場合、次のレール中央の間隔は4メートル以下であってはならない。駅と停車場ではレール中央間隔は4.50メートルが規定され、プラットフォームが置かれる場所ではこの寸法は少なくとも6メートルでなければならない。
これらの最後の規定の基礎は確定された「明るい空間の境界」である——つまりレール上面上の空気空間を通る想像の断面で、必ずどこでも自由に保たれなければならない。この想像の断面の具現化はどの旅行者もすでに一度見たことがある。各貨物駅では一つの線路の上に四角い鉄の門が立ち、その最上縁からさまざまな長さの鎖に球や多重に曲がった弓が下がっている。この軽く動く弓や球の最下点を結んだ想像の破線は、明るい空間の境界の上部を表す。荷物がどこかで境界線を超えて突き出る恐れのある高く積まれた貨車は、この門を通って走らせられ、弓や球の一つが揺れるかを確認する。これが起こったら、荷物の形を変え、走行中に橋の桁やトンネルの壁に当たらないようにしなければならない——これらはしばしばレールから明るい空間の境界が規定する距離より遠くないからである。
レール中央の間隔は、自由区間で二つの列車が互いに出会う場合でも有害な衝突が起こらないように選ばれた——おそらくちょうどドアが開いているときに。通路の収容のために他の鉄道車両より広い~D~車両では、ドアの開口部は知られた独特の方法で少し内側に引かれている——そうでなければ言及された危険な接触が起こりうるからである。
[図版: 80. 切通しの地体と降水のための浸透溝]
[図版: 81. 地体内の圧縮
水を通さない地面での枕木圧縮によるもの]
各下部構造は、路線冠が経験上いつでも期待される最高の高水位より少なくとも60センチメートル上に横たわるように高く造られなければならない。しかし路線の堅固さは地面に横たわるまたは流れる水だけでなく、降水によっても脅かされる。木または鉄の枕木が可能な限り長い寿命を持つために、その周囲を可能な限り乾燥に保つ必要がある。この理由で彼らは常に水を通す層——小さな石や砂利の路盤——に置かれる。下がる水はすぐにこれを通り、下部構造の表面に落ちる。ここでは常に簡単に流れ出せるようにしなければならない。したがってこの面は決して凹み形や水平に造られてはならず、両側に傾斜しなければならない。
[図版:
「現代の鉄道技術」より
- 路盤と詰め込み層、1879年に作られたもの]
[図版:
「現代の鉄道技術」より
- 同じ路盤体、1888年 地体は圧縮され、詰め込み層は路盤に散らばっている]
そんな傾斜で盛土の一線および二線区間はかなり簡単に排水できる。しかし路線が切通しにあり、水が横へ流れられない場合や、複数のレールを支えるために路冠が非常に広い場合、簡単な傾斜だけではもう足りない。むしろ特別な排水施設を造らなければならず、例えば路盤の中央に浸透溝を置き、路盤を通るすべての水がそこへ流れ、路線の方向に傾斜して切通しの終わりまで導かれる。そこで水は今や横へ流れることができる。駅では同じ目的でしばしば非常に広範な排水施設が必要である。路冠から流れる水を捕らえるために、各区間はほとんど常に両側に排水溝で伴われる。
深い切通しの斜面は、下がる水で非常に簡単に損傷される。この理由でたいてい斜面の上の縁に溝を置き、少なくとも隣接する土地から流れる水を捕らえ、これが斜面の壁を下って流れるのを防ぐ。
そんな下部構造で特に危険なのは、透水性のない砂ではなく粘土や土からなるもの——これは湿ると容易に膨らみ、緩くなるからである。そんな膨らんだ地面は上の枕木の圧力に徐々に屈し、そこに最初は完全に滑らかな路冠に凹み形のくぼみが生じる。これらの圧縮が最初は小さくても、比較的急速に成長する——なぜならこれらがすぐに水の集水池になり、以後さらに徹底的に有害な作用を及ぼせるからである。
霜もそんな下部構造に破壊的に作用し、頻繁に凍る水が地面を緩める。石の詰め込み層でそんな有害な作用を避けようとしたが、成功しなかった。図82は、「現代の鉄道技術」による、二線式で鉄の長枕木を装備した路線区間の切通しで、1879年にそんな詰め込み層で装備されたものを示す。すでに9年後には冠がひどく圧縮され、石は線路上を転がる車両の絶え間ない重い衝撃の結果として路盤全体に散らばっていた。はるかに良い効果はしばしば1メートル以上になる非常に強力な路盤の設置で、しかし今や粘土地面を霜の攻撃から守り、水をそれほどゆっくり通すので、傾斜を横へ流れる時間がある。
盛土断面の形と同様に切通しの境界は、盛ったり切ったりする地面の種類に依存する。粘土を含まない砂や砂利では斜面角を粘土地面や土より急にできる。斜面角の大きさは路線の建設金額に小さな役割を果たさない——非常に広く広がる斜面では土地の取得がはるかに多く必要で、急に下ったり上ったりできる場合よりだからである。このためあまり保持力のない地面では、しばしば土の斜面を壁で置き換える。このための瞬間は、壁の建設で生じる費用が土地取得での節約を超えるとき、または近くの路体に立つ家々の破壊がこれにより避けられる場合である。土の斜面は常にすぐに種をまき、成長する草や低木が洗い流しを防ぐ。
下部構造には、鉄道に近い土地を火から守る施設と、鉄道自体を雪の覆いから守る施設も含まれる。
機関車の煙突から多くの予防にもかかわらず常に再び投げ出される燃える石炭の粒子は恒常的な危険である。プロイセンで藁や板で覆われた家が路線近くに立ってはならないことはすでに述べた。しかし森もひどく脅かされる。経験上森林火災はほとんど常に乾燥した地面の覆いが燃え始め、そこから急速に進む走火が生まれることから起こる。木の冠はほとんど決して最初に火に襲われることはない。このため路線が森、荒野、または乾燥した沼を通る場所では、両側に路線の帯を傷つけ——つまり地面の植生から自由に——しなければならない。燃える伐採された木が置かれる森を通る場所では、火が横切るのを困難にするためにさらに深めた傷の帯が引かれる。
機関車の火花飛散は火床が新しく補給されると特に活発である。森を通る走行や他の特に危険な場所では、補給は可能な限り避けるべきである。そんな区間部分では電信柱に広い白い帯が塗られ、火夫にここでは注意して石炭を投げなければならないことを告げる。
路体のすぐ近くの森は、風で折れた枝がレールに落ちないように十分に伐採されなければならない。
冬の規則正しい鉄道運行の危険な敵は雪である。降る雪片が妨げるのではなく——機関車の最前部に付けられた線路除雪機は15センチメートルの雪の層でもレールから快適に掃き除けるからである。線路上に大きな塊が横たわっていなければならず、それで前進する機関車の巨大な力がそれほど破壊され、列車が嵌まるまでになる。
嵐が線路上に本物の雪の壁を積み上げる可能性がある。嵐は畑に横たわる白い塊を遠くから集め、切通しに投げ込む。このため路線は風が大きな空の面を横切れる場所で最も危険である。森では雪の吹き溜まりは起こらない。
鉄道路線の建設では最初から雪の保護に注意深く配慮する。人々は雪の吹き溜まりの後に作業員のグループが路線を再び掘り起こすことに頼らず、可能な限り最初から路線の吹き溜まりを防ぐ措置を創る。
雪の吹き溜まりは路線に達する前に止められなければならない。これは最も良く、保護柵——つまり高さと低さの混ざった針葉樹の植栽、土の盛土、または柵——を設置することで起こる。しかし保護柵は決して切通しの縁に直接置いてはならない。なぜならちょうどこの後ろに雪の塊が最も強く積み上がるからである。
嵐の力は保護柵で破られ、その後ろに風のない帯が生まれる。これにより雪は降りる機会を得る。したがって保護柵と切通しの縁の間に堆積区間を設けなければならない。柵の最適の高さの確定は注意深い計算の課題である。ここでは非常に困難な数学的公式が適用される。
保護柵の代わりに路体の側に傾斜した導路を設置し、近づく雪の吹き溜まりに路線を無害に越えるような方向を与える試みも行われた。しかしこれでなされた試みは成功しなかった。
雪の防御に最も頻繁に使われる柵は古い枕木から作られ、垂直に地面に挿入されるか、適切な保持器の間に水平に重ねて設置される。しばしば板の板も使われ、常にそのための柱の間に固定されるのではなく、軽く動かせるので雪の吹き溜まりが期待されるときに初めて挿入される。このため固定柵より半分の板の壁だけで済むので安い。挿入柱はもちろん両側に準備されなければならない。木の柵の代わりに葦や柳の枝の編み物も使われる。いくつかの管理局は自由に立てられる馬柵を準備している。
ドイツの鉄道の雪崩危険からの保護は南バイエルンだけで必要である。山岳国ではしかしそんな目的でしばしばかなり大きな建造物が実行され、路線からの落下を防ぐか、または雪崩が路線を越えて行くようにする。ベルニナ鉄道——セント・モーリッツとイタリアのティラノを結ぶ——は例えばそんな多くの雪崩導路施設を持っている。
12. 谷と山を越えて
鉄道の下部構造の建設は、しばしば単調なモグラ作業を強いるが、個々の場所では芸術的な建造物の製作の機会も生む。深く切り込まれた谷の上を路線が越えることは、技術の最も壮大な業績に属する作品を生み出した。橋梁建設の技術がこれほど高い完成度に達することは、鉄道が最大の重量の克服を要求しなかったら決して起こらなかっただろう。これにより建材の支配が並外れて促進された。また、重い橋の部材の実際の負担に関する深く浸透した科学的認識の結果、他の場所——例えば大きなホールの建設——でも、しばしば目がくらむような大胆さの業績が達成されるに至った。
ドイツは大部分が平坦な地形のため、そびえ立つ鉄道建造物にはそれほど恵まれていないが、それでも一連の非常に印象的な橋を有している。1910年にはドイツのフルゲージ鉄道のために総延長約74キロメートルの534の橋が建設されていた。
今日世界中の大きな鉄道橋を創り出すことに成功した技術的力は、その根を橋梁建設芸術の始まりに深く持っているため、今日達成された業績をよりよく理解するためには、少し目を過去に向ける必要がある。
古い時代には、木と石だけが橋に使用できる唯一の建材だった。最初の鉄橋は1776年から1779年に、イングランドのコールブルックデール鉱山近くの地で建設された。そこでは10年前にレイノルズが最初のレールを鋳造していた。この橋のスパンはわずか31メートルで、鋳鉄で造られていた。大陸では最初の鉄橋がドイツで建設され、1796年にシレジアで、今日もなおシュトリガウ川を跨いでいる。
しかし鋳鉄は橋梁建設にはあまり適した建材ではない。確かに非常に大きな圧縮強度を持つが、引張力と曲げ力にはわずかしか抵抗できない。このためより広い水路を跨ぐ必要が生じたとき、あらゆる種類の負担に耐えられる鉄の種類を使う必要があった。
1818〜1826年にテルフォードは最初の鍛鉄橋を建設した。これはウェールズ西海岸とアングルシー島の間の狭い海峡——メナイ海峡——を跨ぐ。テルフォードは当時の時代としては並外れた大胆さで、広くスパンのある吊り橋をここに創った。彼は個々の部品の寸法をほとんど感覚で作業しなければならなかった。なぜなら鉄の耐久性に関する信頼できる数値や負担計算の公式がまだ存在しなかったからである。建設責任者が橋の下の支え枠を打ち払ったとき、橋の小屋に引きこもり、窓の鎧戸を閉めて祈ったという話が伝えられている。しかしすべてがうまくいった。この世界初の吊り橋は、高い能力を持つ男が確かな感覚で創ったため、見事に実証された。
[図版: 85. 最初の鉄橋
アブラハム・ダービー設計;コールブルックデール(イングランド)で1776-1779年に鋳鉄で建設]
テルフォードの橋の上を走ったのはただの陸上道路だけだった。そんな道に生じる比較的わずかな荷重に対して、当時の軽い吊り橋は非常に適していた。しかしその剛性があまり大きくないことがすぐに明らかになった。ところどころで、そんな種類の橋が激しい嵐で大きく揺れ、時には引き裂かれることもあった。このためこの構造形式を鉄道の越えにも適用することは考えられなかった。偉大なジョージ・ステファンソンの息子——有名なロバート・ステファンソン——が、父が始めた鉄道事業を最初の巨大な鉄道橋の建設によって継続した。ロバート・ステファンソンは1846〜1850年に、世界的に有名なブリタニア橋を建設した。これもメナイ海峡を跨ぎ、今日もなおチェスターからアングルシーの重要な港ホリヘッドへ向かう鉄道線で使用されている。
この橋は559メートル長い。技術的には、内部が空の二本の並行する巨大な鉄の梁に他ならない。断面は箱形である。両端で支えられた梁は最も単純な越え形式で、そんな梁に生じる力は最も簡単に把握できる。梁に重量が置かれると、それは曲がろうとする。これにより最下部の繊維は伸張し、最上部は圧縮される。その間に負担のない領域がなければならない。このため今日のレールやダブルT型梁のように中央部が非常に狭い梁も効果的に使用でき、または端部だけを十分に強く造れば内部を完全に除くこともできる。この考えに従い、ロバート・ステファンソンはブリタニア橋の二つの大きな箱を創った。
この建造物は今日では不格好で粗雑に切り刻まれたように見える。しかし建設直後に専門の同時代人に与えた印象は、マックス・フォン・ウェーバーの描写から知ることができる。
「目がくらむほど高く、塔のように高く、実際に細い塔の上に横たわっているように、二千トンの重さの巨大な鉄管が、ウェールズ西海岸とアングルシー島を隔てるセント・ジョージ運河の1,400フィートの幅の腕の上に横たわっている。まるで全能の神だけが成し得る創造物のように、この比類のない建造物は、その巨大な構成に従い、エジプト風の要素で高い真剣さをもって細やかな形式感覚で建てられ、両岸では巨大なスフィンクスに守られ、楽園のような海岸の間の深く青い海の波の中に立っている。下の深い青い、橋の柱の周りに白い泡を立てて砕ける波、そしてその上に新鮮な朝の微風に滑るように、優しく傾き、膨らむ帆を運ぶ船。
[図版:
コール著「ゲルツシュタル・エルスタールおよびブリタニア管橋の記述」より
- 最初の鉄道橋:ブリタニア管橋 ロバート・ステファンソン1846-1850年建設、メナイ海峡を越える。背景にテルフォードの鎖橋——最初の鍛鉄橋、1818-1826年建設]
「天の鳥のように、私たちは橋の管の天の高みから、下を疾走する三本マスト船の細い帆柱の仕事を見下ろす。私たちの前には、魔法のように細く、厳格に幾何学的でありながら比類なく優雅な線——偉大なテルフォードの驚異、メナイ鎖橋——が立っている。それはブリタニア橋からわずか1/4マイル離れ、30年間同じ海峡の上に道路を運んでいる。ブリタニア橋が鉄道を運ぶのと同じ海峡を。この二つの新しい橋梁建設の傑作の形式の対比が、同時に視界に収まることのなんと大きな、刺激的な効果か!
「妖精のように細く、太陽の糸で織られたように、弓状で軽やかに揺れ、テルフォードの橋は水の上に浮かんでいるように見える。一方ステファンソンの建造物は重厚で、巨大で、揺るぎなく、鋭く直線的な線と角でその上に横たわり、計り知れない重量でそれを圧し、支配している。」
ドイツ人技術者マックス・フォン・ウェーバーは、ブリタニア橋訪問直後にロバート・ステファンソンの家に滞在する機会を得、ここでこの大建設家から橋の建設で最も重要で興奮した瞬間の報告を聞いた。
[図版:
コール著「ゲルツシュタル・エルスタールおよびブリタニア管橋の記述」より
- ブリタニア管橋内の眺め]
二つの高い箱形管——各走行方向に一つずつ——は最終設置場所でリベット打ちされたのではなく、岸近くの水上に張り出した足場で造られた。それらを柱の間に運ぶために、ロバート・ステファンソンは今日もなお多く用いられる方法を使った。満潮の始まりに、二隻の強力な船に強い支柱を立て、各管の下に置き、水がさらに上昇するにつれてついに橋の部分を固定足場から持ち上げ、自分で支えなければならなかった。それから船で柱の間に進み、干潮中に管を準備された支台に載せ、後で柱の全高さまで垂直に巻き上げるだけでよかった。この方法は、特にブリタニア橋の管の巨大な重量を考えると、大胆さにおいて何も不足しない。そしてロバート・ステファンソンは、作業開始直前に、当時彼と同じく技術的イングランドの誇りであった二人の男が自ら橋の浮遊作業の助けを申し出たとき、非常に喜びに満たされた。それはイザムバード・ブルネル——最初のテムズトンネルの創作者——とウィリアム・フェアバーン——最初の鉄船の建設者——だった。ロバート・ステファンソンの口から興奮した経過をマックス・フォン・ウェーバーはこう再現している。
「運命の満潮が午前10時に訪れるはずの朝、私は日の出前にメナイ運河の岸にいた。嵐で、夜通し高い波の音が聞こえた。両岸に遠くまで夜通し作業のための見張り火と松明が燃えていた。私の心は重かった。すると明るい声が夜を通って私を呼んだ:『オールライト!すべて順調だ!おはよう!』、私はブルネルだとわかり、彼はすでに作業場から来ていた。私は詩的ではないが、この瞬間、頑丈で小さな偉大なイギリス人技術者は明るい天使のように見えたと認めざるを得ない!
「満潮が入る瞬間が来た。私は最初に浮かべる管の上に立っていた。それは一年以上、作業が始まって以来、山のように堅く作業台に横たわり、完全な二百万ポンドの重さだった。両岸は死のような静寂で、数百人の作業員が手で握ってアンカーウィンチの前に立ち、数千人の見物人が集まっていた。私はフェアバーンがアングルシー岸の足場に点のように立つのを見、下のウェールズ岸の主ウィンチでブルネルが賢い目で私を見上げ——すべて死のような静寂——ただ上昇する満潮がポントゥンの周りで泡立ち、その巨大な枠組みと肋骨が、持ち上げるべき大きな荷重に対して水が強く押すほどに、きしみ、鳴り、ガタガタ音を立てていた。
「ついにその激しい音も静まり——彼らは完全な荷重を持たねばならなかった——私は時計と水の量を見た——満潮はほとんど最高に達していた——鉄の塊は動かない——私の心臓はほとんど止まりかけた——突然、足の下の巨大な管を震えが走るのを感じた——鉄の固い地面が引いた——そして同時に足場が私たちに対してずれるのを見た。
「作業員たちは抑えきれず、測り知れない歓声を上げ、それは両岸に千の喉から広く響いた。巨大な管が浮いた!満潮はすぐにポントゥンを捉えた——私は合図を出した。私の大きなライバルたちは私の手の合図に従った!満潮は張りつめたロープと鎖から塔のように高く飛び散り、または緩んで水に沈むものに泡立った——まるで一つの意志が両岸の数百人の男たちを動かしているかのように精密に。—— — —
[図版: 88. ディルシャウのヴィスワ川上の格子梁橋
1857年完成]
「これ以上の物語であなたを疲れさせたくないが、管は事故なく驚くべき正確さで、嵐と急流にもかかわらず柱の間に漂い、下降する満潮がそれを支台に残して、解放されたポントゥンを陽気に運び去った間、私は巨大が石の下地に安全に沈むきしむ音を喜びながら聞いたことを知っている。しかしあなたは、私のライバルたちが管に登ってきて手を握ったとき、私がこれほど高揚し同時にこれほど小さく感じたことはなかったと理解するだろう。」
今日では何十年もの経験の安心できる所有のもとで、そんな作業は興奮や高揚感なしに処理される。現代の橋梁アーチの浮遊作業——ドナウのバッソウでのもの——を私たちの図96は示している。
ブリタニア橋には鉄道運行にとってかなり不快な欠点がある。内部が暗いことである。後に建設された梁橋では、完全な梁から離れ、格子トラスに分解した。そんな格子梁構造の美しい例は、ディルシャウの大きなヴィスワ橋で、1857年の建設により、同じくマリエンブルクのノガト橋と合わせて、それまで深い川谷で中断されていたケーニヒスベルクからシュナイデミュールとクルツェへの線路がついに閉じられた。
1857年のディルシャウとマリエンブルクの橋も、今日すでに新しい建造物が隣に立っているが、まだかなり重々しく見える。その眺めでは、よく造られた現代の橋が観察者に与える完全な調和の感覚——すべての無数のトラスと棒が本当に力が働く場所に立ち、その寸法がその力の大きさに常に対応しているという感覚——が生まれない。後に創られたカンチレバー橋とアーチ橋ははるかに少ない鉄で造られ、目にははるかに信頼でき堅固に見える。
[図版: 89. スコットランドのフォース湾上の鉄道橋
最も広くスパンのあるカンチレバー橋]
地球上で最も広くスパンのあるカンチレバー橋であり、同時にこれまで建設された最も強力な鉄建造物の一つは、クイーンズフェリーのフォース湾上の橋である。それは首都エディンバラを、海峡のような広く広がったフォース川の河口を越えて、北東スコットランドの鉄道網に結びつける。
1883〜90年に建設されたフォース橋の成立史は、もう一つのスコットランドの鉄道橋の歴史と密接に結びついている。
やや北にある狭いテイ湾の上には、すでに1870年代に鉄道橋が張られていた。当時その作品の大胆さで非常に賞賛された建設者ボウチは、支柱に非常に多くの鋳鉄を使わざるを得なかったが、それはご存知のように信頼できる橋梁建材ではない。もう一人のイギリス人技術者ジョン・ファウラーは、この建造物を信用しないよう頻繁に警告した。橋が他の誰かに疑念を抱かせる前に、この賢い男はその弱点を正確に認識し、家族に厳しく鉄道でテイを渡ることを禁じた。
そして彼はあまりにも正しかった。1879年12月28日の夜、ボウチの橋は突然ハリケーンで崩壊した——ちょうど列車が上を走っていたときである。中間のアーチが列車とともに水に落ちた。これは鉄道線路で起こった最も重大な事故である。200人が命を落とした。
この恐ろしい出来事はテオドール・フォンターネの有名な詩「テイの橋」で扱われ、技術者詩人マックス・アイトは美しい本「鋤とねじの後ろ」で「職業の悲劇」の見出しの下に詳細に描写している。彼は、古い橋の守衛とともに激しい嵐と暗い夜に橋を歩いた経過を語る——不幸が起こったという疑念が生まれた後である。
「これは子供の遊びではなかった。この歩み。幸い私たちは自分自身で精一杯だったため、私たちを前へ駆り立てた不幸のことをほとんど考えられなかった。
「ノックスが先頭を歩き、数十歩ごとに振り向いて私を照らした。私は彼をしっかりゆっくり追い、毎歩前に試して、変わる気圧に耐えられるほどしっかり立っているかを確かめた。
「こうして私たちは橋頭に到達した。その記念碑的な花崗岩の塊の間で少し守られ、息をつくことができた。それから私たちは橋に乗り、両手で軽やかな鉄の手すりにしがみつき、それに沿って進んだ。私たちの踏み板は約3フィートの幅の板で、橋の内側に左側の鉄道レールに接していた。これはより危険な側だった。なぜならレールと露出した枕木の間に黒い深淵が開き、風が悪意のある突風でその方向に吹いたからである。他の側には少なくとも手すりと風圧が守ってくれた。
「幸い目が深部を見通せなかった——そこではシューシュー音が押し寄せる嵐の波を告げていた。下に時折白い塊が輝くのが見えたが、それがすぐ近くか塔の高さ下かを推定できなかった。それらは嵐に打たれた波の白い冠だった。上では夜は渦巻きと波立ち、唸りとため息、叩きと割れる音——まるで野の狩人と飛ぶオランダ人が髪を掴み合っているようだった。しかし私たちは前へ進み、歩みごとに。橋は感じられるほど震えていたが、まだ立っていた。このまま進めばすべてがうまくいくかもしれない。
「20歩後、岸は不透明な暗闇に沈み、同じ鉛のような黒が私たちを迎えた。私は私たちがどこにいるかを大まかに知るために、越えた柱を数えた。これは可能だった——見えなくても、手すりが各柱でより高く飾られた柱で支えられ、指で通り抜けたからである。このようにゆっくり進むのがわかり、5、6本の柱を過ぎ、無限の海の上に吊り下げられ、単調に絶え間なく黒い怒りで下で轟くとき、私は蟹のような歩みに慣れ、冷たくなる手に苛立ち始めた——まるで不思議な夜に這い上がるのが日常の仕事であるかのように。また各柱の後で速くなった。私は、橋の微かな不気味な震えが時々私たちを死の行進中であることを思い出させなければ、本当に元気になっただろうと思う。
「今、遠くから鉄の硬い打撃音が聞こえた——また。今度は説明不能で不自然だった。私は止まって聞き、しかし風の笛と足の下の水の鈍いシューシュー音だけだった。さらに!
「突然、先頭の影の姿が消えた。今30メートル先まで明確に見える手すりは空だった。彼が落ちたはずはない。私は大声で叫んだ:『ノックス!ノックス!』答えなし。私は今右手で手すりを離し、できるだけ速く前へ走った。『ノックス!ノックス!!』
[図版: 90. 建設中のフォース橋の柱]
「いや、彼は落ちていなかった。彼は板の床に座り、脚をレールと枕木の間に下げ、腕を膝に、頭を腕に、イタチのように丸まっていた。
[図版:
コール著「ゲルツシュタル・エルスタールおよびブリタニア管橋の記述」より
- ザクセン・フォークトラントのゲルツシュタル谷橋 ライプツィヒ-ホーフ鉄道線路上]
「彼は少し起き上がり、左腕で前方に指した。
「私たちが道を歩いて以来初めて、薄い三日月の下の雲が裂け、空の鮮やかな緑色の斑点を現した。突然かなり遠くまで見渡せた。まるで魔法の球の中央に立っているようで、下には薄暗い円の中に泡立つ海、私たちの周りには明確にレール、枕木、手すり、そして前方に突然鋭く切断された橋の終わりが、空の無へ突き出ていた。
「私はさらに20歩前へ進み、ほとんど考えず、苦痛な衝動に従ってさらに駆り立てられた。それから再び両手で手すりにしがみつき、霧のような青を見た——二時間前まで巨大なトンネル状の格子梁が始まっていた場所を。彼らは消え、跡形もなく吹き飛ばされていた。
「遠く遠くに橋が再び見えた——湾の北岸から来る終わりが、水から高くそびえる細い垂直の柱のように。その終わりと私たちの間には、ほぼ1キロメートル幅の空の区間があり、そこを乱れのない力と自由で押し寄せる海が波打っていた。水面を越えてただ一列の白い点が、かつての橋の線を示していた。それは消えた柱の残骸に泡立つ波だった。
「私は機械的に、考えずに数えた。12!私はこれが橋の高い部分を支えていた大きな柱の数だと知っていた。もし夢なら、恐ろしい一貫性で夢を見ていた。これが起こったに違いない。高く横たわる格子梁の全長が崩壊した。」
同じボウチ——その作品がこれほど衝撃的な状況で破壊された——はフォース橋の設計も作成していたが、幸い実行されなかった。ファウラーはこの計画にも重大な欠陥があることを証明した。それから彼はベンジャミン・ベーカーとともにフォース湾横断の大事業を任された。
橋の形状は極めて独特で、地上に類を見ない。巨大なアーチの中間部分はカンチレバーの独特な配置のため非常に弱く造られ、まったく冒険的な印象を与える。フォース橋全体は2470メートル長い。二つの中間開口部のスパンはそれぞれ541メートルである。レールは水面から約50メートル上にある。柱は100メートルの高さに達する。総建設費用は既存の路線との接続を含め3,367,625ポンド・スターリング、つまり67,352,500マルクだった。5,000万キログラムの鉄がこの建造物に使われた。
[図版:
アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場建設
- グロスヘッセローヘのイザール川上鉄道橋 1912年に新建造物で置き換え]
[図版:
アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場建設
- 大胆な橋梁建設 ケーニヒスヴァルトのイン川上鉄道橋の中間アーチの足場なし建設]
ドイツのほとんどの大きな鉄道橋は鉄で造られている。数的に極めて少ない例外の一つは、1851年以来ライプツィヒ-ホーフ鉄道線をゲルツシュタル谷の上に運ぶ橋である。その小さい、階層に重ねられたアーチはローマの水道橋を思い起こさせる。建設に1500人の作業員が5年間従事した。
二つの柱の上に横たわる橋の部分の負担は中央で最も強い。このため直線的な格子梁は実際の状況に適合しない。これに近いのは曲がった弦を持つ梁で、イザール橋の建設者が最初にミュンヘン-ホルツキルヘン鉄道線のために使用した。
この建造物はすでに目によく馴染む細やかな線を持ち、1857年にパウリによってアウクスブルク-ニュルンベルク機械工場の委託で建設された。当時の建設監督はハインリヒ・ゲルバー——彼にちなんで名付けられた今日も橋梁建設で重要なゲルバー梁の発明者——だった。この橋の耐荷重が大きく増加した列車重量に十分でなくなったため、1912年に撤去され新しく置き換えられた。この優れたドイツ建造物の歴史的重要性は、鉄のアーチから一部の部分を切り出し、ミュンヘンの自然科学と技術の傑作ドイツ博物館に展示されたことで敬意を表された。
完成した橋の部分の浮遊作業より大胆なのは、今日しばしば用いられる自由建設法である。橋の支え足場を建てるのが不可能な場所がある。トラスは側から自由に前へ伸ばされ、二つの部分が互いに会って結合されるまで、その間は空に恐ろしく浮かんでいる。建材の完全な支配と発生する負担の深い知識だけが、この大胆な建設方式を可能にする。
これはドイツ最大の鉄道建造物——ミュンゲステンのヴッパータール上のカイザー・ヴィルヘルム橋——の建設でも用いられた。ここの中間アーチのスパンは170メートルで、アーチの頂点は深く切り込まれた川谷から107メートル上にある。1897年に橋が完成したとき、それはヨーロッパ大陸で最も広くスパンのあるアーチ橋だった。アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場はその建設によりドイツの鉄工学に特に輝かしい証を立てた。今日フランスのヴィアウル川上には中間アーチが230メートルスパンの橋がある。
橋を水の上に深く置かなければならず、下の船舶交通が妨げられないようにする場合、建造物を可動にする必要がある。いつでも船舶に十分な幅の通路を開放できなければならない。これは三つの異なる方法で可能である。橋全体を水平に持ち上げ——つまり昇降台のように動かす——か、走行路を一つの端支台の周りに回転させて開くか、中央の柱の上で回転させて両側に通路を開く。
[図版:
アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場建設
- ドイツで最も広くスパンのあるアーチ橋 ミュンゲステンのヴッパータール上のカイザー・ヴィルヘルム橋]
[図版: 95. ミュンゲステン鉄道橋のアーチの自由建設]
異常な大きな寸法の開閉橋は、デュースブルクのドイツ機械工場株式会社により、フスムの港の上にエルムスホルン-トンデルン線の越えとして建設された。各二つの線路ごとに他から独立した開閉部が設けられている。そんな巨大で空に突き出た建造物では、風圧を負担として非常に注意深く計算に入れなければならない。なぜならそんな巨大な板に吹きつける嵐が強い力を及ぼすのは明らかだからである。フスムの開閉橋では、建造物自体の非常に強力な補強に加え、風圧を昇降機構の配置でも考慮した。嵐時の開閉は無風時より低い速度で行われる。最初の場合は橋の開閉に2分かかり、それ以外は1分だけ——持ち上げる重量を考えると確かに小さな業績ではない。
この橋は快速列車で走行されるため、開閉部上のレールが固定線路と接する場所の特に良い安全に重点が置かれた。橋の操縦室からレバー機構で、降ろされた橋の両端に非常に強力な楔形のラッシュが接するレール端に押しつけられる。当然、橋の前の信号は橋が閉じられ firmly ロックされているときにのみ走行自由に引けるように設けられている。
[図版:
アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場建設
- 走行する橋梁アーチ パッサウのドナウ橋の中間部分の陸上完成品の浮遊作業]
スウェーデンでは別の形式の非常に大きな開閉橋がドイツ企業により建設された。それはトロルヘッタ運河を越える。ここでは水路も鉄道も活発な交通があるため、橋の走行路の迅速で容易な可動性に特に重点が置かれた。このため開閉部の端に釣り合い重りが付けられ、橋にシーソー形式を与えている。釣り合い重りは橋梁と可動平行四辺形を形成する。重量は均衡され、どんな動きでも摩擦抵抗だけを克服すればよい。このためここで必要な頻繁な重い橋の開閉で運用費用が非常に節約され、動きが迅速に行われる。このシーソー橋は42メートル長い。シュテッティンのゴルノウ&ゾーン社は1914〜16年に戦争が引き起こしたすべての困難にもかかわらず、予定通り完成させた。
国外でのドイツ橋梁建設芸術の特に印象的な作品は、アムステルダム-ザーンダム線の鉄道橋で、アムステルダム港から北海へ向かう大きな海運河を越える。橋の下縁は水面から12メートル上にあり、小型蒸気船は簡単に通り抜けられる。開閉は128メートル長い中間部分の回転で行われる。それは150,000キログラム重いが、それでも1分で90度回転できる。
駆動は巨大な塔のような中央柱の上にある電動機が担当する。歯車機構が歯車冠に噛み合い動きを生む。回転橋はスパー支台ではなく、円形枠に収められた48の鋼ロールの上に立つ。このヨーロッパ大陸最大の回転橋はドルトムントのアウグスト・クレンネ社により製作された。
アムステルダムを訪れる人は、友人から必ずこの見物にも連れていかれる——街からかなり離れているにもかかわらず。ヨーロッパに、塔の頭の周りを回転するこの巨大な鉄の走行路ほど強力な印象を与える橋は実際に少ない。
1910年にドイツのフルゲージ鉄道はすでに639のトンネルを有していたが、その中に大きなアルプス横断トンネルと比較して何ら注目に値するものは一つもない。
ドイツ最長のトンネルは、モーゼル鉄道がコッヘムで川の縁の山地を貫くものである。この建造物は4200メートル長く、モーゼルがここで形成する22キロメートルの湾曲を直線で切る任務を持つ。コッヘムトンネルの入口から出口まで鉄道は6分で走る。同じ区間を蒸気船は下り1.5時間、上り2.5時間かかる。このトンネルからの排気ガスが非常に悪く抜けるため、入口に機械で駆動される大きな換気装置がある。
ドイツで二番目に大きい岩の貫通は、数年前にエルムの急カーブを切るディステルラゼンの下の新しいトンネルである。急カーブの概念はすぐに詳述する。チューリンゲンの有名な温泉地オーバーホーフのブラントライトの下にはドイツ第三のトンネルがあり、3030メートル長い。他はすべてはるかに短い。
しかし鉄道が大きな前方の山地を越えるための施設は、これまで人間の手で実行された最も壮大な作品に属する。ヨーロッパでも、スイス、オーストリアの一部、そしてイタリアへの進出で鉄道に立ちはだかるアルプスを越えるために、多くの巨大なトンネル施設が素晴らしいアプローチ道路とともに建設され、その建設は技術者の最高の芸術を必要とした。ドイツの土地はこれらの業績に貢献していないが、ドイツの精神は貢献している——これらの真に崇高な作品を考案し実行したのは大部分がドイツ系血統の建設家だったからである。
[図版:
デュースブルクのドイツ機械工場株式会社建設
- 巨大開閉橋 フスム港の鉄道越え;橋が開いている]
平地よりさらに山地では鉄道は最短路を選べない。ここでは常に大きな高低差を克服しなければならず、勾配を許容範囲に保つために一定の路長を下回ることはできない。あまり急に上ると、単純な摩擦鉄道は役立たず、歯車へ移らなければならない。しかしこの装置を使うと区間は非常に低い速度でしか走れず、大きな通過交通を処理できなくなる。迅速な輸送のため、山岳鉄道に人工的な長さ展開を与えるのが好まれる。これが大きな迂回を含むとしても、歯車装置の短い区間より常に点から点へ速く到達できる。
[図版: 98. 閉じたフスム港上の巨大開閉橋
画像中央の開閉部の前景に線路のロック装置]
人工的な長さ展開の最も単純な形式であり、同時に最も不利なのは急カーブである。誰もが山道で知っている——いわゆる蛇行路の形で現れる。歩行者があまり急に登らないために、道路は山腹に直線的にではなく、ジグザグに引き、右へ大きく、左へ大きく逸れ、常に鋭い角度で戻る——これにより登るためのより多くの歩数ができ、各歩で体をより少なく持ち上げる必要があるからである。
このように鉄道も急な斜面を登れる。もちろん列車は迂回の鋭い端で歩行者のように簡単に方向転換できない。急カーブを走行するとき、列車は前へまたは後ろへ走り、各二つの鋭い端の間の道で少し上る。したがって各鋭い端で止まり、機関車を列車の反対端に持ってくる必要がある。これにより段階的な、つまり非常に遅い走行が条件づけられる。
[図版:
シュテッティンのJ. ゴルノウ&ゾーン建設
- スウェーデンのトロルヘッタ運河上のシーソー橋 開閉部の開きは釣り合い重りの設置で容易に]
そんな急カーブ施設を、ヒマラヤの有名な温泉地ダージリンへインド平原から上る鉄道が豊富に使っている。ドイツでも鉄道区間に何度か急カーブがある。ハルツ鉄道ブランケンブルク-タンネはバスティアン-ミヒャエルシュタイン駅に一つを持ち、さらに最近まで大きな快速列車線ベルリン-ベブラ-フランクフルト・アム・マインにベブラとすでに言及したエルム駅近くに二つが挿入されていた。今日両方とも支線にある。
エルムでは鉄道はマインとヴェーザーの分水嶺を越えなければならない。費用を可能な限り低くするため、318メートルの高さの区間建設ではシュリュヒテルン駅から高地の尾根と並行して長い迂回でエルムへ導き、そこで行き方向を逆転させ、再び高地の尾根の反対側に沿って戻り、フリーデンで実際の走行方向を再び達成した。しかしベルリン-ベブラ-フランクフルト・アム・マイン線が重要な通過線に発展したため、この時間のかかる高さ克服が煩わしく、数年前に遠く広がる急カーブの代わりにシュリュヒテルンとフリーデンの間のディステルラゼン山にトンネルを設けることにした。この新設により道は6.8キロメートル短くなり、勾配は36メートル減少した。各快速列車はこれにより15分得る——この時間節約だけでディステルラゼントンネルの非常に大きな費用を正当化するだろうが、さらに他の利点も生じる。
アルプス横断では、大きな通過区間でも急カーブの設置を避けられない。しかし走行方向が逆転する場所に鋭い端ではなく、列車が止まらず機関車を入れ替えずに通過する緩やかなアーチを設けることで改善する。そんな円カーブでは迂回の通過が要求する以上の大きな時間損失は生じない。可能な限りそんな円カーブやループを側谷に設ける——そんな配置で芸術的建造の数が最小だからである。
[図版: 100. 閉じたトロルヘッタ運河上のシーソー橋
釣り合い重りが持ち上げられている]
[図版:
ドルトムントのアウグスト・クレンネ建設
- アムステルダムの北海運河上の回転橋 中間部分が完全に回転できる]
[図版: 102. 150,000 キログラム回転荷重
アムステルダム運河橋の可動中間部分の支柱と回転支台]
図105はそんな側谷ループを示す。+100メートルと+170メートルの高さの間の区間を直線で通過すると、鉄道は許容できない勾配を克服しなければならない。したがって手元にある側谷の迂回をさせる。ここで山腹の一方の谷側をゆっくり登り、谷の端で常に上りながらアーチで方向転換し、ゆっくりさらに登って+170メートルの高さに達する。そんな側谷展開の美しい例はゼメリング越えの鉄道にあり、グロッグニッツとアイヒベルク駅は直線距離で近くにあるが、一つは他より171メートル上にある。この大きな高低差はパイヤーバッハの側谷の広く広がるループで登られる。
[図版: 103. 鉄道が山腹を登る様子
ヒマラヤの急カーブ]
[図版: 104. エルムの急カーブ
かつてベルリン-ベブラ-フランクフルト・アム・マイン快速列車線上]
[図版: 105. 側谷の円カーブ
本谷の急な勾配を避けるため]
ブレンナーパス越えの路線もこの種の施設を持つ。ここで鉄道は一度陸上道路より重々しいことを示す。シェレンベルクからゴッセンツァスまで徒歩で鉄道のD車両の区画よりはるかに速く到達する。陸上道路は直線距離でわずか1100メートル離れた場所の間でかなり直線的に下る。しかし鉄道は176メートル深くアイザック川の谷へ到達するため、1:6の勾配の直接克服が許されないので、側面に大きくプフレルシュタルへ入る。ここで純粋な交通観点から7キロメートルが不要に通過されるが、路線全体の最大勾配は今や1:45だけである。
しかし側谷は常に利用可能とは限らない。その場合人工的な長さ展開は鉄道が使う本谷自体で行わなければならない。これが特に側谷展開を最も奇妙な急カーブトンネルの施設で強引に可能にする場合、最も壮大で驚くべき建造の原因となる。
これらの構造でセント・ゴッタルド越えの鉄道が初めて特に優れた業績を上げた。
パッフェンスプルング近くで、ここで非常に狭く両側をそびえる岩で囲まれたロイス川の谷は、鉄道が谷の上昇にそのまま従えないほど速く上る。ここではどこにも簡単に逸れる機会がなく、このため山自体に独特な形のトンネルを掘って側面展開を強引にしなければならなかった——これが上る側谷ループを置き換える。戻るトンネルでは鉄道の徐々な上昇が起こらなければならないので、この形は一回転の螺旋線になる。パッフェンスプルング山への入口で鉄道は774メートル高く、出口では809メートルに達し、山の中で35メートル上がった。
そんな大きな急カーブトンネル——鉄道が上りながら走行方向を一度逆転する——をゴッタルド鉄道は大きなシェイテルトンネルの向こう側にさらに四つ持ち、そのうちビアスキナ峡谷の二つはほとんど触れ合う。これだけでも、通常の摩擦レールの山岳鉄道に許される並外れた迂回の大きさの明確な兆候であり、歯車レールに対する利点が失われない。
しかしゴッタルド線がする最大の迂回は、パッフェンスプルングのすぐ後ろのヴァーゼンにある。ここでは完全に閉じていない急カーブトンネルのループが広い本谷の二つの長いループの端として造られている。三階層に鉄道区間が大胆な建設で重なっている。二つのループの端での走行方向の逆転は覆われた急カーブ——つまりヴァッティンガーとレッギシュタイン・トンネル——で行われるので、目で追えず、地図を持たない旅行者は鉄道の道を想像できない。三度同じ点に戻ることの混乱が頭に与える様子を、ヴァーゼンのループ区間を舞台にした有名な逸話が示す。
[図版: 106. 急カーブトンネル
山の中の鉄道上昇]
[図版: 107a. ファイドとダツィオ・グランデのゴッタルド鉄道の急カーブ]
[図版: 107b. ビアスキナ峡谷のゴッタルド鉄道の二重急カーブ]
地図を知らない旅行者がスイスの人とゴッタルド列車の区画で一緒に乗る。パッフェンスプルング急カーブトンネルを出た後、旅行者は右の窓を指してスイスの人に尋ねる。「あの上にある建造物は何ですか?」——「それはヴァーゼンの教会です」と答え。約15分後、旅行者はすぐ近くの建物を見る。「そしてこれは何ですか?」と再び尋ねる。「それはヴァーゼンの教会です」とスイス人。旅行者は正しく聞こえなかったと思い、なぜなら同じ答えを15分前にすでに得ていて、当時は教会が鉄道より高く上にあったからだ。黙ってさらに外を見、突然遠く下に塔を——今度は左側に——見る。「そしてあの教会は何という名前ですか?」と再び同乗者に話しかける。「それはヴァーゼンの教会です」と答え。今や旅行者は怒り、スイス人を怒って見つめ、彼が自分を愚弄しようとしていると思い、共に区画に座っている間ずっともう一言も話さない。
[図版: 108a) ヴァーゼンのゴッタルド鉄道の二重ループ]
[図版: 108b) ヴァーゼンの眺めと三つ重なる鉄道線 (×)]
ヴァーゼンの二重ループ——その始点と終点は直線でわずか3キロメートル離れている——で鉄道は256メートル上がる。
これらすべての急カーブとループの目的は、実際の山岳突破——大部分が山塊を完全に直線で貫くトンネル——の達成である。これらの建造物をある高さに置かざるを得ない——山の麓近くでは長くなりすぎ、建設中の上部の山の圧力も克服しにくいからである。毎回どの高さまで上がるかは、しばしば非常に長く骨の折れる検討の事柄である。大きな山岳トンネルは非常に異なる高さにある。
すべての鉄道線の中で最も高く登るのはペルー中央鉄道カヤオ-リマ-オロヤである。アンデスを貫くガレラトンネルは海面から4774メートル上にある。これはモンブランの高さ——頂上4810メートル——にほとんど等しい。ペルーではレールをそんな高くまで導ける——赤道に近くないところで永遠の雪の限界が5000メートルにある一方、アルプスはすでに2800メートルから氷河だからである。
ペルーアンデス鉄道の旅行は特別な自然の楽しみとして称賛される。しかしここで得るのは純粋な喜びではない。なぜなら4000メートルの高さですでに山岳病が現れ始めるからである。鉄道はすべての迂回にもかかわらず人間の体が徐々に低い気圧に慣れる時間がないほど速く登る。このためガレラトンネルに達する前にほとんどの旅行者に息切れ、心臓の鼓動、非常に不快な手足の倦怠が生じる。列車がオロヤに着くと、そこのホテルは数時間回復する必要のある病人で急速に満ちる。このように今日の地球の顔を創った力は、人間に巨大な山岳景観の眺めが与えうる楽しみの大きな部分を再び奪う。
ヨーロッパのすべての鉄道——実際の山岳区間を除く——の中で最高の高さに達するのはブレンナー鉄道で、海面から1367メートルである。ブレンナーは北欧とイタリアの間の最古の交通路で、ここに最も深いアルプスの鞍部があるからである。同じ理由でここに巨大な山を越える最初の線路が置かれた。ブレンナー鉄道はすべてのアルプス横断の中で大きな突破トンネルを持たない唯一のものである。パス高はむしろ開いた切通しで越えられる。これはブレンナー鉄道の大きな利点で、建設費用も旅行者の快適さも意味する。しかしトンネル建設の回避は、レール上面がここのように山頂の下15メートルより深く置かれない場合にのみ可能である。それ以上では切通しの建設が高価になりすぎる。
世界的に有名な大きなアルプス横断の各高さ位置は以下の通り:
アルベルク(スイス-オーストリア) 1320 メートル
モン・セニ(スイス-フランス) 1294 メートル
レッチュベルク(北西スイス-イタリア) 1245 メートル
ゴッタルド(北東スイス-イタリア) 1154 メートル
シンプロン(南西スイス-イタリア) 704 メートル。
これらの巨大な建造物によりスイスは自国を大きな国際交通路に結びつけた。
[図版:
~シンプロントンネル 1898〜1905年建設
ジェノヴァ-ジュネーブ鉄道のため
地球最長のトンネル~
~セント・ゴッタルドトンネル 1872〜1881年建設
ミラノ-チューリッヒ鉄道のため~
~レッチュベルクトンネル 1906〜1912年建設
ジェノヴァ-バーゼル鉄道のため~
~モン・セニトンネル 1857〜1871年建設
トリノ-リヨン鉄道のため~
~アルベルクトンネル 1880〜1884年建設
インスブルック-ブレゲンツ鉄道のため~
~コッヘムのカイザー・ヴィルヘルムトンネル 1874〜1878年建設
コブレンツ-トリアー鉄道のため
ドイツ最長のトンネル~
~ハウエンシュタイントンネル 1853〜1857年建設
バーゼル-オルテン鉄道のため~
~ゼメリングトンネル 1849〜1852年建設
ウィーン-トリエステ鉄道のため~
ミュンヘンのドイツ博物館の板より
- 最も重要なトンネル建造の比較データ]
この文脈でゼメリング越えの鉄道に特に言及しなければならない——1848〜1854年にヨーロッパ大陸最初の大きな山岳鉄道として建設されたからである。それはウィーンと大きなアドリア海港トリエステの接続に役立つ。地球上のすべての山岳鉄道建設家はこの施設から学んだ。ここで創られたものはすぐさまシュヴァルツヴァルトの横断とその後のアルプスの模範となった。
異なる高さ位置のため、大きなアルプトンネルも異なる長さを持つ。モン・セニ横断を除き、長さは高さ位置の低下とともに増す。長さは丸めた数字で:
アルベルクトンネル 10 キロメートル
モン・セニトンネル 12 キロメートル
レッチュベルクトンネル 14 キロメートル
ゴッタルドトンネル 15 キロメートル
シンプロントンネル 20 キロメートル。
この最後が地球上で断トツに最長のトンネルである。
トンネルの建設は常にいわゆる方向坑道で始められる。これは選ばれた方向の狭く低い貫通で、作業でき採掘した岩を外へ運べるだけの空間だけを提供する。方向坑道からすべての方向への拡張が行われる。最終断面は、鉄道交通を損なうことなくトンネル内の補修作業のための足場をいつでも建てられるほど大きくなければならない。
建設は時間をあまりかけないために常に両側から同時に始められる。これには両方の坑道が中央で出会わなければならないため、方向の最も正確な確定が前提となる。当然この方向確定は人間の精神の最も賞賛される業績の一つである。その基礎を簡単に述べる。
大きな建造物では二つのトンネル入口は常に、一方から他方やその周辺の点を全く見えないように置かれる。山頂の上に測量線を置き、そこからボーリング穴を下ろすこともできない——その長さがあまりにも大きくなり、恐ろしい断崖や氷河が中間の山頂の立ち入りを多くの場所で不可能にするからである。このため間接的な接続を造らなければならない。その目標は両側で選ばれたトンネル方向がそれぞれ地形の既知の線と形成する角度を確定することである。
[図版: 110. 大きなトンネル建設開始前の両側からの測量
地形の三角測量によるトンネル方向の確定]
例として、次の環境の点——一つのトンネル入口が建てられる——から多くの曲がりのある陸上道路がもう一つの入口の近くへ導く場合を仮定する(図110のように)。その場合この陸上道路を正確に測り、各直線区間の長さを確定し、三角測量の補助手段で各変更された方向が前の方向と形成する角度を完全に正確に確定できる。この作業終了後、陸上道路を完全に正確に地図に記入できる。今二つのトンネル始点を直線で結び、これを両側に延長して記入された陸上道路と交差させると、地図上でトンネル軸がこの側とあの側の切断された陸上道路片と形成する角度を測れる。これで方向が完全に確定され、今やそれを地形で杭打ちし、建設で最も正確に守るだけである。
この目的でまず各側で地図から得た最後の道路片とトンネル軸の間の角度を測り、正確なトンネル方向に二つの強い柱を地面に立てる。それらに方向確定点が付けられる。それから最初の柱の後ろに望遠鏡を設置し、垂直と水平の糸——十字線——が望遠鏡の中央軸で正確に交差するように置く。望遠鏡をその中央軸が最初の柱の確定点から二番目への接続線の方向に正確に合うように向ける。
今山壁に小さなランプを、望遠鏡で見たときに二つの糸の交点にちょうど現れるように吊るすと、これでトンネル軸の始まりが確定される。方向坑道が少し前進したら、天井から再びランプを吊るし、望遠鏡で見る人が二つの柱のマークと最初のランプの後ろに直線で横たわるまで移動させる。このように徐々にランプが後ろに吊るされ、新しく完全に正確に確定された柱のマークがトンネル内にも一定間隔で再び造られ、この方法で両側から軸方向を守れる。
方向保持の正確さは当然使用される角度測定器具の完全さに依存する。最近ドイツのユリウス・ベルガー社がスイスで建設した新しい8200メートル長いハウエンシュタイントンネルでは、貫通時の両建設側の軸偏差はわずか2センチメートルだった。20キロメートル長いシンプロントンネルでもわずか20センチメートルだった。測定技術にこれほど輝かしい証は、これらの印象的な事実以外にない。
トンネルは底が両側から中央に向かって少し上がるように造られなければならない——これにより供給された水も山の水も流れるからである。新鮮空気の供給と冷却のための換気には建設期間中常に最も活発に配慮しなければならない。貫通が起こると、トンネルは特に走行列車の助けで自然に換気される——二つの入口の間に通常強い気圧差があるからである。自然換気が不十分な場合、コッヘムトンネルやゴッタルドのように人工的な空気供給施設を造らなければならない。
トンネル建設芸術はここ数十年で活発に完成された。以前は爆薬用のボーリング穴を手で作らなければならなかった。一人の作業員がドリルを回し、もう一人が鋼の先端の鉄棒を叩いた。当然ボーリングマシンがはるかに速く働く——最初にモン・セニトンネルで使われた。今日では圧力水、圧縮空気または電気で駆動される優れた装置を持つ。また機械ドリルはすべてドリル棒を同時に突きと回すように働く。今日複数の穴を同時に作れ、爆薬の効果も大幅に改善され、より少ない穴数で済むので、トンネル建設はますます速くなる。ゴッタルドトンネルでは好条件の月でも111メートルずつしか前進できなかったが、アルベルクトンネルではすでに月166メートル、シンプロントンネルは同じ期間に270メートルずつ前進した。
[図版:
ミュンヘンのドイツ博物館の板より
- さまざまなトンネル建造でのボーリング穴の数 爆薬の改善により各爆破に必要なボーリング穴の数が急速に減少した]
さらに明確に次の数字が語る。1880年に貫通した15キロメートル長いゴッタルドトンネルの製作に8年かかり、1871年に完成した3キロメートル短いモン・セニトンネルには13年の建設期間が必要だった。20キロメートル長いシンプロントンネルはハンブルクのブラント・ブランドウ&Co.社により、多くの予期せぬ障害にもかかわらずわずか6.5年で製作された。総費用は7800万フランだった。
巨大な山塊を通るトンネルの導きで克服しなければならない困難、人間がここで地下の力とどれほど恐ろしい闘いを繰り広げ、常に新しい障害を道に置くかを、シンプロントンネルの建設の描写——スイス連邦鉄道が発表したもの——が最もよく示す。
「山は内部の熱を耐え難い熱さに高めたり、狡猾に柔らかく崩れやすい岩を掘るべき道に押し込んだり、重い塊でアーチを押しつぶそうとしたり、または再びその胎内から巨大な冷たく温かい泉——本物の山の小川——を苦労して造った坑道に流れ込ませ、破壊と滅亡を脅かした。
「当初の計算では1903年11月までにトンネルが掘り終わるはずだった。最初の時期の進捗から貫通をさらに早く可能にできると思われた。しかし北側で6キロメートルに達したとき、突然岩の熱が驚くほど、そして全く予想外に上昇した。7キロメートルでは36〜37度と計算していたが、代わりに45〜56度を見つけた。500メートル先ではすでに53度で、熱はさらに上がるようだった。単なる冷たい空気の供給ではもうさらにボーリング作業を可能にできず、強力な冷たい水の噴霧で現場の空気を冷却する特別な装置を設置し、作業を再開・継続できた。
「北坑道では熱だったが、南では押し寄せる岩と巨大な水の流入が作業をほとんど完全に停止させた。山の圧力は巨大で、最強の埋め込まれた木の幹を粉砕し、強力な鉄梁を曲げた。巨大なセメントブロックと最強の鉄トラスを埋め込んで初めて、恐ろしく重い力に永続的な抵抗ができた。トンネルを氾濫させた流入する冷たく温かい泉は無限の労力で捕らえ導かれた。今岩の裂け目から約1000秒リットルがアーチに流れ、並行坑道を通って外へ出る。
「作業員の最大数は4000人だった。100万立方メートル以上の掘削材を山の内部から外へ運ばなければならなかった。爆破には約1350トンのダイナマイトが使われ、それに約400万個の雷管と約5300キロメートルの導火線が加わった。必要なボーリング穴の数は約400万個だった。」
突然始まった最も強い水の流入は、崩れ落ちる岩の中にいくつかの作業員を埋めた。彼らが死んだ場所に、彼らは今も石の栄誉の墓に横たわり、その上にはシンプロンの巨大な塊が最も強力なすべての記念碑として高く弧を描いている。
13. 鋼の道
タック! タック! タック! ハレへ向かう我々の快速列車の車輪が音を立てる。
単調で、一定の間隔で繰り返されるこの音は、神経に奇妙に眠気を誘う。永遠に響くこの音の均一さが、多くの人が好んで聞いた旋律を思い出させる。ばねの上で揺れる車両が私たちをゆっくりと揺りかごのように揺らしながら、車輪がそれぞれの好きな歌を歌っているように感じられる。
列車は輝く鋼の道——簡単に言うとレール——の上を飛ぶ。機関車の前に四本の銀色の線を伸ばすほど簡単なことはないように見える。しかし今日の状態に達するためには、多くの世代の労働と、無数の精神の激しい活動が必要だった——しかも完全からはまだ遠い状態である。
走行路の下地についてはすでに述べた。残るのは、路盤、枕木、レール、そして付属の小鉄具を、今日使われている種類と形式で、まず個別に、次にその相互関係で、つまり上部構造として検討することである。これはフォンターネの小説でエッフィ・ブリーストの父がよく言ったように、広い分野である。
第5節から知っているように、路盤の任務は枕木のための寝台領域を造り、そこに枕木をしっかり、できるだけ乾燥して置くことである。このため路盤材は水を非常に簡単に通し、同時に上と横からレールと枕木にかかる非常に大きな力を吸収し、広い面積に分配できるほどしっかりしていなければならない。また個々の路盤片の形は、枕木の下に簡単に打ち込めて、運行で常に生じる沈みを調整できるものでなければならない。
ドイツの鉄道は砂利または砕石に敷かれている。下部構造上の路盤の最深部——支えるだけで横の力を吸収しない部分——はしばしばよく組み合わせた大きな石、すなわち詰め込み層で造られる。砕石は主に玄武岩、斑岩、石英岩または灰色砂岩で、3〜4センチメートルの辺長の鋭い角の小さな片である。
鉄道上部構造が最初に始まった長枕木は、今日では時代遅れとみなされる。横枕木構造が主流である。それは木または鉄の片で組み立てられ、最近では鉄筋コンクリート枕木の試みも行われている。また枕木レール——つまり非常に広く広がった足を持つレールで枕木を置き換える——も見られるが、まれで主に支線である。
[図版:
ハールマン著「鉄道線路」より
- 木枕木を一本の幹から切る方法]
横枕木軌道の優位は、その大きな利点で容易に理解できる。特別な準備なしに軌間の確実な保持と、個々の片の容易な交換が可能である。この構造では軌道の支持力の強化も簡単に行え、必要な場合は単位長さあたりの枕木数を増やすだけでよい。
ここでもプロイセン鉄道の状況を例として挙げるが、枕木の断面は常に長方形で、上部面の角を斜めに落としたものがほとんどである。まず検討する木枕木では、これらのいわゆる森の角——木材節約のために許される——はたいてい自然に生じ、図112の上と下の二つの枕木は完全に長方形の断面をもう得られない。
枕木の通常の寸法は幅26センチメートル、高さ16センチメートル、長さ2.70メートルである。表面の加工は今日通常行われない——レールの内側傾斜は中間敷板を挟むことで作られるからである。後にレールの固定具——釘またはねじ——を受ける穴は、敷設前に片側に前穴あけされ、もう片側は敷設中に穴あけされる——これにより頻繁に生じる正規軌間からの小さな偏差を容易に実行できるからである。
私たちの国では主にオーク、ブナ、モミ、マツ——最後のものが最大数——が枕木に加工される。不思議なことにブナ材は、他の特に耐久性の強い硬木に属するにもかかわらず、最も早く腐る。ブナ枕木は特別な保存処理なしでは使用できないほど急速に腐る。この処理で軟木も非常に耐久性が高められたため、高価なオークの消費は徐々に減っている。最近では軟木枕木の有用性も、釘とねじを直接体に挿入せず、必要な場所にまず非常に強い中央に穴あけした硬木ボルトをねじ込んで高められている。これらのダベルが初めて鉄の固定具を受ける。
[図版: 113. 硬木ダベル
軟木枕木の強化——ねじ穴を受けるための硬木ダベルのねじ込み_]
木枕木は自然状態で容易に腐る——木材の樹液にタンパク質や他の物質が含まれ、死んだ木で分解して組織を緩めるからである。さらに枕木は他の同種建材にほとんどないほど腐敗の危険にさらされる——軌道床で乾燥と湿気が絶えず交代するからである。これらの重い攻撃に対して枕木を頑丈にするために、異物を完全に浸透させる。特別な方法で木材の樹液を吸い出し、その代わりに非常に強い圧力でクレオソート、塩化亜鉛、またはクレオソート含有タール油を繊維間に押し込む。これにより枕木の寿命が非常に大きく延びる。オーク材は生で14〜16年、浸透で20年。ブナ材の差ははるかに大きく、3年対12〜18年。マツ材の数字は7〜8年対14〜18年。浸透処理の導入は上部構造の維持で並外れて大きな節約を意味し、特に浸透が枕木を外からの攻撃にも耐久性が高めるという観察があるからである。
[図版: 114. 路盤内の鉄枕木の位置]
軌道の歴史の節ですでに簡単に触れたように、鉄枕木は完全に閉じた槽形の形を与えられて初めて実用可能になった。これにより路盤の大きな部分を完全に包み込み、下の面で摩擦させることでどんな移動からも守られる。鉄枕木は今日すべて圧延鋼または圧延鋼から圧延される。最も一般的な形式を図115に示す。ただし十字枕木はますますまれに使われる。レールの固定具を鉄枕木を通して挿入できるように、天井に穴あけしなければならない。(図52も参照、78ページ)
上部構造の強さの決め手は枕木間隔——つまり一般に常に均一な一つの枕木中央から他への距離——である。交通量の多い幹線ではプロイセンでは1キロメートルに1675本の枕木が置かれる。継ぎ目では通常の間隔より枕木を近くに置く。鉄枕木では継ぎ目に連続した二重枕木を造る。
[図版: 115. 鉄枕木の断面]
これまで述べた下部構造と上部構造のすべての準備は、最終的にレールを不動にしっかり保持する目的だけである。これ自身は今日すべて圧延鋼で作られる。この素材の製造では高炉から得た銑鉄をジーメンス-マルチン炉またはトーマス転炉で過剰な炭素含有量から解放する。大きな鉄工所でトーマス転炉の作業を見るのは壮麗な光景である。著者は「力の王国」の中でレール工場訪問の印象をこう書いている。
高くアーチ形の天井の下に吊られた鋼製造用の転炉は外から加熱されない。なぜなら鉄は液体状態で充填され、圧縮空気が通されるので、中で猛烈な熱が生じるからである。時々怪物の一つが咳払いし、火花の雨を伴った液体火の塊を外へ吹き出し、鈍く地面に落ちる。それから炎が再び輝く口から力強く噴き出し、轟く音が響く。
中での火山が数時間荒れ狂った後、電気力で大きなボットが運ばれる。突然の動きで炎の冠をいただいた頭が下り、怪物は全炎の魂を吐き出す。遠くまですべてが眩しい光に覆われる。重く広くて力強く流れる火の波がボットに滑り込み、眩しい白い火花の群れが遠くへ飛ぶ。数分間火が強い流れで注ぎ、耐え難い熱と千の弧光灯より明るい光を広げる。それからようやく巨大な転炉は噴き出しと轟きを止め、ゆっくりと誇らしげに再び上向き、火の液体鉄で縁まで満たされたボットが、重い荷重に喘ぎながら去る。その内容は鉄の容器に注がれ、何本かの圧延ブロックが生まれ、小型機関車が野外鉄道でそれらを圧延ホールの大きなクレーンへ運ぶ。
そんなブロック——その体から鉄道レールが作られる——の道を追い、今地球上でほとんど超えられないほどの壮麗さと壮大さの過程に立ち会う機会を得る。
太陽の輝きで大きな、すべての方向に広く開いたホールの天井は暗くなる。大きな波板屋根の下で日のすべての輝きは消える。人々は軽く上下する銀灰色の雲の中に立ち、視界を閉ざす。しかし目はすぐに細かな霧に慣れ、それを貫通できる。
革の鎧を着た人々、大きな尖った鉄棒、手に武器のような冒険的な形の鉗子が、そびえ立つ黒い骨組みの周りを音もなく奇妙な身振りで動く——それは荘厳な大きさで立っている。
鈍い轟きが響く。
ゆっくり近づき、高く上、天井のすぐ下に、輝く火花を散らす鉄のブロックが現れる。車両から取ったクレーンは高く横たわる線路上を軽く走る。その骨組みは2000キログラムの荷重の下で曲がらない。ブロックは暗赤色である。ついさっき液体鉄から組み立てられたその構造が、まだ自分自身に馴染んでいないのがわかる。きしみながら火花が飛び、ここかしこで小さな火の束が噴き上がる。変わる色調が鉄の塊の上を走る。まるで冷たい世界で凍えているようで、巨大な塊が息をしていると思える。計り知れない熱が流れ出る。遠く離れても目が焼けるか、流入する光の洪水で焼けるかわからない。ホールの霧を貫き、千の細部を明確にする。ここでは波板屋根の下に新しい人工の太陽が昇った。
しかしそれは永遠ではない。波板の空に長く留まらない。
クレーンは作業員が道具を持って待つ巨大な暗い鉄の建造物に近づいた——まるで祭壇の前の司祭のように犠牲を受け取るために。クレーンチェーンがゆっくり降りる。赤く凍える鉄のブロックは優しくほとんど音もなく降ろされる。クランプジョーが自然に外れ、チェーンが上へ巻き上がり、クレーンは来たときと同じく静かにゆっくり後退する——巨大な荷重が軽くなったことに全く動じない。赤いブロックから小さな白い火花が静かに散る。
突然鈍い轟きが地面とホールを震わせる。あの高く黒い骨組みが生き始める。圧延ロールが動き出した。3000馬力の蒸気機関が大きな速度で、重い鋼の圧延ロール車を回す——その間で鉄のブロックが押し通され、厚さを失い、長さと内部の堅さを増す。狂った走りで塊が圧延ロールの周りを回り、赤く輝くブロックはロール通路をシューシュー音と激しい音を立てて通り、地面が震え、ホール屋根が揺れる。
今ブロックは圧延ロールに達し、二つの圧延ロール車——その間にブロックの高さより低い隙間を開ける——に当たる。この隙間へ入り込もうとし、圧延ロール車がそれを捉える——そして今、観察者の息が止まる瞬間が来る。彼は目を見開いて、破壊的な不幸が起こるのを待つ。
圧延ロールがブロックを捉えた瞬間、突然音のない静寂が訪れた。巨大な機械が一瞬で止まり、3000馬力が一秒の何分の一で止められ破壊された。石壁を倒すほどの巨大な衝撃が圧延機械も粉砕するはずだと思う。しかしそれは重い力で静かに耐える。三秒で駆動機械はすでに十分な力を取り戻し、再び轟きと叫びが上がり、圧延ロール車が回り、鉄の塊が隙間を圧し、すでに伸ばされてまだ火花を散らしながら圧延ロールの反対側に横たわる。
再び静寂の瞬間。圧延機械の頭の大きなねじ軸が音もなく回り、二つの長い圧延ロール車を少し近づけ、間の隙間を低くする。それからロール通路が逆方向に再び動き、ブロックは再び隙間を疾走し、今度はすでに太い棒として出てくる。
この過程がさらに何度も繰り返される。すぐに3000馬力が圧延ロール車を右回りに回し、すぐに逆方向に回る。見えない手が巨大な力を子供がキャッチボールで遊ぶように操る。まるで人間があらゆる強さ、あらゆる力を支配し、山を動かし、天体を軌道から外せるようだ。ここで素材の驚くべき支配、人のわずかな筋力とは無限に優る力を自由に操る様子が見られる。
5分もかからず、短く圧縮されたブロックから30メートル以上長く、赤い輝きを放つ鉄道レールが生まれる。機械から完成した圧延製品を受け取るロール通路はすぐにホール内へ送り、そこですでに大きな丸のこが待ち、輝くレール棒からシューシュー音と火花を散らしてプロイセン国鉄レールの規定長さの片を切る。
この新しく生まれたレールの最初の加工では、鋼がまだ熱いことに注意しなければならない。切断片は冷却後の正しいレール長さになるよう寸法を決め、冷却時の短縮——いわゆる収縮代——を加えなければならない。それから各レールは圧延でここかしこに生じる曲がりのため、最も正確に直線に調整される。まだ輝く状態で大きな鉄の下地——温床——の上で木槌で加工し、必要なら後に冷間矯正を加えて、完全に直線的な伸びを必ず達成する。
鉄道レールが満たさなければならない要求は小さくない。頭部は車輪の絶え間ない巨大な打撃にさらされるので、可能な限り大きな硬度を持つべきである。足部は曲げにさらされるので、可能な限り靭性を持たなければならない。このほとんど相反する二つの性質を均一な鋼片で得るのは当然不可能なので、レール材を両方の望む性質の中間に保つよう選ばなければならない。今日硬度と靭性を同時に持つレール鋼を製造できる。
鉄道管理局の受け取り検査では、レールは打撃試験、曲げ試験、引張試験の厳しい検査を受ける。一定の力で頭部に押しつけられた球はあまり深く入ってはならず、冷間で曲げられたレールは一定の曲率まで破裂せず、引張試験では断面の1平方ミリメートルが60〜70キログラムの引張に耐えられなければならない。規定の高さからどのレールも0.5ミリメートル以上逸脱してはならない。圧延というかなり粗い方法でそんな正確さを保つのは容易ではないと思うが、今日ではほとんど常に成功する。
今日のレールの頭部の形は車輪リムの形と密接に関連して造られる。走行面は平らで、リムの支えとして役立つ。側面への移行は車輪の凹みに対応して丸められ、側面自体はフランジを導く任務を持つ。しばしば、特に曲線では、車輪が完全にレールに押しつけられる。この場合衝撃が生じないよう、どこでも適合する支え面がなければならない。頭部からウェブへ、ウェブから足部への移行は鋭くアンダーカットされ、継ぎ目のラッシュが頭部と足部の間にしっかり押し込まれるようにする。
軌道に圧延方法で可能な限り長いレールを敷くのは望ましいように見える。なぜなら継ぎ目の数が減るからである。しかしさっき聞いたように、圧延ロールから出るレール棒は切断される。この短縮は長いレールが多数の固定具で横の力をはるかに良く吸収できるため、残念である。経験上、長いレール片では継ぎ目通過時のレール端の沈みは短いものより小さい。しかし残念ながらレール長を一定の限度を超えることはできない。障害は気象条件と温度変動による各レールの長さ変化である。
[図版: 116. 継ぎ目支持のための鉄二重枕木]
我々の緯度では屋外の温度は最も寒い冬の約-25℃から最も強い日射の+60℃まで、つまり85℃以上変動する。鉄と鋼は他のすべての物体と同じく、温度変化で伸びを変える。100℃の加熱でどの鋼棒も長さの1/900だけ伸びる。9メートル長いレールはそんな場合10ミリメートル長くなる。さっきの状況から軌道で85℃の温度変動を計算するので、9メートル長さでも最も強い寒さで一つのレール端から次のまでの距離は少なくとも85/100×10=8.5ミリメートルでなければならない。18メートルレール長さでは温度隙間はすでに19ミリメートルで、加工の不正確さと曲線での傾きのために常に2ミリメートルを加えるので、21ミリメートルになる。
しかし軌道にそんな大きな隙間はすでに許されない。車輪が温度隙間に沈むのを防ぐため、この隙間は15〜18ミリメートルを超えてはならない。このため18メートル長さのレールは温度変動がそれほど大きくないトンネルや駅ホール内でしか使用できない。自由区間では9または12メートル、せいぜい15メートルが許される。十分な温度隙間を開けず、夏にレール端が全伸長前にしっかりぶつかるなら、列車は最大の危険にさらされる——レールの投げで軌間拡大または軌間狭小が生じ、どちらも同様に脅威だからである。
物体内の温度応力の力は並外れて大きい。開いた軌道でその作用を打ち消す手段は、継ぎ目で自由な遊びを与える以外にない。完全に埋め込まれた軌道——例えば路面電車のもの——では状況が異なる。これらは頭部だけが自由に横たわるので日射の大部分から守られ、しかも周囲をしっかり密着する道路路盤が変形も防ぐ。路面電車レールはしたがって溶接で一つの連続した線にできる——鉄道軌道では残念ながら不可能である。このため継ぎ目——この悪い敵——がここで消えることは決して期待できない。
枕木とレールの固定具——小鉄具とも呼ばれる——による接続は今日、最初のように継ぎ目だけではなく、各枕木で注意深く行われる。レールと枕木の間の中間敷板の挿入は今日ドイツで一般的に行われる。鉄の敷板上面の斜め切りで、レールの内側傾斜が1:20の頭部面の落ち——車輪フランジの円錐形旋削に対応——が最も簡単に行われる。固定敷板はさらに、枕木に打ち込むすべての固定具がそれを通ることで、それらの協力で生じる力による移動に対するものになる。また敷板によりレールの枕木上の支え面が拡大され、レール足部の枕木への食い込みが最も効果的に防がれる。敷板をあまり好まないフランスでは、レール足部下の枕木を削り加工しなければならず、これは経験上腐敗を助長して寿命を短くする。
サラザンの実験で、敷板付き枕木では6年間に91.8%が機械的破壊で、8.2%だけが進んだ腐敗で交換されたことが確定された。敷板の使用でオーク枕木の寿命は10.3年から16.6年に、マツ枕木は12.8年から15.5年に延びた。
[図版: 118. 敷板なし軌道の削り加工(デヒセルト)枕木]
継ぎ目枕木ではプロイセンでは今日常にフック敷板を使い、外側でレール継ぎ目を掴むフックが他の固定具を置き換える。中間枕木ではまだしばしば開いた中間敷板が使われる。
[図版: 119. フックなし中間敷板]
[図版: 120. フック付き中間敷板]
レールと枕木の実際の接続は打ち込まれたフック釘またはねじで行われる。連続した線路では今日ねじだけが使われ、軽い上部構造の支線では釘が優勢である。これらは当然走行時のレールの上下動きで枕木との接続がそれほど密接でないため、ねじより簡単に引き抜かれる。釘には頭部に側面で軸を超える広がりがあり、簡単な爪で簡単に引き抜ける。今日のレール釘は先端がなく、刃を持ち、レールの伸び方向に一致する。打ち込み時に木材繊維を切り、枕木の割れを起こさない——これが最も有利と認められている。
枕木ねじは頭部に四角または長方形の突起を持ち、ねじ込み用のスパナを挿入できる。突起の上に先端があり、時には文字があり、完全にねじ込まれたねじの状態で、便利のためにハンマーで打ち込まれていないかを明確に示す。もちろんこれは起こってはならない——ねじ山の枕木木への重要な埋め込みが起こらないからである。ねじがレール足部に片側だけ座らないよう、頭部の下面に完全な支え面を与えるために、しばしば中間敷板の上にクランプ板を置く。この方法でねじ軸の曲がりが防がれる。
[図版: 121. フック釘]
[図版: 122. 枕木ねじ]
鉄枕木の接続具の数はハールマンの発明で大幅に減らされた。彼は下面にフックを持つ中間敷板を創り、それが鉄枕木の天井の下を掴み、レールの外側のさらなる固定を不要にした。内側ではレールはボルトとナットで固定され、その長方形軸端が枕木天井の同じく長方形の開口部を通って挿入され、90度回転される——これにより軸の広い広がりが開口部の狭い伸びを超えて、枕木天井の下面に当たる。ナットは特別な手段で緩み防止されなければならない。
[図版: 123. ボルト付き鉄枕木用フック敷板]
継ぎ目自体の装備は今日、この場所で中断されたレールを別のトラスで置き換える考えに基づく。さまざまな試みの後、最も悪いとは言えない構造形式として、ラッシュを頭部と足部の間に強く挟み、ウェブに触れず両側のレールにすることに落ち着いた。この重要な課題の本当の解決は——私たち自身が体でしばしば経験するように——ここでも達成されない。車輪が走行時に離れるレールが少し下に沈むのはどうしても防げない。これにより上りレールの頭部が少し高く突き出、快速列車では特に各車輪の頭部へのまさに恐ろしい打撃が避けられない。これにより上りレールはハンマーのように突然下に叩かれ、水平方向の打撃も受け、前へ押し出そうとする。これにより恐れられるレールの走行方向への移動が生じるが、これはレールが滑らかな走行面での車輪の動きでも、特に頻繁にブレーキをかけなければならない場所で生じる。
継ぎ目装備には二重の任務がある。レール片から次の片への移行を可能な限り滑らかにし、レールの移動を防がなければならない——これは軌間変化や温度隙間の危険な解消を容易に引き起こす。ラッシュ自体ではボルトを受ける穴が長方形に造られ、レールの温度伸長がボルトの曲がりなしに行われるようにする。
今日一般に浮動継ぎ目——つまり継ぎ目隙間を二つの枕木の間に置き、一つの上には置かない——が通常であることは第5節ですでに述べた。この配置の利点は次の通りである。良いラッシュ接続で荷重が一つの枕木ではなく二つの枕木で路盤に伝えられる。上りレール頭部のハンマー状の叩きが枕木に直接当たらない。ラッシュ接続はより大きな有効な長さ伸びのため、より強く造れる。
継ぎ目の非常に不快な作用を減らすために、隙間自体にこれまで独占的に言及された形以外の形を与える試みも行われた。このようにプロイセン国鉄は一時期、鈍い継ぎ目を重ね継ぎ目に置き換える試みを行った。ここでは各レール端が長方形に切り欠かれ、一方のレールが他方をより長くまたは短く重ねる(図127)。ハールマンがステファンソンの考えに沿って発明したこの重ね継ぎ目は長い間ベルリン市街鉄道に敷かれ、走行列車の騒音低減が特に重要だったが、他の同様の構造形式と同じく、運行では実証されなかった。最初は車輪がすでに上りレールで支えられながら、まだ下りレールに残っているのが魅力的であるように見える。しかし有利な作用は新しい継ぎ目と未摩耗のリムでのみ現れた。後に縦方向の隙間にひびが入り、車輪の打撃をさらに強めた。
[図版: 124. プロイセン-ヘッセン国鉄のレール継ぎ目
断面]
継ぎ目キャッチラッシュも決定的な成功をもたらさなかった。ここではレールが外側で長方形に切り欠かれ、ラッシュ頭部が走行高さまで上がり、車輪を継ぎ目隙間を越えて導くことができる。さまざまな形式にもかかわらず、本質的な利点は得られなかった。
図125に示したラッシュの下部はレール移動防止の最も有効な手段である。ラッシュがクランプ板を包むことでレールの動きが中間敷板と枕木に伝えられ、これらにより路盤の助けで止められる。移動防止に可能な限り多くの枕木を参加させるために、時々複数の枕木の間に上から釘打ちした木や鉄の帯で縦接続を作る。急な下りで強くブレーキをかけた車輪で走行されるような特に強いレール移動が懸念される場所では、継ぎ目以外の場所にも特別な止めラッシュを付け、レールウェブにねじで固定し、中間敷板のクランプ板やフックを包む。またくさびクランプが使われ、レール足部の下で枕木に当たる。
[図版: 125. レール継ぎ目
側面から見たもの]
軌道は最悪の発生荷重に耐え、急速に破壊されないようにしなければならない。しかし運行の有害な影響を軌道に完全に防ぐことはできず、非常に大きな費用のかかる恒常的な維持作業が必要である。これについては後で述べる。プロイセンでは最高許容車輪圧力は9000キログラムに固定され——つまりどの車両軸も18,000キログラム以上負担してはならない。軌道の計算では、急速な動きのため力の作用が静止車輪圧力の約二倍に達することを考慮しなければならない。
正規軌間はすでに知っているように1.435メートルで、レール頭部の内側縁間で測る。車輪がレール間に必ず挟まらないように、一つの軸の車輪フランジ間の距離を軌間より小さくする。この寸法——公式の慣習と異なるがここでは軌間と呼ぶ——は走行面の下1センチメートルで測り、1.425メートルを超えず、1.415メートル未満でもない。これにより軌道に遊びが生じ、車両の揺れのため滑らかな区間でも必要である。(図117、171ページ参照)
[図版: 126. レール上の車輪打撃の原因
車両車輪の荷重下の継ぎ目]
[図版: 127. ハールマンの重ね継ぎ目]
しかしこの遊びは半径1000メートルより小さい曲線を通過するときにはもう十分でない。多軸車両では曲線で車輪が必然的に軌道方向に対して斜めに設定されなければならない。軸は半径の方向にではなく、それに対してずれる。この場合もフランジがレール縁の間に挟まらないように、そんな場所では軌間を拡大しなければならない。車輪フランジの走行面はかなり広い——13〜15センチメートル——ので、この軌間拡大——静かな走行に非常に多く寄与する——をあまり神経質にしなくてもよい。私たちの幹線では最大3センチメートルまで可能である。400メートル曲線半径では軌間拡大は1.5センチメートルに固定され、200メートル半径では2.4センチメートルである。軌間拡大の寸法決定では区間を走行する車両の軸間隔も考慮しなければならない。車両に固定されたそんな軸が互いに遠く離れるほど、軌道での斜め位置が強くなる。
ここで車両の軸間の距離を公式には軸間隔と呼ぶことに注意する。この名称はあまり適切ではなく、多くの専門書ですでに慣用されているのに従い、ここでは常に明確な言葉「軸間隔」を使う。
今日の機関車や車両で見られる非常に長い軸間隔で軌間拡大をあまり大きくしなくてもよいように、剛性の代わりに軌道で可動軸が導入された。これについては機関車と車両の扱いで詳述する。
[図版: 128. 曲線内の車輪装置
軸は軌道に斜めに立ち、方向が(点線)の半径線からずれる]
軌間拡大は常に曲線内側のレールを移動させることで行われる。外側レールは変更せず通す——移動する質量の曲線中心からの逸脱が遠心力で生じ、車両を導くからである。拡大が通常の軌間から完全にゆっくり発展するように注意しなければならない。通常10本の枕木ごとに3ミリメートルずつ増やす。二つの反対方向の曲線が連続する場合、一つが他方に直接移行してはならない——突然の方向変化が車両をあまりにも強く揺らすからである。その場合常に中間直線を軌道に挿入する。
曲線では車輪のフランジが外側レールに登る傾向を簡単に示す。これにより強い脱線危険が生じる。これを除くために、内側レールの横に、それと同方向で短い間隔で保護レールを置き、内側レール上を走る車輪を横に導く。この保護レールは同時に外側レールの負担軽減にも役立つ——外側レールは非常に強い横圧にさらされるからである。
脱線危険と遠心力圧力に対するはるかに有効な手段は、鋭い曲線でどこでも規定される軌道の超過高さである。
車両を可能な限り強く曲線中心へ押しつけるために、外側レールを上げる。最適な超過高さの計算は二つの事情に依存するため特に難しい——曲線の半径と列車が通過する速度である。この速度はさらに列車の種類で異なる。快速列車を非常に滑らかに曲線を通す超過高さが、遅い貨物列車には高すぎるのは容易にわかる。遠心力が小さいため高すぎるランプで強く内側レールに沈み、車輪のフランジが強くそれに擦れる。このため超過高さの設定では中間路を取らなければならない。
[図版: 129. 勾配変化の危険
丸めなしの勾配変化を通過する車両]
[図版: 130. 曲線標
曲線の半径、弧長、超過高さ、軌間拡大を示す]
一般に曲線半径1000メートルで列車の最高走行速度60キロメートル/時の超過高さは3センチメートル、100キロメートル/時では5センチメートルである。
[図版: 131. 勾配指示器
左に水平、右に上がる軌道]
反対曲線での中間直線は可能な限り長くし、二つの超過高さランプの始まりを収容できるようにする——そんな場合最初は一方のレールの下、次にもう一方の下に横たわるからである。
勾配変化でも徐々な移行を設けなければならない。急な上りを下りの軌道に直接接続すれば、長い車両の中間軸が折れ点で軌道から浮き上がらなければならない(図129)。このためそんな場所では丸めが規定される。
軌道改築で通常から逸脱するすべての軌道位置を、まず計画を調べることなく最も正確に再現できるように、逸脱は区間に耐久的な表示で記される。各曲線の始まりと終わりには標があり、半径、弧長、超過高さ、軌間拡大が記される。各勾配変化には二つの腕を持つ杭が立てられ、右と左を指す。上りが続く場合、関連する腕は上向き、下りが始まる場合は下向きである。各腕は勾配比と勾配長を示す。例えば180メートルで1:190。水平区間では勾配指示器も水平で、表示は1:∞(無限)である。
鋼の道の耐久的な敷設に必要な対象の豊富さを——おそらく少し骨の折れる方法で——通り抜けた後、今や新しい区間の建設自体に立ち会える。
レールの敷設が始まるべきとき、それまでしばしば完全に静かだった土地は突然作業員の軍団で人口が増える。
よりゆっくりと静かな作業で下部構造はすでに完成し整えられ、路盤は枕木下縁の下5センチメートルまで敷かれている。今測量員によるレール方向とレール上面の変わる高さ位置の極めて正確な杭打ちが行われる。方向と高さは杭打ちで固定され、石の永久標識杭が建てられる。二線鉄道では軌道中央線を、一線区間では軌道中央線から側面に2メートルの距離の線を杭打ちする。直線では杭を100メートル間隔で打ち、曲線では杭の間隔は25メートルだけで、さらに各弧の始点と終点、及び各勾配変化に杭を打つ。杭の表面は将来のレール上面の高さに正確に一致する。将来的な軌道伸び方向に一致する鋸切りが、水平で測るべき場所を示す。
建材はすでに適した場所に運ばれていた。それらは注意深く風通しの良い状態で保管され、枕木が腐らず、レールが錆びないようにした。レールの保管では個々のレールが上の堆積物の重量で曲がらないよう、良い滑らかな下地の作成に注意した。
今日ではほとんどすべての新しい区間が駅から始まるので、私たちもそんな駅から始める。この場合建材の作業場所への供給は常に作業列車で行われる。レール付き車両が先頭を走り、次に路盤付き車両が続き、ここに人員とたいてい小鉄具の収容車両が続く。押し機関車が最後を形成する。
まず枕木を降ろし、路盤上に枕木中央が軌道中央線に正確に一致するように敷く。意図した枕木間隔に対応する穴付きの巻尺で間隔を正確に調整する。
[図版: 132. 軌間ゲージ]
こうして木または鉄の下地が整えられると、最後のすでに敷かれたものの頭の前にレールを置き、継ぎ目隙間板を入れ、ラッシュを仮に二本のボルトだけで接続する。隙間板の厚さは日中の温度に対応して選ばなければならない。冬は厚い、夏は薄い板を使う。しかし作業過程の簡略化のため、3種類の板厚だけで満足する。誤りを簡単に除外できるように、ラウンハルトは隙間板に3種類の異なる色塗りを提案した。
暑い = 白
ぬるい = 青
霜 = 錆
接続時にレールは敷かれた枕木の上ではなく、間隔に置かれた三つの木ブロックの上に横たわり、枕木天井を少し超える。これにより下地をより簡単に動かせる。
チョーク線で枕木間隔をレールに正確に描く。雨天ではウェブ面の守られた領域で行う。それから枕木を持ち上げ、レールにしっかり押しつけ、釘またはねじを入れ、密接な接続を生む。それから二番目のレールを持ってきて、同じように接続し固定する。ここでは軌間距離の最も正確な保持に注意する。監視は軌間ゲージの挿入で行われる。
[図版: 133. 突き込み斧
路盤材を枕木の下に突き込むため]
一方側の枕木は常に敷設前に前穴あけされているが、もう一方側の穴は大部分が敷設中に高速ボーリングマシンで作られ、軌間拡大を容易に設けられる。700メートルより大きい半径の曲線造りでは直線レールを使える。鋼は十分に弾むので、そんな小さな曲げをそのまま許す。より狭い曲線ではレールを事前に曲げなければならず、簡単なねじ装置で行われる。
このように長い軌道区間が完成したら、欠けているラッシュボルトを入れ、木ブロックを除去する。軌道は今下部路盤の上に横たわるが、まだ正確な高さはない。その作成のため非常に困難で非常に独特な作業を行う。
路盤材を持ってきて枕木の間に注ぐ。レール方向を指示杭に完全に正確に調整した後、枕木を突き込む。これは特別に形作られた斧——突き込み斧——で路盤材を下に打ち込むことで行われる。
突き込みは非常に器用で熟練した作業員だけが行える。ここでは全く粗い素材でほぼ精密機械的な正確さを達成しなければならない。なぜなら固定されたレール上面の高さ——超過高さでも——を突き込みで鋭く達成しなければならないからである。
突き込みは枕木の両縦側から同時に行われ、二または四人の最も注意深い共同作業が必要で、各枕木の下の基礎を十分に固める。枕木頭部から突き込みを始め、次にレール足部の下を突き込み、枕木中央の下はより弱く突き込む。継ぎ目枕木をまずこのように最終位置に置き、次に中央の枕木を置き、それから間のものを置く。一度突き込み作業終了後に枕木が高すぎる場合、枕木を叩いて超過を除去してはならない——これにより突き込み基礎の緩みが生じるからである。路盤はむしろ大きな注意で側面を掘り、再び下に突き込まなければならない。
突き込み終了後、すべての固定具をもう一度正確に点検し、継ぎ目隙間板を除去する。今初めて新しい区間を機関車で走行できる——以前は重い荷重でレールの曲がりが起こり得たからである。機関車が新しく敷かれた区間を何度も走った後、指示杭の高さと比較して、突き込まれた高さ位置が保たれているかを確認する。路盤の圧縮で沈みが生じた場所は再突き込みしなければならない。この作業終了後もまだ欠けている路盤材を枕木上面の高さまで注ぐ。枕木中央では路盤を少し低く保ち、区間巡視員が軌道内で快適に歩けるようにする。彼らは枕木から枕木へ歩け、鋭い石の角が混ざった路盤表面に靴底で触れずに済む。
これで区間の建設は完成した。巨大な線路網の新しい環として、交通の期待の中に横たわり、すぐにそれに奉仕する。
鋼の道は今日メーメルからマルセイユまで、ハンブルクからコンスタンティノープルまで途切れなく常に同じ形で伸びているが、レールの銀の線はどこでも均一で滑らかではなく、冷たく拒絶的に並行して走るのではなく、しばしば互いに接続する。特に駅の前と駅内ではこれによりレール面の滑らかさが破られ切断される——しかし列車の通過を妨げる方法ではなく、むしろ走行可能性を高める配置である。
真の鉄道運行を維持するためには、個々の線路を車両と全体の列車が一つから他へ移れるように接続する必要がある。これには三つの手段がある。スライド台、回転台、そしてポイントである。
[図版:
アウクスブルク-ニュルンベルク機械工場建設
- 鉄道工場のスライド台]
[図版: 135. 沈められた回転台]
[図版: 136. 王座
回転台の支え;排水溝付き沈めピット断面]
スライド台——軌道伸びに対して垂直方向に可動で、一つの線路からその前に立つ台に乗り込んだ車両に別の線路へ移る可能性を与える——はほとんど鉄道工場だけで使われる。
回転台は駅で多数使われる。車両の移動を実行するためには非常にまれにしか使われず、主に機関車の方向転換と機械を他の線路へ移すために奉仕する。特に本線から非常に多くの分岐が到達可能でなければならない場所——例えば機関車庫の前——では回転台は非常に有用な補助手段である。手動または機械駆動で動き、重い構造にもかかわらずかなり簡単に回転する——主荷重が中央の突起、いわゆる王座だけに載るからである。以前よくあったような連続した線路には、今日私たちの国では回転台を挿入してはならない。その中央支えと側面支え——回転環の上を走る——の堅さは、高速で上を通過できるほど強くない。
閉じた列車を一つの線路から他へ、どんな速度でも移すにはポイントだけが使える。これらは逸脱と分かれた走行路の共通の続きへの合流を許す。
曲がったポイント線にさらされる非常に強い負担のため、その下の基礎は特にしっかり不動に造られなければならない。ここでは常に最良の路盤材を使い、枕木の最も注意深い突き込みを行う。プロイセンでは今日ポイントの下にほとんど常に鉄枕木を埋め込む。
[図版: 137. 右ポイント]
[図版: 138. 左ポイント]
[図版: 139. 二重ポイント]
最も頻繁に起こる逸脱の形式は単純ポイントである。それは分岐する線路の方向に応じて右または左ポイントとして現れる(先端に対して見て)。場所不足のため駅では二つの連続するポイント——つまり本線から二つの分岐へ導く——を後ろに並べるのがしばしば不可能で、先端が非常に短い間隔で連続するように押し合わせなければならない。この場合交差二重ポイントが生まれる。本線が直線ではなく、分岐点で同じく曲がっている場合、二重弧ポイントと呼ばれる配置が生まれる。
二つの線路が同じ高さで交差する場所では、一つから他への移行の可能性を好んで見る。そんな場所にポイントを付けるのは交差角が一定の限度を超えない場合にのみ可能である。例えば直角交差は長い越え線路の設置なしではポイントで装備できない。しかし斜め角交差では可能である。ここでは必要に応じて単純または二重交差ポイントを設置できる。
図144に再現された交差はAからBへおよびA´からB´への走行と逆方向だけを許す。しかし単純交差ポイントはA´からBへの走行の可能性も開く。さらに第四の道——AからB´への走行——を開くには二重交差ポイント(図145)を設置しなければならない。
今日のポイントの逸脱装置は常に二つの可動で同じ長さの舌からなり、たいてい根元で舌台に回転可能に支えられ、横の動きを下に敷いた滑り板で実行できる。後加工を頻繁に必要とする回転台付きポイントの代わりに、ますますバネ舌ポイントが使われる。回転場所でレール足部を切り出した後、舌形に削られたレール自体が小さな動きを許すほど十分に弾む。
舌は先端で棒で互いに接続され、操作装置で動かせる。一方の舌がそのバックレールに接するとき、もう一方は対応するバックレールから十分に遠く離れていなければならない——車輪のフランジが隙間を通れるようにする。
[図版: 140. 二重弧ポイント]
[図版: 141. 直角交差]
分岐が始まる軌道の場所——ポイント先端——は極めて注意深い加工を必要とする。何十年もの試みの後、プロイセンでは今日バックレールの走行縁を逸脱場所で変更せず通すことで、衝撃を完全に避けるようにする。車両の方向変化が完全に徐々に行われるように、舌は非常に細く先細りになる。これにより舌は先端で強く弱くなり、ここで荷重を支えられない。このため特にここで危険な曲がりを避けるために、舌が十分に支えられるようになるまで車輪圧力が舌に達しないようにする。このため舌先端は走行面の高さでバックレールに当たらず、ここで上縁が下がり、舌がアンダーカットする。後ろから見て舌は十分な幅を持ち荷重を支えられるようになって初めて走行面の高さに達する。重なるポイント先端を滑る車両の移動は、徐々に広がる舌でフランジが横に押し出されることで起こる。
[図版: 142. 心臓部付きポイント]
[図版: 143. 斜め角交差]
どんな分岐でも二つの線路の内側レールが必然的に互いに交差する。この場所ではフランジのための空間も造らなければならない。このためここで走行縁——車輪がしっかり導かれる——が中断されなければならない。
これらの非常に困難な交差と中断の場所はそれぞれ特別な部品として造られる。これを心臓部と呼ぶ。その各部分は極めて注意深く準備されなければならない——ここで各軸の各車輪が隙間を越え、走行レール上のしっかりした導きを失うからである。
[図版: 144. 単純交差ポイント]
以下の説明をより簡単に理解するため図147を見よ。隙間で欠けている通常の走行レールの支え面は、翼レールの折り曲げで置き換えられる——これは走行レールの続きを形成する。その幅のため車輪フランジは隙間を越える間、翼レールに乗り、それらで支えられ、心臓部先端を越えて新しい支え面に達する。翼レールがなければ車輪は中断場所で深く沈み、心臓部先端に恐ろしい力で当たるだろう。この先端も舌先端と同じ理由で最も狭い場所で少し下に下げられている。
翼レールはこうして通常の支え面を車輪に置き換えるが、各隙間に対して中断されていない線に付けられた車輪案内(図137以下)は、走行縁で同様に欠けている導きに代わるものになる。車輪案内は外側車輪の遊びの横制限で、導きを失ったもう一方の車輪が許容できないほど横に逸れないようにする。これがないと心臓部隙間を越える車輪がフランジが心臓部先端に当たるほどずれる危険が生じ、または全く誤った側に走る。
[図版: 145. 二重交差ポイント]
これらすべての準備にもかかわらず、今日の非常に重い機関車が時速100キロメートル以上で心臓部を通過できるのは奇跡である。心臓部通過時に起こる最小の過程の何十年もの精神的浸透による各最小部品の優れた育種と、これらのための建材のほとんど称賛しきれないほどの良さだけが、そんな負担を可能にする。
最近では連続快速列車線路の心臓部隙間を、翼レールの一つを可動にすることで消す。図147の水平に横たわる走行レールがそんな本線に属すると仮定する。この場合上向きの翼レールは回転可能である。それは強いバネで心臓部先端に押しつけられる。連続線路を走る車輪はこれにより滑らかで途切れのない走行路を見つける。しかし支線から心臓部を通って走ろうとする車輪は、フランジでバネの走行レールを押しやり、フランジが通れるようにしなければならない。そんな装置はしたがって切断する支線が常に低い速度で通過される場所にしか付けられない。バネの走行レールは快速列車の静かな走行に非常に多く寄与する。
[図版: 146. アンダーカット舌のポイント先端断面]
ポイントがある場所では、一つの線路に立つ車両が支線に近づきすぎ、この線路上を走る車両に擦られる可能性がある。この危険を除くために、すべての線路交差に白と赤に塗られた境界または標識杭が付けられ、車両が隣の線路の明るい空間の境界に突き出さないよう最大どこまで押し進められるかを示す。
ポイントの信号とこれらの非常に広範な特別安全装置、そしてポイント位置と信号位置の関係については第21節で詳述する。
[図版: 148. 心臓部]
- 機関車
今や私たちは、ベルリンのアンハルター駅からミュンヘンへの急行列車が出発するために築かれなければならなかった道路を知った。なぜなら、鉄道路線の整備にかけられる並外れた労力と努力にもかかわらず、この路線はそれ自体が目的ではなく、ただ静止した、無用な建造物に過ぎないからである。それでもなお、人々は徐々に地球をこのような痩せ細った、茶褐色の堤防の帯の密集した網で覆い尽くしてきた――なぜなら、それはより高次の存在の足台となるからである。
[図: 149. 発車する急行列車]
線路の上を走る速い運動こそが、初めて「鉄道」という概念を満たすのである。かつて人間の手によって生み出された、生命力に満ち、敏捷な力と印象的な効果に富む最も豊かな建造物こそが、鋼鉄の道の上を轟々と疾走する運動を唯一生み出すのだ。
先ほど私たちは、出発準備の整った急行列車を観察した。そこに停まっていた駅のホール、その車輪が乗っていた線路、大型D形客車そのもの、それらすべては、ただ木と鉄からできた無魂の建造物に過ぎなかった。線路の世界において、機関車だけが人格を持つ存在である。そのよく形作られた体内に閉じ込められた、息づき、鼓動する生命こそが、線路上を疾走する列車の素晴らしい姿を生み出すのであり、その巨力だけが、重い客車群を軽々と動かすのである。
それでは、アンハルター駅のホームで、ハレ行きの急行列車をめぐる喧騒をくぐり抜け、その前に繋がれた巨大な馬を眺めてみよう。
ここで見る機械は、わずか90年前にレインヒルでの競走で巨匠スティーブンソンによって勝利に導かれた機械とは、まったく異なるものではないか。あの「ロケット」は10馬力を発揮した。私たちの急行列車用機関車は、1200頭の馬以上の性能を発揮できる。「ロケット」のボイラーでは、蒸気が1平方センチメートルあたり3.3キログラムの圧力で押しており、当時はすでに破裂を恐れていた。今日では、ボイラー内の蒸気は16気圧まで高められている。機械の重量は8000キログラムから120 000キログラムに増大した。列車の先頭での最高速度は、当時の時速40キロメートルから120キロメートルに達した。
[図:
J. A. Maffei in München 製
- 最速の機関車
このバイエルン国鉄のために建造された四気筒複合機関車は、150 000キログラムの重量の列車を引いて平坦な区間で時速155キロメートルの速度に達した。サービス重量84 000キログラム;軸配置 2 B 2]
[図:
J. A. Maffei in München 製
- ゴッタルド鉄道の四気筒複合機関車
サービス重量76 400キログラム;軸配置 1 D]
ジョージ・スティーブンソンとともに「ロケット」に乗った美しいフランシス・アン・ケンブルは、彼女の友人への手紙で(第4節で紹介された)、この体験を語り、「小さな活発な機械」で、それは「ただボイラーと、ベンチと、その後ろの樽から成る」ものだと述べた。「唯一の小さな鋼鉄のレバー」が「全体を操縦するのに使われる」と彼女は気づいた。今日、機関車に乗っての旅を描写する人は、もはやこんな簡単な表現で事実を伝えることはできない。幾世代にもわたる鉄道技術者の精神的な仕事が、今や機関車のレバー群の中に凝縮されている。それは小さくも活発でもなく、巨大に組み上げられ、人類への奉仕における有用で不可欠な創造の深い真剣さを、その大胆な顔に宿している――私たちの想像力がその姿を見て強く刺激され、その体に与えた顔である。彼女の構造と働きの描写は、もはや数文でまとめることはできない。
この描写を始める前に、ケンブル嬢の生存時代にはまだ今日のような形で使われていなかった、この機械の現在の名称について、もう少し時間を費やしてみよう。
「機関車」という言葉ほど、すべての言語の壁を越えて地球全体に広がった名称は極めて少ない。これは二つのラテン語から成る。古典時代に由来するlocus(場所)と、後期ラテン語のmotivus(可動の)である。1815年にスティーブンソンが提出した特許明細書では、彼は「locomotive enginesの建設」と述べている。ここでは今日の名称が形容詞として使われている。1840年頃になって初めて、この言葉がメッツェルティンの「ハノマク通信」にある論文によれば、名詞に変わり始めた。それ以来、この言葉はロマン系言語を話すかゲルマン系言語を話すかを問わず、数多くの民族の国々を駆け巡る勝利の行進を始めた。イギリス人は今日「the locomotive」と言い、フランス人は「la locomotive」、イタリア語では「la locomotiva」、ポルトガル語では「a locomotiva」、ルーマニア人は「locomotiva」、オランダ人は「de locomotief」、デンマーク人とスウェーデン人は「locomotivet」と言う。スペイン語だけに例外があり、「la locomotora」となる。
[図:
Hannoversche Maschinenbau-Aktien-Gesellschaft (Hanomag) 製、8000番目の機関車として
- オルデンブルク国鉄の双子式急行機関車
サービス重量72 000キログラム;軸配置 1 C 1;
弁制御]
私たちドイツ人も、この点では一般的な慣用に倣った。これは、残念ながら外国語に簡単に傾倒する私たちの性質を考えれば、驚くべきことではない。「機関車」という呼称は、私たちの語彙に深く浸透しており、今日に至るまで本当のドイツ語の代替語は存在しない。ドイツ語化辞典には「Dampfwagen(蒸気車)」と「Dampfroß(蒸気馬)」が挙げられているが、どちらも実際の使用には適さない。「Dampfwagen」は技術用語で、蒸気機関と乗客用の車体が構造的に分離不能な一体となった特殊な鉄道車両を指すためにすでに使われている。「Dampfroß」は、詩的・高尚な文体でのみ許される表現であり、そこでもあまり美しくない。なぜなら、それが表現する比喩は、あまりにも頻繁に使われたためにすでに色褪せているからである。
そもそも今日では、「Dampf(蒸気)」や「Feuer(火)」という言葉を含む代替語、例えば「Feuerwagen(火車)」などは、もはや使用できなくなっている。なぜなら、それは電気機関車には全く適合しないからである。「Beweger(動かす者)」「Treibling(駆動部)」「Treibzeug(駆動装置)」のような提案された新造語が、いつかドイツ語を征服できるかどうかは待つしかない。もちろん望ましいことではあるが、私たちの豊かで溢れんばかりの母語が、この場所でも侵入した異邦人を成功裏に追い払うことである。
メッツェルティンの指摘によれば、かつてドイツでは「die Lokomotive(女性形)」と言うべきか「das Lokomotiv(中性形)」と言うべきかで論争が起きたことも注目に値する。今日ではこの闘いは完全に女性形の勝利に終わっている。しかし、ザルツブルク―ハレイン線沿いには今も「Gasthaus zum Lokomotiv(機関車亭)」という宿屋がある。――
[図:
Hanomag 製
- ジャワ国鉄の重貨物列車用テンダー機関車
軸配置 1 F 1]
私たちは、機関車の運転台に上がる許可を得た。急な階段を上り、鉄製のプラットフォームに到着すると、まず運転台の前壁右側の長楕円形の窓から線路を眺める。
[図:
Hanomag 製
- チリのアリカ・ラ・パス鉄道のマレット機関車
サービス重量62 600キログラム;軸配置 C + C]
私たちが通常、単なる旅行者として見慣れている鉄道の姿とは、まったく異なる! 先ほど列車で見た陽気な社交的な賑わいは消え去っている。冷たく厳しく、レールが最も清潔に敷かれた路盤の上に伸びている。横を見ればアンハルター駅の到着側のホームが見えるが、それらは突然、旅行者にとっての突出した重要性を完全に失っている。果てしなく伸びる線路本体に対するささやかな突出部に成り下がっている。
信号機の腕が、輝く夏の空を背景に、針のように鋭く浮かび上がっている。これらの合図手が、適切に操作され、その変化する位置を正しく理解されたとき、どれほど巨大な意味を持つかを、突然理解する。
信号柱の足元では、森林の下草のように、白い矢印、四角い円形の板を備えた転轍器灯の叢が生い茂っている。優雅に湾曲した転轍器の弧が、滑らかなレール列を狂ったような混乱で切り裂いている。まるで、ABC学習者がノートブックの余白に記号の練習をして、引かれたきれいな線を台無しにするかのようである。しかし、私たちはすでに、これら数十もの転轍器配置の一つ一つが、極めて精密な考察から生まれたものであることを知っている。
運転台自体を見回すと、さらに混乱する。そこには重厚で繊細なレバー、大きささまざまな車輪、上下左右に動かせる取っ手、目盛盤、フラップ、そしてさまざまなクランクがある。これらの装置のほとんどは表示されておらず、したがって私たちはその作用をまだ理解できない。
しかし今、ホームの外の監督官が発車信号を与え、私たちは機関車運転士がこれら多数の補助道具を操作するのを観察する機会を得た。
機関車が発車する際、彼は私たちにいくつかの説明をしてくれる。
まず、彼は自分の窓の下に取り付けられた、幅広の歯車付きの光沢のあるクランクを回す。外では、ボイラーの前壁近くまで届く棒が動き、それがスライドバルブを調整して蒸気制御を切り替え、シリンダーに入る蒸気が機関車を前進させるようにする。それまではスライドバルブは中央の閉止位置にあった。クランクを反対側に回せば後退になった。正しいスライドバルブ位置に達すると、強力な爪が歯車の凹みに落ち、クランクと制御位置を固定する。
[図:
Hanomag 製
- ベネズエラ向け貨物列車機関車
2つの台車に載ったテンダー付き。サービス重量21 300キログラム;
軸配置 1 C。ボイラーが非常に高く配置;運転台に日よけ]
[図:
A. Borsig in Berlin-Tegel 製
- 「尖端化」機関車
パリ・リヨン・地中海鉄道用。軸配置 2 C。斜めに削った面が空気抵抗を最小限に抑える]
次に小さな取っ手を引いて、運転士はシリンダーの最前部にある弁を開ける。すぐに(私たちの位置からは見えないが)、水が線路に滴り落ちる。それは停止中に冷えた蒸気からシリンダー内に生じた凝縮水である。最初のピストン行程でこれが自由に逃げ道を見つけなければ、シリンダー壁に有害な水撃が生じる。
そして、運転台中央の最も目立つ、輝く大きなレバーを動かす最大の瞬間が来る:それはレギュレーターである。それはすでにボイラー内でいらだちながら轟いている高圧蒸気に、シリンダーへの道を開く。最初はまだ開いているシリンダー栓から蒸気が噴き出し、次にこれまで重く動かないようにレール上に鎮座していた機械の巨大な重量がゆっくり動き出し、客車の荷重を抗しがたく引きずる。ホームでは別れの合図が始まるが、運転台では何も気づかない。運転士はレギュレーター・レバーをしっかりと握り、それを小さな円形の滑り道に沿って動かして蒸気弁をさらに開く。それからシリンダー栓を閉じ、前方の噴射音が止み、今度はシリンダーでの仕事から来る蒸気の排気が煙突下のブラストパイプから聞こえるだけになる。もう一度制御レバーを回し、付属の指針が目盛りの特定の数字を示すまで動かす。これで制御は経験上最小の蒸気消費を保証する位置に達した。機関車は全速で走っている。
運転士は口にパイプをくわえて窓の後ろに立っている。彼の窓から線路に向かう視界は完全には開けていない。窓のすぐ前に巨大なボイラーの胴が突き出しており、その下にあるものをすべて覆い隠しているため、数メートル先の線路しか見えない。機関車はレール継ぎ目を越えるたびにバネで揺れ、観察者は突然、「蒸気馬」という陳腐な比喩が走る機械の印象をいかに正確に表現しているかを気づく。それは本当に馬のように跳ね、跳び、ボイラーの丸みは馬の背に似ており、鬣は煙突から噴き出す揺らぐ雲でできている。
[図:
Maschinenfabrik Eßlingen 製
- 二つの蒸気ドームを連結管で繋いだ機関車
軸配置 2 B]
今や運転士が熱心に目を凝らすのは信号だけである。それらの位置だけが、線路が空いているか、停止すべきかを教えてくれる。時折、目の前に並んだ多数の圧力計の目盛りを一瞥するだけである。それらはボイラー内の蒸気圧、シェードボックス内の圧力、大型ブレーキ容器内の空気圧およびブレーキ管内の圧力を示す。
[図:
A. Borsig in Berlin-Tegel 製
- クレーン機関車]
正しいボイラー圧力と機械に規定されたその他の秩序の維持は、彼の相棒である火夫の仕事である。彼の主な注意は火床の適切な維持に向けられている。短い間隔で彼は扉を開け、中の燃え盛る地獄を覗き込むことができる。黒い枠の開口部からまばゆい明るさが溢れ出す。赤い幕が引かれ、すべての構造を覆っている。燃料から出る蒸気による細い黒い帯がその中を横切る。ブラストパイプの吸引による下からの空気が、灼熱した石炭を通って轟々と吹き抜ける。
しかし火床への頻繁な補給の合間に、火夫はボイラーに取り付けられたガラス管内の水位を観察し続ける。一定の高さを下回るとすぐに、彼は素早くポンプを動かし、テンダーの貯水槽から新しい水をボイラーに送り込む。彼はさまざまな取っ手を絶え間なく操作するが、その意味は機関車の構造をより詳しく知って初めて理解できるだろう。
[図: 159. Maschinenfabrik Eßlingenの組立ホールでのクレーン上の機関車]
二人の男が、客車内にいる多くの旅行者の生命に対する責任を負い、一瞬も注意を緩めない。一人は線路の状態を、もう一人は委ねられた機械の健全さを、絶えず確認している。
ついにハレ駅の丸屋根が見えてくる。運転士は今まで触れていなかった取っ手を握る:それは運転士ブレーキ弁である。彼は弱い小さなレバーを慎重に動かして、時速100キロメートルで疾走していた列車の巨大な運動量をゆっくりと制動する。もう一度圧縮空気の噴射音がして、客車群が正しい位置で停止する。見えない多くの人々の声が、長い間硬い轟音に満ちていた運転台に遠くから響いてくる。二時間過ごした特別な世界から、私たちは再び一般の生活に戻された。
私たちはレバーと取っ手の混乱の中で機関車乗務員の落ち着いた、自信に満ちた働きを観察したが、それでもこれらすべての装置の意味を遠くも理解していない。だから私たちは、まず機関車の構造をより詳しく知ることにした。幸いなことに、私たちの機械は今、別の新鮮な力を持つ機関車に場所を譲るために列車から切り離される。
私たちの機関車が休憩場所に到着した後、私たちはその体を一周し、まず外形を詳しく知る。
注意深い観察者の目が、機関車で容易に区別できる五つの主要部分がある。それは明確に区別される:ボイラー、フレーム、駆動装置、走行装置、そしてテンダーである。
大きなドームが巨大なホールを冠し、その表情を与えるように、長く伸びた丸いボイラーが機関車の体を支配している。その大きさの前に、今日では不可分に属する前後の付属物はほとんど消えて見える。丸いボイラーの後部を閉じるのは、小さく、上部も丸いが足元は角張ったボイラーで、そこに火室がある。前方には丸みの拡張が見える。それは煙室で、その丸みから煙突がわずかに顔を出しているだけである。
驚きを持って気づくのは、ボイラーの形が今日もスティーブンソンの「ロケット」と全く同じだということである。外観だけでなく、内部の構造全体も同じである。新しく加わったのは、祖先の機関車にはなかった煙室だけである。
丸いボイラーの背中には蒸気ドームが見え、そこからシリンダーへの蒸気供給管が始まり、もう一つの隆起:砂箱がある。
丸いボイラーの下に、角張った基礎が突き出ている。それは機関車フレームで、全体に堅牢さと硬い抵抗力を与える。
そのフレームに吊り下げられたのが駆動装置で、シリンダーと輝く棒の群れから成る。シリンダーの数は外から確実に数えられない。最も前方に二つが、よく丸みを帯びた側面の膨らみとして見える。四気筒以上の場合は(今日の大型急行機関車では常にそうである)、それらはフレームに隠れて観察者の目から隠される。
シリンダーは機械全体の推進力の発生器である。ここから走行装置への駆動が、駆動棒を通じて伝えられる。
各々の精密に掘削されたシリンダーには、正確に密着する円盤状のピストンが入っている。機械の走行中に自動的に働く制御部の運動により、蒸気がピストン盤の前または後ろに交互に入り、ピストンが往復運動する。ピストン棒も同じ運動をする。その直線案内装置に支えられた端から、垂直面でも動く連桿(または推力棒)が出て、それがクランクで車軸の一つに噛み合う。これにより、ピストンの往復運動が回転運動に変換される。
[図:
Hanomag 製
- 機関車ボイラー
右側、運転台側に、支柱ボルトの頭が見える定置ボイラー、それに続く丸ボイラーで、煙室側に暖房管用の開口部がある。最上部の大きな開口部はシリンダーへの蒸気供給管のためのものである。上部の暖房管は過熱器装置を収容するために広く作られている]
主クランクはさらに棒で、他の軸の小さなクランクと繋がり、それらの軸も駆動される。この連桿群と、制御部の多岐にわたる連動装置が、機械の各側で輝く多様な駆動装置を形成する。
シリンダーと同様に、機関車の軸もフレームに埋め込まれている。その数はさまざまな機械種別で非常に多様である。軸に嵌められた車輪の大きさも極めて多様である。駆動される軸のほかに、連結棒が取り付けられていない軸もある。それらは走行軸と呼ばれる。
最後の主要部分は、もはや機関車本体そのものに属さない。それは独立した車両で、重く非常に短い連結器で機械車と繋がれている。テンダーは、常に貪欲なボイラーの食糧を運ぶ:閉じた容器に入った水と、その上に高く積まれた石炭である。石炭の備蓄は運転台とテンダー平台の間に設けられた橋で火夫が容易にアクセスでき、水は可動管や柔軟なホースで吸い上げられる。
これで機関車の外観を注意深く概観した。しかし、私たちはその構造について、人間が街路を歩くよく着飾った市民をただ眺めただけの場合のように、人体の構造について知る以上のことはまだ知らない。外に現れる多くの重要な詳細さえ見逃しており、内部の部分については全く知らない。
こんなに巨大なのに、機関車に与えられた限られた空間で、どれほど多くの力が集められ、適切な維持のためのほぼ無数の補助手段がどのように収められ、走行中アクセスできない機械部分さえ常に影響を受けられるのか、四本の手が狭い区域から巨大な建造物を制御し、無数の要求に応じて影響を与えられるのか――それを理解するためには、機械の内部を覗かなければならない。しかしそれは駅ホールでも機関車庫でもできない。そのためには、部品からゆっくりと組み立てられる工場に行かなければならない。
[図: 161. 組立中の定置ボイラーと内部火室
壁の支柱ボルト穴はまだ穿孔されていない]
[図:
Hanomag
- 定置ボイラーと火室の断面
太く描かれた壁の間の空間に水が満たされる]
[図: 163. 支柱ボルト
ボイラー壁のねじ切り部]
機関車内で仕事をさせる物質は、蒸気ボイラーで生成される。そのために、後部の定置ボイラーとその中の実際の火室、そしてそこに続く丸ボイラーがあり、熱い火炎ガスがそこを通る。これらのガスに洗われる面全体を加熱面と呼び、その大きさによって毎分生成される蒸気の量が決まる。
ボイラーに満たされた水を蒸気に変えるために必要な熱の発生源は火床である。火室の後壁の開口部――火扉――から石炭が、火室底に嵌め込まれた火格子の上に投げ込まれる。火格子の棒の間から常に新しい空気が入り、炭層の赤熱を維持する。火床は1500から1600度の熱を生む。
実際の火室の上には、壁すべてから狭い間隔を置いて、もう一つの側面は平らだが上部は湾曲した殻が被せられている。これが定置ボイラーの外壁を形成する。下部では内側の箱体と外殻が水平な底環で結合されている。この環に灰箱が吊り下げられ、火格子から落ちる灼熱した石炭片も捕らえ、線路に落ちて木製の枕木に火を付けないようにする。灰箱は側面が閉じ、前後が開いている。運転台から操作できるフラップで、必要に応じてここも閉じられる。
火床を囲む定置ボイラーの内壁と外壁の間の空間には水があり、ここでも発生した火炎ガスの熱をすでに利用できる。しかしこの場所に収められる水量は少なく、ボイラーの全体経済ではささやかな役割しか果たさない。
非常に興味深いのは、スティーブンソンが「ロケット」で用いた火床室の四角い形が、今日まで変わらず保たれていることである。「火室」という名称は非常に適切で、断面は角を丸めた本物の長方形を示す。これまで、このボイラー部分に、より良い形で、深い火格子を確保しつつ隣接する丸ボイラーへの移行を許す形は見つかっていない。直線壁の箱は、今日使われるような高いボイラー圧力に抵抗するのに極めて不利な形である。
蒸気圧力を16気圧まで上げると、つまり壁の各平方センチメートルが16キログラムの重さで押されることになる。
定置ボイラーの直線壁がこれに十分抵抗するためには、非常に困難な補強を壁間に挿入する必要があった。押す蒸気によって反対方向に力がかかる二つの壁が互いに支え合うようにする。この補助作用は、側面の支柱ボルト、および定置ボイラーの湾曲部の下の天井アンカーと横アンカーによって達成される。
二つの定置ボイラー壁はわずかな間隔で穿孔され、穴に深いねじ山が切られている。両端に対応する外ねじを持つ強力な棒が通され、外側でリベット留めされ、二つの壁が不動に固定される。天井アンカーと横アンカーの一部はさらに螺母で固定され、同じ任務を果たす。
世界大戦勃発までは、ドイツでは火室も支柱ボルトも銅で作られていた。この素材は私たちでは常に非常に高価であり、こんな大量の銅を使う特別な事情があったに違いない。その理由は、銅が繰り返す応力変化に対する感受性が低いことである。
機関車の火は決して常に燃えているわけではない。全力で焚かれる作業時間の間に、常に弱い火だけを保つ時間があり、長時間の運用休止、検査、修理作業では火が完全に消えることもある。交互の加熱と冷却により、火のすぐ近くにある物質は、急速に続く膨張と収縮で常に引き裂かれる。
[図: 164. Hanomagのホールの機関車ボイラー列]
アメリカでは何十年も前から、鉄もこうした負荷に耐え、裂けずに済むと信じられてきた。合衆国では、銅が自国で豊富に手に入るにもかかわらず、何十年も前から鉄製火室と同素材の支柱ボルトを使い、良好な経験を積んでいる。戦争は私たちにもここで銅を諦めさせた。私たちでの鉄製火室と支柱ボルトの耐久性についての最終判断は、長い時間を経て初めて下せるだろう。
アメリカ人と同様の好結果が得られなかった場合、その理由は向こうではほぼすべての機関車が二重乗務で、大きな損傷が生じるまで連続運用され、同じ温度に保たれているためである。ドイツ鉄道の運用では、一部単独乗務のため、機械の多くの休止期間が生じ、温度変動がはるかに頻繁である。
各支柱ボルトは重要な安全任務を果たす。それらは火室壁の十分な固定に必要な数だけ挿入されている。繰り返す引き裂きで支柱ボルトは比較的頻繁に折れる。この破断が即座にわかるようにする必要がある。そのため、各支柱ボルトは軸中心から前後両方から穿孔されている。破断(常に中央ではなく、固定されたねじ部の端で起こる)が起きると、外側または内側の穿孔からすぐに細い水または蒸気の噴流が出る。機関車乗務員は新しい支柱ボルトを挿入しなければならないことを知る。
火床で発生した熱の圧倒的大部分は、丸ボイラーで初めて利用される。その壁で熱いガスは最大の熱を放出する。接触面を可能な限り広げ、水面を金属壁を通じて加熱ガスで温めるため、丸ボイラーの水室は多くの水平管で貫かれている。各管はガスを通る暖房管を形成する。ここで最高に効果的に使われるのは、古いブースの考えで、「ロケット」がすべての競争相手を打ち負かすことを可能にしたものである。
[図:
Hanomag 製
- 煙室内部の眺め
中央、煙室扉の水平閉鎖梁の後ろにブラストパイプ、その上に火花止め。側面にシリンダーへの蒸気流入管。ジャワ向け機関車]
暖房管は今日ではすべての位置で同じ直径ではなく、大型機械の多くでは上部が下部より広く作られている。これはまだ学ぶ理由がある。各管は垂直の列で重ねられ、発生する蒸気泡がどこでも容易に上昇できるようにする。
丸ボイラーの背中には高い膨らみがあり、外側ではドームとして現れる。ドームの最高位置に、すでに聞いたように、蒸気取り出し口があり、レギュレーター・レバーで開閉できる。この位置は、シリンダーにできるだけ乾いた蒸気を送るためである。ボイラー全体の水室で暖房管壁に発生する蒸気泡は、常に微細な水滴を少し巻き込む。蒸気の水分は上昇するほど少なくなる。また、ドーム膨らみの下部を特別に穿孔した閉鎖部も、水の豊富な分離を促す。
水はシリンダーからできるだけ遠ざけたい。なぜなら仕事をするのは蒸気だけで、水は死んだバラストだからである。最も乾いた蒸気はまさにドームの頂部が供給する。可能な限り多くの適切な形の蒸気を確保するため、一部の機関車は二つのドームを備え、管で連結される。
ドームからシリンダーへ蒸気を導き、仕事を終えた蒸気を再び排出させる大きな管は、煙室を通る。煙室は今日では広く張り出し、非常に深く作られ、暖房管を通じて火炎ガスに引きずられる灼熱した石炭片が前壁に沈殿できるようにする。煙突はそのため少し後ろに下げられている。煙突の大部分は煙室の内部空間に収まり、その円錐形の、上部が広がる構造の切り株だけが外に出て、光限界を超えないようにする。これにより、私たちの新しい大型機械はしゃがんだ外観になる。下部の煙突口には常に火花止めが設けられる。
火室と煙室は暖房管または煙管で最も密接に結びついている。その間をガスが通り、水の加熱に熱を利用する。火室で1600度まで熱せられたガスが、煙室に入る前に放出した熱だけが有用に使われる。すべての装置が適切に協力すれば、火室で1600度だったガスは煙室で300から500度しかない。この残りの熱は必然的に失われる。機関車も結局は蒸気機械であり、他の同種の装置と同じように低い効率しかない。
暖房ガスを煙室に吸引するのは、ブラストパイプの作用で、その開口は煙突の中央真下にある。巨大な脈動で急速に排出される蒸気が煙室内に低圧を生む。空気が流入しなければならず、それは灰箱から火格子と火床を通って入り、火を煽る。
ブラストパイプは機関車の熱経済で極めて大きな役割を果たす。しかし当然、シリンダーから蒸気が出ている、つまり機械が動いているときにしか働かない。機関車の点火時や駅での停車中の追加焚きでも、ブラストの吸引作用を完全に諦めたくない。そのため、主ブラストの上に常に補助ブラストが設けられ、運転台のレバー操作でボイラーから直接新鮮蒸気を供給できる。
火花止めは、煙室から小さな灼熱石炭片が飛び出すのを防ぐため、煙室を煙突に対して閉鎖するが、開口が小さすぎてはならない。そうするとブラストパイプによる低圧が大きく低下するからである。火花止めは常に細かい網ではなく、煙突内または煙突に湾曲した面を設け、上向きの火花流に逆らって衝突させ、再び煙室に戻す。
火花飛散を大幅に抑える特に有効な手段が火床にある。丸ボイラーの付け根のすぐ下、火室後壁またはそのすぐ近くから突き出た耐火レンガのスクリーンである。空気流で高く巻き上げられた多くの灼熱石炭片が、その下面で既に止められる。火スクリーンはさらに重要な任務として、暖房ガスの丸ボイラーへの急速な流出を防ぐ。ガスをその大きく突き出た前縁の周りを回らせることで、火室に少し長く留め、定置ボイラーの水室にも熱を利用させる。また、暖房管の端部を火の激しい攻撃から守る。
ボイラーで発生した熱が外部にできるだけ漏れないよう、ボイラー全体(ドームとシリンダーも含む、蒸気室の一部である)を覆装で覆う。それは薄い板金で、外部面全体から数センチの間隔を置いて周囲に敷かれる。これにより蒸気室の周りに静止空気層ができ、優れた断熱材となる。シリンダーは特にアスベスト布を挟んで保護され、運転室に向くボイラー壁も同じく、乗務員を熱放射から守る。
戦争中はアスベストが手に入らなくなり、断熱詰め物をガラス繊維に置き換えた。極めて細いガラス繊維を綿状の柔らかい板に加工し、断熱布として極めて成功裏に使われた。このガラスウール(高炉スラグの繊維も使われた)は、戦争が私たちにもたらした多くの永続的な技術的恩恵の一つである。
各ボイラーが着る断熱衣のため、外から定置ボイラーの支柱ボルト頭や、ドームと丸ボイラーのリベット継ぎ目を感知できない。
[図: 166. 火スクリーン
火室後部にある石製の湾曲。Borsig機関車より]
ボイラーのよく丸みを帯びた構造の下に、硬い角張りで鋼の直方体が突き出している。それは背中でボイラーを支え、機関車全体を巨大なクランプのようにまとめ、ボイラー、駆動装置、走行装置を一つの統一した力体にするフレームである。それは厚い板金か、狭い鉄梁をリベットまたは溶接したもので、前者を板フレーム、後者を棒フレームと呼ぶ。丸ボイラーはフレーム上の横支柱に乗り、煙室近くでのみねじ止めされている。他の部分は自由に滑るように梁の上に乗り、後部も火室保持部に嵌め込まれ、前後にある程度移動できる。これは長いボイラー構造が加熱の変化による収縮と伸張を可能にするためである。
[図: 167. 機関車主要部分の構成
ボイラーと運転台、蒸気ドーム、砂箱、煙室;フレームとシリンダー;走行装置]
管ボイラーとフレーム上の運転台を、レール継ぎ目通過時の激しい衝撃から守るため、フレームは走行軸に直接硬く固定されず、バネで支えられている。中間部材は複数の強力な鋼板層からなる長い板バネで、鋼板は中央でバンドでまとめられる。バネの端は調整可能な吊り具でフレームと繋がり、中央のバネバンドは軸受ハウジングに乗るか吊られる。
バネは衝撃を和らげるだけでなく、隣接する二つの軸が振動で異なった負荷を受けたときの均衡にも使われる。そのため、隣接バネの端は均衡レバーで結ばれる。一方のバネがその上の荷重で強く押し下げられ緊張すると、もう一方も引き寄せられ、バネバンドの圧力増大で隣接軸も負荷を分担する。この均衡レバーは図189のテンダーの中央軸と後軸の間に明確に見える。
ボイラーは今日ではフレームの上、したがってレール上面からかなり高い位置に置かれることが多い。この位置は、しばしば非常に高い車輪の間の空間で可能な丸みの直径を大きくするためである。広いボイラーは、今日の激しい運用に必要な大量の蒸気を常に確保するために不可欠である。
[図: 168. 板バネ]
機関車の開発は一時期、ボイラーの重心を高く置くことを恐れたために停滞した。機械が走行中に強く揺れるか、曲線で転覆するのではないかと信じられたからである。クランプトンは1846年に、この理由だけで今日では奇妙に見える機関車を造り、唯一の駆動軸をボイラーのずっと後ろに置き、ボイラーを深く低く置きながらもかなり広いものにした。クランプトン機関車はドイツでも長く大きな役割を果たし、唯一求められた広い蒸気室を持っていた。クランプトンが戦ったのは、今日も残る規則軌間の極端な狭さであった。ブルネルにとって、規則軌間でのボイラー拡大の困難が、イングランドのグレート・ウェスタン鉄道で広軌を導入する理由となった。ここでは車輪をさらに離して置き、難なく大きなボイラーを組み込め、鉄道全体をより性能の高いものにできた。これについてはすでに84ページで述べた。
今日では高いボイラー位置の恐れは克服された。むしろ重心を上げることは、車両の線路への衝撃を和らげ、線路を守り、反作用で機械自体も守ることを認識した。時には完全に必要な範囲を超えて、些細な利点を得るために行うこともある。Hanomagがベネズエラの路線用に造った図155の機関車は、特に高いボイラー位置を示し、内側駆動装置が非常にアクセスしやすくなっている。
[図:
Hanomag機関車より
- 四気筒複合機関車のピストンスライドバルブ
高圧と低圧シリンダー各々一つの蒸気供給を制御する]
高いボイラー位置の機関車は目には好ましくない。図150の機関車を見よ。それはすべての個別形の美しい調和を示すが、タイトル前の図のもう一つのMaffei機関車ほど芸術的感情を満たさない。後者は低車輪の貨物機関車なので、ボイラーをはるかに低く置けた。私たちの美意識は、おそらく動物の構造から尺度を取る。今日の動物界では、決して巨大な体が長く細い脚の上に置かれていない。私たちの大型急行機関車がそう見えるように。まるで下部構造がその上の荷重に十分強くないようで、その視覚が完全な満足感を妨げる。
シリンダーは通常、今日では常にフレームの前方に吊り下げられる。その丸みの上にシェードボックスがあり、そこに蒸気の往復を制御する装置が動く。スライドバルブは平らな皿か丸いピストンで、供給管から来る蒸気を交互にピストンの片側または他側に導く。固定機械ですでに長く成功裏に使われている弁制御も、今日では大型機関車で時折用いられる。
[図: 170. シリンダー鋳物
クレーンで鋳型穴から吊り上げられる]
シリンダー本体自体は鋳鉄製で、しばしば非常に巨大な鋳物である。円盤状ピストンは極めて精密に掘削された筐体内を滑り、挿入されたバネ付きの鋳鉄リングで密封される。
旅客輸送用の高速列車用機関車と、ますます重くなる貨物列車を牽引するための機関車に十分な力を与えるため、蒸気が作用できる可能な限り大きなピストン面積を作る必要がある。これは同時にシリンダーの拡大を要求する。しかし光限界の狭い制限のため、各シリンダーの直径はかなり狭い範囲に縛られる。それでも大きなピストン面積を確保するには、シリンダー数を増やすしかない。
実際、今日では非専門家が外観だけで推測するより、二気筒だけの機関車ははるかに少ない。彼は常に二つの外側蒸気容器しか見ないが、大型機械ではその間にさらに一ないし二つのシリンダーが収められている。特別な理由で四気筒を二組ずつ前後に配置することもある。アメリカではすでに三組のシリンダー対を持つ機械が造られている。これら多数のシリンダーへの蒸気導管(しばしば二つが同じスライドバルブで制御される)とその間の導管は非常に多岐にわたり、しばしば大きな困難を生む。これについては後で述べる。
[図:
Hanomag
- 四気筒機関車の力体
上部スライドバルブ筐体、下部に二つの小さな高圧と二つの大きな低圧シリンダー。二つの大きな鋳物]
蒸気圧力でピストンに生じた運動を走行装置に伝えるのは駆動連桿である。これ(ピストンを含む)が、すべての努力にもかかわらず今日もまだ目立つ機関車の前後揺れと突き動く走行の主な原因である。なぜなら駆動装置は均一な運動をしないからである。その重い質量は絶えず速度を変え、時には運動方向さえ変える。多くの措置にもかかわらず、今日までこの往復質量を完全に釣り合わせることはできない。四気筒機関車では最も容易に完全に静かな走行が得られ、ここでは駆動装置の運動を互いにずらして、往復質量が常に逆方向に働くようにできる。
ピストンにはピストン棒が固定され、それはシリンダー後部蓋のストップブッシュから外に出る。このストップブッシュも、機関車の蒸気室から動く部分が出てくる他のすべての閉鎖部も、高度の技術的傑作である。棒の遊びの軽い運動を許しつつ、高圧蒸気の外への道を塞がなければならないからである。ストップブッシュの詰め物で実際ほぼ完全な密封が達成される。ピストン棒自体は非常に精密に研磨され、その直径は規定サイズから上下0.01ミリメートル以上逸脱しない。
[図: 172. 蒸気ピストン
溝に挿入される鋳鉄密封リングは明瞭のためピストン棒に吊るして描かれている]
[図:
A. Borsig, Berlin-Tegel
- 制御クランク
運転台から制御を調整するためのもの:1. クランク握り、2. 保持爪、3. 制御位置読み取り目盛り、4. 制御主軸、5. 制御棒]
ピストン棒のシリンダーから離れた端は直線案内装置に支えられ、英語由来の言葉でクロスヘッドと呼ばれる。これは精密に仕上げられた滑り面を動く。クロスヘッドから巨大な主クランクへは推力棒が出る。主クランクからは連結棒で次の連結輪への駆動が導かれ、そのクランクから必要に応じて同じ方法で他の連結輪へ続く。主クランクの横には小さなクランクがあり、それで制御連桿の特別な部分であるスイングの運動が生じる。通常、制御の第二駆動はクロスヘッドから行われる。
[図:
Hanomag
- 駆動装置
- ピストン棒、2. クロスヘッド、3. 滑り面、4. 推力棒、5. 主クランク、6., 7., 8. 連結棒、9. 制御の先行レバー、10. スイング駆動(制御部)、11. スイング、12. スイング石の滑り面、13. 運転台の制御クランク用引棒と噛み合いレバー、14. 逆転棒]
制御のこの二重連結は、制御部が非常に複雑な運動を行うことをすでに示している。それは必要で、制御工具の配置と移動が機械全体の良し悪しに大きく依存するからである。良い制御か悪い制御かが、多量または少量の石炭消費を決定する。なぜなら主に蒸気消費を決めるからである。
古いスティーブンソン機関車は正しい石炭食いだった。なぜならその制御は、蒸気をほぼ正しい瞬間に交互にピストンの片側または他側に導くだけだったからである。シリンダー室は全行程中ボイラーと繋がったままで、常にボイラー内の全圧力が作用した。いわゆる全充填で働いた。
今日では制御により、各ピストン行程の終了前に閉鎖し、蒸気の膨張能力を利用する。シリンダー室が部分的に蒸気で満たされると、この蒸気は大きな力で膨張しようとする。したがってシリンダーを行程の一部だけでボイラーと繋げば十分で、残りの道は膨張する蒸気量で押される。この先行により蒸気消費、したがって石炭消費が少なくなることは明らかである。
[図: 175a. 二気筒機関車の駆動軸
主クランクと制御駆動クランク a) 軸受ジャーナル、b) クランクジャーナル]
[図: 175b. 三気筒機関車の駆動軸]
各機械の最適なシリンダー閉鎖瞬間を求めるのは詳細な計算の仕事である。しかし充填率は機関車の変化する負荷にも対応しなければならない。上り坂では平地とは異なる、最も高い速度では低速とは異なる。このためスライドバルブ連桿は、いつでも機械的に充填を変更でき、運転士がすでに知る制御クランクでできるように作られている。
調整は、シリンダー用引棒の端を固定せず可動にすることで可能になる。この棒の運動を導く装置――スイング――内で上下に移動でき、それにより棒が長短の運動をする。これにより充填が変わるだけでなく、制御の完全逆転で前進を後退に変えられる。移動部品であるスイング石(名称にもかかわらず鋼製)には、運転台から来る長い棒が噛み合う。
[図: 175c. 四気筒機関車の駆動軸]
今日使われる制御には多様な構造がある。
他のピストン蒸気機械と同様、機関車も死点を持つ機械である。駆動装置のクランクが正確に水平にあり、ピストン棒と推力棒が一直線になると、ここでは回転作用が不可能である。固定機械では各行程で二度起こる死点をフライホイールの慣性で克服する。機関車ではそんな装置を付けられないので、二重駆動装置ではクランクを90度ずらして死点を越える。例えば右クランクが水平で回転を生まないとき、もう一方は垂直中間位置にあり、最大の攻撃性能を発揮する。
ボイラー、フレーム、機械は走行装置――軸と車輪――で支えられる。車輪は同時にピストンの運動を機関車の線路上の前進運動に変え、回転によりレールとの摩擦で前進させる。
[図: 175d. 連結軸]
軸は機関車で最も高い負荷を受ける部分である。各軸は非常に重い負荷に耐え、同時にレール端の重い衝撃を柔軟な中間物なしで受けなければならない。さらに最大40 000 kgのピストン圧力による高い負荷が加わる。軸は常に最高の、最も粘り強い鋼を一塊で鍛造する。入手可能な最も信頼できる材料がちょうど良い。
二気筒機械では軸は常に直線だが、隣り合うシリンダー数が多い場合は曲げ、クランク軸にしなければならない。クランク軸は特に製造精度が非常に高いため、極めて困難な加工品である。
車輪は今日常に二部品:内側の星とこれを包む走行環である。星はハブに向かう輻を持つ狭いリングで、通常鋼鋳造で作られる。衝撃に対してある程度のバネ性を持たなければならない。一方、走行環またはタイヤは硬く、レール上でできるだけ摩耗しないようにする。その円形の保持が機械の静かな走行に大きく依存する。
[図:
Alice Matzdorff撮影、ベルリン
- 事故で曲がった機関車軸
ベルリン王立交通・建築博物館より]
[図:
Alice Matzdorff撮影、ベルリン
- 軸試験
機関車軸、鋼の粘り強さを試験するため冷間で曲げたもの。
ベルリン王立交通・建築博物館より]
昔、鉄道の速度が低く機関車重量も控えめだった時代には、走行環は鋼棒を丸く曲げて端を溶接して作った。しかし溶接部は常に弱点である。どんなに注意深い作業でも、二つの棒端の完全な結合は不可能である。耐久性は溶接部で常に他の均一な部分より低い。走行環の破断は鉄道運用で最も危険な現象の一つである。今日では走行環が外れても星だけで短距離走行し、破壊しない場合もあるが例外である。たいてい環の飛散は車輪全体の破壊と深刻な列車事故を招く。今日の高速度と巨大軸荷重のため、完全に溶接のない均一な鋳鋼片からなる環しか使えない。
鉄道車輪の無縫環はアルフレート・クルップの発明である。これにより鉄道事業をまさに救ったと言える。完全信頼できる環なしには発展は続けられなかった。
[図:
Alice Matzdorff撮影、ベルリン
- 耐久性のある車輪星
この機関車軸の車輪星は破損と環飛散後も70キロメートル走行し、破壊しなかった。ベルリン王立交通・建築博物館より]
アルフレート・クルップが鉄道に贈ったものは、鉄道が彼に豊かに返した。奇妙なことに、後年の大砲王は平和の仕事で工場を拡大した。1850年代・60年代に大砲筒の試験と改良に費やした巨額は、無縫走行環販売の大きな収入によるものだった。クルップ家今日の巨大な富の根源はここにある。
今日もFried. Krupp in Essen社の工場マークは三つの嵌め合わされた鉄道走行環である。
[図: 179. Fried. Krupp in Essen社の工場マーク
三つの無縫鉄道走行環]
環の製造はクルップ法で次のように行われる。鋳型穴から出た四角い鋼塊の一つを丸く鍛造し、十分な厚さの部分を切り落とす。完全な鋼板が今、水圧機の下に来る。水圧機は巨大な力を持つ。恐ろしい力で下降するスタンプが板から栓を押し出し、中央に丸い穴ができる。アルフレート・クルップ自身は十分強いプレスがまだなかったので、鋼板の穴をより苦労して作った。のみで板に隙間を作り、それをゆっくり円形の穴に広げた。
穴あき鋼板は次に環圧延機に運ばれる。二つのロールの間を回転させ、一つは中央穴に嵌まり、もう一つは外から環を押す。ロール間を通るにつれ(徐々に狭く調整)、環の厚さは薄くなり、直径は大きくなる。外側ロールの溝で、環は同時に粗い形でフランジ付きの正しい断面を得る。圧延後、旋盤でさらに加工される。
走行面は完全に滑らかで損傷なく保たなければならないので、星との結合は通しボルトではできない。そんなボルト結合やリベットさえ、車輪にかかる激しい振動では保たない。環と星の結合は別の方法で、自然の熱膨張の法則を最も美しく利用する。
走行環の内径は星の外径より1/1000小さく保たれる。環はすぐには嵌まらない。しかし可能にするため、環を全周から均等に加熱する丸火に入れる。膨張して星の上に容易に置ける。暫定的には結合は極めて緩い。しかし環が冷えると、並外れた力で収縮し、星を強く締め付け、一体となる。分離は環がどこかで割れたときだけ起こる。その場合、走行中に環が外れるのを防ぐため、環が星に乗る部分に側面からスプリングリングを嵌め、環と星を全周で挟んで保持する(図181)。
[図: 180. 無縫走行環の生成
a) 切り落とした鋼塊、丸く鍛造。b) 穴あき鋼塊。c) 圧延環。d) 完成旋削走行環]
車輪ハブの内径も軸ジャーナルの直径より少し小さく保たれる。結合はここでは冷間圧入で120 000から150 000キログラムの圧力で行われる。車輪ハブがこの強引な作用に耐えるため、非常に厚壁でなければならない。こうして車輪はキーや他の結合なしに軸に不動に固定される。
車輪星の環近くには釣り合い重りが鋳込まれ、機械走行中に軸に交互に作用する駆動装置の不均一回転・往復部の運動エネルギーを可能な限り釣り合わせる任務を持つ。
[図: 181. スプリングリング
環破断後も環が飛ばないよう環と星を保持]
[図: 182. 急行機関車の駆動輪星
ベルリン王立交通・建築博物館より]
機関車では三種類の軸を区別する:駆動軸、連結軸、走行軸。機械力が噛み合う軸、つまりピストン棒とクロスヘッドから来る推力棒がクランクに連結される軸を駆動軸という。主クランクに棒で結ばれたすべての軸を連結軸という。駆動軸と連結軸の合計が駆動軸数である。残りは駆動から自由な走行軸である。
駆動軸に嵌まる車輪の直径は、機械で達成したい速度に応じて決める。各ピストン全行程(前後運動)で、駆動軸に固定された車輪は一回転する。直径が大きいと長い距離を、 小さいと短い距離を走る。急行機関車は常に大きな車輪、貨物機関車は小さな車輪を持つ。
これらの機械では同時に大きな牽引力が得られる。なぜなら蒸気圧力でピストンを動かして生じる仕事は、他の仕事と同じく力と道に分けられるからである。物理法則:仕事=力×道。
ピストン行程で短い道しか進まなければ、利用可能な牽引力はそれだけ大きくなる。常に非常に重い貨物列車にはこれが必要で、速度を低下させる。
機関車の一つの駆動輪の直径はすべて等しくなければならない。走行輪は異なる大きさでよい。
機関車の総軸数は重量による。主線路では一輪のレール圧は9000キログラムを超えず、軸圧は18 000キログラムを超えない。85 000キログラムの機械は少なくとも五軸必要である。
連結軸数は機械が発揮すべき牽引力で決まる。機関車が荷を引くには、機械力が噛み合う車輪が一定の圧力でレールに押さえつけられなければならない。昔は連結フックに荷を掛けると車輪が滑ると恐れた。だからブランキンソープ、ブルントン、チャップマンなどは独特の蒸気車を造った。しかし車輪の空転の恐れは過大だった。今日知るように、通常条件下では機械から摩擦重量の1/6を超える牽引力を求めない限り滑りは起こらない。最高許容重量18 000キログラムの軸では、十分な駆動機械性能があれば安心して3000キログラム引ける。12 000キログラムの牽引力が欲しければ少なくとも三駆動軸必要、など。非常に重い列車を運ぶ貨物機関車は急行機関車より多くの連結軸を持つ。
しかし十分性能の高い機械を確保するため、特に連結軸の少ない急行機関車ではボイラーを重くし、高負荷フレームの重量をそれだけで支えられないようにしなければならない。すると相当数の走行軸を追加せざるを得ない。
今日の機関車の高い重量のため、総軸距、つまり第一軸中央から最終軸中央までの距離は10メートル以上になる。(ここで再度指摘するが、本書では軸間の距離を軸距と呼び、ドイツで通常の公式呼称「Radstand(車輪距)」より適切である。)こんな長い軸距は機関車が曲線を通過するのを極めて困難にする。ドイツ主線路の穏やかな曲線でも不可能になるだろうが、走行装置に曲線通過のための特別な措置を講じなければ。
機関車フレームは剛直な直線片である。そこに固定された軸の車輪は常に完全に直線に並ぶ。しかし曲線では線路は弧を描くので、車輪は逸脱しないようそれに適合しなければならない。つまり、長軸距の機関車では軸中央の結線を直線から可能な限り弧に変えられるようにしなければならない。
個々の軸を側方移動可能にし、側方遊びを与えることでほぼ達成できる。そんな移動軸は曲線の位置に応じて右または左に少し逃げ、穏やかに衝撃なく曲線を転がる。移動可能でも軸の堅固な支持を得るための特別措置が必要である。直線走行中の軸受内の左右移動を避けるため、移動軸は通常強力バネで中央位置に保持される。曲線外側レール頭部へのフランジの当りで初めて側方移動が起こる。移動量は当然数センチを超えない。
[図: 183. 線路内での機関車軸の可動性
- 剛軸。2. 前軸移動可能。3. 前軸調整可能(曲率半径方向に)]
移動軸の組み込みで機関車走行の静かさと安全性はすでに大きく向上する。そうした装備の機関車は曲線をより容易に通過し、軸距が軌間より少し狭いため軸には元々遊びがある。しかし移動軸の曲線内位置は最も望ましいものではない。
直線では軸は常にレール方向に垂直である。この位置だけが走行面をレール頭に正しく置き、フランジが上がる傾向がない。曲線では剛軸も移動軸も常に斜めに立つ。曲線を最も柔らかく通過するには、各軸が常に曲率中心から線路へ引いた半径方向に位置するように調整されるのが理想である。そんな縦軸に対する移動は連結軸では不可能で、クランク軸受中心は駆動連桿で固定された距離を保たなければならない。しかし自由走行軸では調整可能で、実際に実行されている。
走行軸に大きな線路内可動性を与えることが特に望ましかったのは、それらが軸距の最外端に位置し、最も適合性を必要とするからである。大別して二つの配置がある:走行軸対用と単軸用。
[図: 184. アダムス軸
機関車走行軸で、曲線で半径方向に調整可能。1. 直線でのアダムス軸、2. 曲線でのアダムス軸、80ミリメートル振れ]
走行軸対は旋回台にまとめられる。特別な独立した小型車で、フレームとそこに固定された二軸からなる。この小型フレームは主フレームに固定された垂直丸ピンだけで全体構造と結ばれ、小型フレーム内の対応軸受に入る。小型フレームは水平面で自由に回転できる。そんな旋回台の軸(様々な形で造られる)は常に半径方向に位置する。それらは特に柔らかく衝撃のない曲線通過をもたらす。ここでも中央位置は強力バネで確保される。旋回台構造の詳細は客車走行装置のところで述べる。
単軸を調整可能にするためによく使われる配置はアダムス軸である。ここでは軸受はフレーム内の直線案内ではなく、円弧状の面を持つ(図184)。軸自体は常に完全な直線を保つが、軸受箱の外面だけが曲がっている。曲線外側レールへのフランジ当りで側方移動が起こると、アダムス軸は直線的に横に逃げず、まるで円中心に連結棒で固定されたように回転し、斜めに位置する。ここで軸は最も快適な位置――曲率半径方向――を求める。復帰もバネによる。
連結軸では調整は不可能とすでに述べた。しかし側方移動だけでも、軸距と軌間の長さ差による遊びの助けで、連結軸が五ないし六本までの機械では曲線通過に十分である。しかし最も重い貨物機関車、特に上り坂を走る場合はこの連結軸数を超えることがしばしば必要になる。八、十、時には十二連結軸が必要である。ここでは側方移動だけで緩和された固定軸距は保てない。高い摩擦重量と対応する牽引力を持つ機関車の建設を可能にするため、極めて巧妙な構造と走行・駆動装置の根本的変更に踏み切らなければならなかった。
[図: 185. 駆動軸の調整性
C + C マレット機関車の走行装置。後部走行フレームは主フレームに剛結、前部走行フレームは可動]
非常に多くの連結軸を持つ機関車(例:図2)を曲線で十分可動にするため、全軸を一つの機械で駆動するのをやめ、ボイラーの下に二つの蒸気機械を置き、各々が同じ数の連結軸を駆動する。四気筒はもはや並ばず、対で前後に配置される。これにより連結軸の小数を、旋回台に似た特別車に置き、互いに剛直でも他に対して異なる角度で位置できるようにする。前方の二気筒も一緒に回転する。これを可能にするため、これら気筒への蒸気供給は可動管路で行わなければならない。
自由に動く連結軸台の考えが既にあった長い間、実際に運用可能な実施はできなかった。可動蒸気管路を十分密封できなかったからである。高圧の全ボイラー圧力を受けなければならなかった。マレットと同時にドイツ人リムロットが解決したのは、すぐに学ぶ理由で可動連結台に低い圧力の蒸気を供給できたからである。マレット・リムロット機械とその多数の連結軸が、ようやく二機関車だけで強い上り坂を最も重い列車を運ぶことを可能にした。
八連結軸と122 500キログラムの摩擦重量を持つ機関車は既にかなり巨大な存在である。私たちでは当面これ以上進んでいない。しかしアメリカでは鉄道でも巨大さを好むので、十二連結軸の機械が既に造られている。これらはもはや機関車本体に全部収まらず、最後のものはテンダーの下にあり、テンダーの摩擦重量も牽引力に利用できる利点がある。
図186のエリー鉄道の巨大機関車は三つの独立した蒸気機械で駆動され、最も前方のは可動台に軸を置き、後方はテンダー連結で調整性を獲得する。
[図: 186. アメリカ・エリー鉄道の巨大機関車
六気筒と三つの独立駆動装置;最後尾はテンダー下。この1 D + D + D 1機関車は28輪を持つ]
曲線通過のためのもう一つの異なる試みはアチソン・トピカ・アンド・サンタフェ鉄道で行われた。非常に長いボイラーの下に分散した全連結軸がフレームに固定されている。しかしフレーム自体とボイラーに継手が設けられ、曲線への適合を許す。この継手の設置はボイラー構造の完全な変更を強いた。暖房管は運転室から継手までしか届かない。前部ボイラー部分は全補助装備を含む。ヨーロッパではまだこの構造に踏み切っていない。
一般に、機関車走行装置を曲線で可動にするために考え出された困難でしばしば多大な精神作業を要するすべての措置は、鉄道運用に大きな利点をもたらした。しかしさらに有利に働くのは許容軸圧の上昇で、それにより少ない軸とそれに応じた単純な機械で同じ牽引力が得られるからである。もちろん、簡単に述べられる軸圧上昇の数字は巨大な事前作業を前提とする。全体の上部構造、特に橋もより重い負荷に確実に整備しなければならない。
[図: 187. アメリカ巨大機関車のシリンダー]
[図: 188. 関節ボイラーの大きなアメリカ機関車
ボイラーとフレームの継手が長い機関車の曲線通過を可能にする]
機関車は国土を疾走する際、忠実な伴侶を常に連れている。短い旅しかしない機械だけが、しばしば家に残ることを許される。予備牽引や入換え専用、都市・近郊線機関車はたいてい特別なテンダー車を持たない。必要な比較的少量の水と石炭を自軸で運べる。技術用語ではそんな特別テンダーなしの機械をテンダー機関車と呼ぶ。
長距離用のすべての機械は牽引テンダーを持つ。なぜなら、旅に持って行く大量の水と石炭は非常に重く、すでに重く負荷された機関車軸では支えられない。また、こうした機械の厳しい空間利用のため、そこに場所がない。備蓄は特別な車に積まなければならず、その独特の造りで鉄道車両群の中で比類のないものである。
テンダー軸も非常に重く負荷される。貨物機関車用テンダーは約16立方メートルの水と7000キロの石炭を運ぶ。急行列車の長い距離では30立方メートルの水と約10 000キロの石炭に増える。1立方メートル水が1000キロ=1トンであることを考え、総重量40 000キログラムである。
水はテンダー箱内部に収められる。受け入れ容器は上部を覆う板金で閉じられ、その位置は側面から見ても、非常に強力なリベットでできた折れ線で明確にわかる。覆い板は後ろから始まり、まず水平、次に少し下向き斜めに、そしてまた短い水平に移る。この位置は、石炭も支える任務があるためで、石炭は斜面を越えて常に自ら前方に滑り落ち、火夫のシャベルが常に容易に届くようにする。石炭山が運転室に崩れ落ちないよう、前方上部から常に厚板が挿入される。水容器には強力な補強と横壁があり、振動で全水量が均一に動き、外壁に激しくぶつかるのを防ぐ。
石炭箱はテンダー車の最後尾まで届かない。そこに水充填口の空間を残すためである。この充填口は常に広く、人が入って空になった水箱の内部状態を調べ、必要なら小修理や徹底清掃ができるようにする。充填口はレール上面から2.75メートルを超えて高くしてはならず、水クレーンのアームが旋回できるようにする。機関車ボイラーの給水装置とは可動管または充填ホースで繋がれる。
[図:
Hanomag 製
- テンダー]
テンダーの寸法を一定限度を超えて大きくするのは経済的に正しくない。各機関車が運べる水備蓄は一定の範囲で尽きる。急行列車が停車なしで通過できる距離はこれで制限される。イギリスとアメリカの一部の路線ではこの制約を独特の配置で逃れようとする。停車時だけでなく走行中もテンダーを充填できるようにする。線路中央の適切な場所に約500メートルの長い水槽を埋め込み、最初の建造者ラムズボトムの充填槽と呼ばれる。テンダーからは通常枕木上面を越えて自由に下がる口金が吊り下がる。しかし槽の区間ではレールが8~10センチ下げられ、充填口が水に入り、槽の終わりに再びレール上昇で自動的に持ち上げられる。これでテンダーは数秒で走行中に水備蓄を更新できる。
ドイツでも停車なし急行区間延長の強い意欲があるにもかかわらず、充填槽の配置はまだ諦めている。理由は十分である。私たちの気候では槽の水が毎年数ヶ月凍結する。特別な加熱装置を加えるのは高価で面倒である。また、槽水に粗い汚物が入りやすく、機械の給水装置の通路を簡単に詰まらせる。高速走行中の給水で槽水が側方に高く飛び散り、テンダー全体が水雲に包まれる。すべての部分の水浸しは運用上極めて好ましくない。
テンダー箱内の残存水量を常に容易に認識するため、前方横壁に浮きで動く指針が取り付けられている。
機関車とテンダーの連結は第17節で扱う。この短連結の上に、運転台に蝶番で固定された滑り止め板金の橋が架けられる。
すでにしばしば示唆したように、ここ数十年は機関車建造に、思想的には依然として「ロケット」の造りに密接に結びついているが、主に二つの革新をもたらし、徹底的な効果を発揮した。両者の目標は石炭節約で、それは達成された。
一つの革新は機械内の蒸気導管、もう一つは暖房管領域での水から得た蒸気のさらなる加工で、パン屋がすでに出来上がった生地を用途に適したものにするためのこね返しに似ている。今述べる機関車建造の二つの最も重要な成果は:複合機械の創出と蒸気過熱の発明、つまり過熱蒸気機械の建造である。
今日の機関車は、すでに聞いたように、決して全充填で働かない。シリンダー室は各ピストン行程終了前にボイラーから閉鎖され、蒸気が膨張できる。しかしここでも完全に減圧しない。ピストンを行程末まで導いた後も、まだかなりの仕事能力を残しており、以前は失われていた。新しい構造を使わない機関車では、蒸気がブラストパイプから非常に力強い衝撃で逃げる音が聞こえる。これは力が失われている証拠である。
ピストンを行程末まで導いた後も蒸気がまだ持つ仕事能力をさらに利用する考えは、まず固定機械で適用された。ここでは長く、ボイラーからの新鮮蒸気を同時に両シリンダーに入れず、一つだけをボイラーと繋ぎ、二番目のシリンダーは一つ目の排気管から供給される。こうして蒸気は二度仕事できる。二シリンダー間に結合が生まれるので、そんな装置の機械を複合機械と呼ぶ。十分な構造的完成後、この装置でかなりの石炭節約が達成された。
この考えを可動蒸気機械にも適用するのは、常にそうであるように、多くの苦労の後であった。独特の構造、限られた空間、その他の特別な性質のため、機関車は革新導入時に常に最大の精神作業を強いる。単なる考えだけではここでは不十分である。素人発明家は、望ましい革新の計画が脳裏にぼんやり浮かんだだけで大きなことを成したと信じがちである。しかしそれでは革新そのものはまだ考えられておらず、ただ技術の所有物になるべき願望が生まれただけである。ここから本当の発明作業が始まる。革新は非常に厳しい技術的現実のすべての要求に応えられるよう形作られ、準備されなければならない。ここでほとんどの発明が挫折し、それが本当の発明ではなかったことを証明する。鉄道運用ほど、発明思想を完全に成熟させるのが難しい分野はない。今日、非専門家がこの分野で本当に有益な新しいものを生み出すのはほとんど考えられない。
機関車への複合配置の適用を考えたのは初めてドイツ人であった。1834年にドイツ人技術者ゲルハルト・モーリッツ・レントゲンがフランスで固定蒸気機械用複合装置の特許を取った明細書に、「この複合配置を鉄道機械に移しても同じ利点が得られる」とある。しかしレントゲンはこの示唆を行動に移さず、特許は紙の上に残った。他の多くのこの分野の発明と同様である。
最初の複合機関車は1876年にスイスの技術者アナトール・マレットが造った。フランスのシュナイダー社がバイヨンヌ―ビアリッツ鉄道のために製作した。1880年以降、当時のハノーファー鉄道局機械検査官アウグスト・フォン・ボリースが複合機械の完成に大きな功績を残した。プロイセン鉄道向け最初のこの種の機関車は同年エルビングのシーハウ社で造られた。それ以来プロイセン鉄道管理局管内で複合機械がますます多く使われるようになった。
今日の複合機械は約20パーセントの石炭節約をもたらす。この配置を本当に有用に活用するため、機関車に多数の特別装置を組み込む必要があった。
蒸気は第一シリンダーを通った後当然圧力が下がり、各平方センチメートルのピストン面積に作用できる圧力は小さくなる。しかし機関車の両側で同じ仕事量を得たいので、この圧力低下を補わなければならない。これは低圧側、つまり二番目の手から蒸気を受ける機関車側のピストンとシリンダーを拡大することで行われる。蒸気圧力×ピストン面積の計算結果(仕事量)が、高圧側も低圧側も同じになる。
また、二つのシリンダーを単純な管だけで繋ぐことはできない。高圧シリンダーは低圧シリンダーに蒸気を常にその最も必要とする瞬間に送るわけではない。高圧ピストンが行程末に達したとき、低圧ピストンはクランクの90度ずれのためちょうど中央にある。これは低圧側が最高の蒸気需要の瞬間であるが、高圧シリンダーはほとんど何も供給できない。このため二つのシリンダー間にかなり広い容器を挿入し、低圧側が向こうのピストン位置に無関係に供給できるようにする。
機関車が最大の力発揮をするのは常に発車時である。すべての物体は動き始めるときより、動きに入れる方が容易である。運動の慣性と同じく静止の慣性もある。機関車は連結フックに与えられた列車の荷重を、発車信号後の発車時ほど強く感じない。この最も困難な瞬間に複合機械は時々失敗する。蒸気は高圧シリンダーを通らなければ低圧側に行かないので、発車時は両機械が働けない。中間容器からも低圧シリンダーはこの瞬間供給できず、発車開始時にそこに蒸気は全くない。このため運転士が発車時に複合作用を解除できる制御弁を設けなければならなかった。この弁を開けると両シリンダーが新鮮蒸気を受け、機械は複合ではなく双子作用で働く。
複合機械の利点は、発車を頻繁にする機械――入換え、貨物、都市線機関車――では消える。プロイセン鉄道管理局はそういう機械を常に双子作用で造るが、急行と急貨物機関車は今日ほとんど複合作用である。
四気筒機械では二つが高圧、二つが低圧に使われる。各高圧に一低圧が割り当てられる。ここで特に利点が生じるのは、曲線通過に自由可動駆動装置を持つ機械である。マレットとリムロットはここで二つの低圧シリンダーを可動駆動フレームに取り付ける考えに至った。可撓蒸気管路はもはやボイラーの高圧ではなく、はるかに低い低圧だけを密封すればよくなった。これで初めて本当に使える調整可能連結軸付き機械ができた。ドイツで最初のマレット・リムロット機械はミュンヘンのJ. A. Maffei社で製作された。
複合作用の利用よりはるかに重要なのは、機関車建造にとって過熱蒸気または熱蒸気の導入である。
ボイラー水から生成される蒸気は常に微細な水滴の形で水を含む。これがシリンダーに入ると機械に非常に有害で、そこで何の作用もせず、働く蒸気の場所を取る。昔から蒸気をシリンダーに入る前に暖房領域に長く留めて巻き込まれた水も蒸発させ、乾燥させる試みがなされてきた。
しかし大きな利点は、乾燥に必要な温度をはるかに超えて蒸気を加熱したときに初めて生じた。完全に乾燥した蒸気でもシリンダーに入ると、比較的冷たいシリンダー壁との接触やピストン押しの際の膨張で一部がすぐに水に凝縮する。再びシリンダー内に死んだ有害な水が生じる。しかし過熱蒸気、つまり約360度まで熱せられたものは、冷却に耐え、凝縮しない。長い間膨張性ガスの性質を保つ。過熱により蒸気の全部分が働き、無駄に失われる水にならず、はるかに良い蒸気利用が可能になる。
過熱蒸気の有用性の認識は古いが、使える熱蒸気機関車の実施は長く不可能だった。100度から360度に蒸気を上げるすべての措置が、機関車ボイラーに取り付け可能で、既存の構造を根本的に変えずに済むようにしなければならなかった。空間的に制限された状況への極限の適応が必要だった。
[図: 190. 奇妙な機関車
1864年ペティエ製、熱蒸気生成用]
熱蒸気に本当に自由な道を開くため、ペティエがフランスでやったような機関車(図190)は造れなかった。あれはボイラーの外形をほとんどすべて変えてしまった。
熱蒸気装備が機関車重量をあまり増やさないよう注意し、個々の装置は容易に取り付け可能でなければならず、最後にピストンリング、スライドバルブ、ストップブッシュ、密封部、特に潤滑油を、以降さらされる並外れた高温に耐えられるように準備しなければならなかった。
本当に使える熱蒸気機関車の実施、そしてすぐに地球上の全土で並外れた勝利の行進を始めたものは、世紀初頭にカッセルのドイツ人技術者ヴィルヘルム・シュミットが初めて成功させた。彼はすべての困難を克服し、その仕事でドイツ人技術者が科学的教育に基づき最大の偉業を成し得ることを再び証明した。
シュミットは最初に他の構造(例:煙室過熱器)を試した後、今日では一般に暖房管または煙管過熱器が使われている。蒸気の過熱はここで、レギュレーター弁が開いた後ドーム内で新鮮蒸気が長い道のりで熱い火炎ガスと最も密接に接触し、その後シリンダーに送られることで行われる。
過熱器装置を収容するため、ボイラー上部の列の暖房管または煙管は他の管より広く作られている。各管に過熱器部分、つまりU形に曲げられた管束が入り、ボイラー前壁の前、つまり煙室内の湿蒸気集め容器から来て、熱蒸気集め容器に接続される。
[図:
Schmidtsche Heißdampf-Gesellschaft in Cassel
- 熱蒸気生成
機関車の長断面で過熱管の暖房管内位置を示す]
各過熱器部分は二重のU形曲げ管である。蒸気はまず一つのループを通り、次にもう一つを通り、各煙管内で二度往復し、外側からU管を洗う熱ガスで360度まで熱せられる。
[図: 192. ヴィルヘルム・シュミット式煙管過熱器
煙室内集め容器と過熱管。管端は強化されている]
極めて高い周囲熱で燃えつかない引き抜き鋼管を造れたことは驚くべきことである。暖房管も同じく熱せられるが、周囲の水が徹底した冷却を生む。過熱管は蒸気で満たされるためこの冷却がない。最大の困難はU管の曲げ端部で、熱ガスの完全な攻撃に最もさらされるからである。今日では管端に強化キャップを溶接して十分な耐久性が達成された。
過熱管はある程度冷却される(この地獄にそんな表現が使えるなら)、蒸気が通っている間はそうである。レギュレーター弁が閉じると蒸気供給が止まり、壁はもはや熱を放出・伝導できない。このため閉じたレギュレーター弁時はU管の加熱を減らすよう配慮される。
[図: 193. 煙室内の過熱器配置
上部集め容器からシリンダーへの非常に太い蒸気供給管が出る]
[図:
ベルリン王立交通・建築博物館の模型より
- 熱蒸気機関車のボイラー内部
前方煙室内の過熱器配置。切断された煙管内に二重過熱蛇管]
熱蒸気機関車を前方から見ると、煙室のすぐ後ろ、丸ボイラーの右側に小さな水平シリンダーが見える。それは図152の機関車ではっきりわかる。このシリンダー内にピストンが収められ、レギュレーター弁が開いている間、つまり暖房管に蒸気が供給され機械が働いている間、後方から入る蒸気で静止位置から移動する。閉鎖されるとピストンは元の位置に戻り、レバー伝達で煙室内の広いフラップを動かす。このフラップは水平位置から垂直になり、過熱管が入った暖房管の出口開口を閉鎖する。これで熱ガスのその管を通る流れが大幅に減り、加熱が下がる。
運転台には手車輪があり、レギュレーター弁が開いていても過熱器フラップを任意に調整できる。これで乗務員は規定通り過熱度を調整できる。電気装置で運転台の目盛盤に常に温度度が読める。
熱蒸気機械の発展にはプロイセン国鉄管理局が大きな功績がある。常に有望な技術革新に対して勇敢だった管理局は、結果がまだ見えない開発段階からこの発明に取り組んだ。何百万マルクが試験に費やされ、今日知る限り決して無駄ではなかった。今日プロイセンでは何千もの熱蒸気機関車が運用されている。
[図: 湿蒸気機関車
熱蒸気機関車
- 蒸気過熱による牽引力向上
同じ石炭消費と機関車重量での湿蒸気機関車と熱蒸気機関車の最高牽引性能の比較]
過熱蒸気使用による節約は少なくない。複合機械では水を最大26パーセント、双子機械では33パーセント節約、石炭は複合機関車で12~18パーセント、双子機関車で20~25パーセント節約と計算される。
鉄道の並外れた巨大石炭需要とそのさらなる拡大により、石炭消費はますます高まるため、節約の見込みがあるあらゆる可能性を利用しなければならない。そこで最近、機関車にもう一つの部品を追加し、その効果を生むことにした。
今ではテンダーの貯水槽からボイラーにポンプで送られる水が、冷たいまま入らず、事前に強く温められるようにする。機関車には二つの給水装置――噴射器とピストンポンプ――が備わっていることをすぐに学ぶ。噴射器では水をボイラーに投げ込む際に蒸気と混ざるためある程度の予熱が自然に起こる。ピストンポンプは以前はあまり使われず、完全に冷たい水しか送れなかったが、今では常に敏感な噴射器より頻繁に使われ、ボイラーとの間に給水予熱器を挟めるようになった。
この予熱器は丸いまたは平らな鉄容器で、中に管束が入っている。シリンダーから出る排気の約七分の一をブラストパイプの代わりに予熱器に導き、壁内空間を満たす。ポンプでボイラーに送られる水は管束を通り、U形連結で一本の管から次へと進み、熱い蒸気室と非常に広範に接触する。この新装置の利点は極めて大きく、古い機械にも後付けで予熱器が取り付けられた。例えばベルリン市街線機関車はほとんどすべて、丸い背中にかなり不格好な予熱器箱を載せている。
[図: 196. 給水予熱器
Knorr式]
[図: 197. 給水予熱器内の管束
水が押し通される]
ここ数十年が機関車建造にもたらした特に注目すべき革新には、煙燃焼またはより良い煙低減装置もある。
機関車煙突から出る煙と黒い雲から降る煤が鉄道旅行の楽しみを強く減らすことは疑いない。旅行者だけでなく運用にとっても煙害は敵である。煙突から出る燃焼残渣には硫酸ガスが含まれており、すべての塗装面と光沢面を攻撃する。これが鉄道車両の外壁を急速にみすぼらしくし、駅舎屋根を腐食させ、鉄橋を本来より頻繁に塗装しなければならない原因である。
トンネル内での煙の作用は最も不快で、機関車からのガス流出が強すぎると、特に屋外に立つ機関車乗務員にとって窒息の危険を生む。1898年には、換気不良で悪名高いトリノ―ジェノヴァ間の3000メートルのジョヴィ・トンネルで、旅客列車の火夫と運転士が煙で窒息死した。列車は強い上り坂で後退し、続く貨物列車に衝突した。多くの死者が出た。この極めて稀な事故からも、煙燃焼は心から望まれる目標であることがわかる。
煙は火床上の燃料燃焼で炭化水素が追い出されることで生じる。通常、火床の熱はここから容易に着火する水素を燃焼させるだけで十分である。その後純粋な炭素が小さな粒として分離し、私たちが煤と呼ぶものである。ブラストパイプの吸引で火花止めにもかかわらず煤粒子は煙突から外に出る。火花止め装置の網目があまり細かくできないことはすでに知っている。
火床ガスの炭素を大部分燃焼させるには、灰箱から火格子を通って火室に入る空気のほかに、火床上に新鮮空気を追加供給し、これを流出ガスと徹底的に混ぜればよい。この点で最高の効果を発揮する装置はベルリンのマルコッティ社製で、今日ではほぼすべての大型プロイセン機関車に取り付けられている。
マルコッティは次の方法で非常に強い煙低減を達成する:
[図:
Hanomag-Nachrichtenより
- 煙燃焼なし!
アメリカ・ロッキー山脈の貨物列車]
火室の運転台側壁の二つの空洞支柱ボルトに二つのノズルが挿入され、そこから火スクリーン方向に蒸気幕が吹き出される。この幕は最上部炭層の上方少しの高さで火床全体を覆う。独特の形の火扉の横の特別開口から同時に上部空気が供給され、この蒸気渦でガスと混ぜられる(図199-201)。
機関車のしばしば変化する負荷に対して常に最も効果的な煙燃焼装置の設定ができるよう、運転台に一連のレバーが設けられ、蒸気幕の調整と上部空気流の増減が可能である。注意深い操作でマルコッティ装置は非常に良い効果を発揮する。燃料利用も改善するとされる。いずれにせよ機関車の煤煙を完全に防げる。
ここで述べた機関車建造のすべての新成果により、鉄道運用では今日実際に非常に大きな石炭節約が達成されている。ハンマーのまとめによれば、1894年にプロイセンでは馬力時(つまり一馬力が一時間働く)ごとに2.7 kgの石炭が燃焼された。1909年には同じ仕事量に2.2 kgしか必要なく、積み込み・運賃を加味した節約は年間2500万マルクであった。今日では馬力時あたり1.2 kgまで石炭消費が低下した。1913年のプロイセン・ヘッセン鉄道の石炭総支出は1億4475万1000マルクであった。新節約装置なしなら同目的に2億マルク必要だっただろう。
機関車に今日のあらゆる添加物と洗練を加えても、性能単位あたりの取得価格はかなり低下した。マッチョスによればスティーブンソン時代には機械が発揮できる馬力ごとに240マルクかかったが、今日では52マルクで済む。
読者がここで機関車について聞いたすべてのことから、この機械がこれまで技術が作り上げた最も大胆な驚異建造物の一つであることを認めるだろう。しかしこの建造物の任務は、誇らしく静止して輝くことではない。むしろ多数の部屋と冠飾を携えて国土を駆け巡らなければならない。人々はそれに喜ぶのではなく、重い奉仕をさせる。 そのために建造物は再び最も注意深い手入れと忠実な世話を要求する。その構造が極めて多岐にわたるように、その必要も数多い。
機関車は孤独にその道を引く。四つの目と四つの手だけが与えられる。4時間以上の連続急行列車走行中に偉大な機械を常に最善を発揮させるには、手工業的技能以上のものが必要である。運転台の男たちはその道の芸術家でなければならない。委ねられた強力な道具を最も正確に知り、極めて厳しく張られたダイヤグラム時間に課せられる非常に高い要求に応じるため、勇気と迅速な決断力も持たなければならない。後ろのよく閉ざされた客車内の旅客に対する義務感も、常に機関車上の男たちを奮い立たせるに違いない。職員は自ら招いた不規則を隠すため危険な行為をしてはならず、脅威的な事態でも船長のように自分を先に考えない。ドイツの機関車乗務員ほどそんな美徳を実践する国はないと言える。ドイツの機関車運転士は当然誇り高い階級意識を持つ。彼は鉄道運用での自分の重要性を知り、どの管理局もそれに応じた扱いをする。
[図: 199. マルコッティ式煙燃焼
定置ボイラーと火室の水平断面。e: 二つの空洞支柱ボルトに挿入されたノズルから火床上に蒸気幕を吹き出す]
私たちはすでに機関車乗務員の短い訪問でその働きを見た。今や機関車の構造をよりよく知ったので、その働きをもう少し近くから見よう。まだ扱われていない機械の装備部品、すなわちその維持と飛翔を助ける部品を今や詳しく見る。
機関車の驚異建造の上に置かれた守護者は運転台に収められている。今日ドイツ管理局は乗務員の機械上滞在を可能な限り快適で便利にすることを重視する。これにより急速な疲労を避け、個人的な快適さが注意力を常に保つ最善の手段だと信じる。
そんな意見が常に支配していたわけではない。初期鉄道の機関車には乗務員用平台しかなく、周囲に保護壁はなかった。乗務員はあらゆる天候にさらされた。当初の重い機関車がまだゆっくり走っていた間は苦痛は大きくなかった。しかし速度がすでに大幅に増した後も開放運転台のままであった。壁で囲むと乗務員が線路に十分注意しなくなるだろうと信じられた。当時の非常に無慈悲な鉄道管理局は、従業員の健康に対するこんな冒涜に何のためらいもなかった。
マックス・フォン・ウェーバーは「線路の詩」を発見したと言われる人物だが、鉄道職員の苦しみにも開いた目と共感を持った最初の人であった。彼の論文「機関車上の一冬の夜」で、当時の冬の嵐と吹雪の中での機関車乗務員の苦痛な労働を生き生きと描写している。そこで次の感動的な描写が見つかる:
「汽笛! そして止まらずに氷点下15度の冷たい、刺すような突風の吹雪の夜へ出発する。機械上の男たちの汗まみれの髪は数秒で硬い氷の針に変わる。
前進! 前進!
嵐は強まった。下から上への滝のように、大きな堤防斜面から粉状の細かい冷たい雪を巻き上げ、線路を荒波のように疾走させ、疾走する機械にぶつかり、煙突を高く越えて静かな男たちを常に新しい刺す氷の針の波で覆うか、風のない場所にこっそり緩い雪の吹きだまりを作る。先行する機関車前照灯の光で、これらが突然、白い壁のように幽霊のように夜から飛び出し、最も勇敢な運転士にも毎回、柔らかく不気味な塊に突入するとき戦慄を走らせる。高く跳ね上がり、疾走する機械を雪の塊で覆い、男たちは手すりにしがみついて押し倒されないようにしなければならない。
『雪が強い!』と客車で一瞬目覚めた乗客が言い、伸びをして窓を拭こうとするが、雪がカチカチ音を立ててぶつかる。『走りが悪いな』と欠伸をしながら時計を見て付け加え、『冬の夜行列車はまったく面倒だ!』――柔らかい毛皮に包まり、柔らかい座席の隅に頭を押しつける。――
前進! 前進!
機関車の部品から水が滴り、煙突、安全弁、汽笛、ポンプから細かく霧状に噴き出し、機械を流れ落ちて外側の部品で凍るか嵐に吹き飛ばされるが、男たちの毛皮や帽子や顔に飛び散り、黙って踏み段に立つ。
次第に機械は重い氷柱で覆われ、急速に回転する部品にも厚い氷のこぶが生え、すべての隙間に硬く凍った雪が詰まり、機械部品の視界が難しく不確かになる。
『この天気でポンプが凍りそうだ』とツィンマーマン(運転士)が言う。『少し動かしてみよう』
手を握りに伸ばし、頭を向けようとするが、強力な拳で体を押さえられ、顎に激痛を感じる。男たちの濡れた衣服は硬い氷の鎧に変わり、髭と毛皮は厚い氷の塊に固まり、厚い毛皮帽は圧迫する兜になり、睫毛にぶら下がる氷の粒で現れる二番目の駅の灯が千の色に輝く。彼らは凍った袖を服から引き離し、ガチガチ音を立てて手足を伸ばし、唇髭にぶら下がる氷柱を口の中で溶かし、半分凍った口で言葉をようやく発する。」
[図: 200. 傾倒火扉
マルコッティ式配置。扉は内側に開く。両側に火室への上部空気導入のための突起。流入断面はレバーで変更可能で、板に噛み合う]
機関車上の男たちに深く共感したウェーバーは、鉄道管理局を保護小屋の建設に動かした人物でもある。この措置は主に1862年に出版された彼の小冊子「機械・運転業務における職員の危険」による。
今日では前壁と側壁で運転台を可能な限り完全に閉鎖し、乗務員の良好な保護が達成された。時速100キロメートル以上ではそうでなければ運転は不可能である。
それでも冬の勤務は今も全く容易ではなく、一歩前や後ろで乗務員は非常に異なる温度域に入る。火夫が火扉を開けて火格子を掃除した直後にテンダーに移れば、冬は煮えたぎる地獄からすぐに厳しい寒さに入る。夏は完全に閉じたテンダー機関車での作業はボイラー放射熱のため非常に疲労する。機関車建造者は常に良い冷却でそんな機械の運転職員の負担軽減に努めている。二重屋根の運転台を造り、隙間に空気が溜まり運転室に押し込まれる。調整装置で前進・後退どちらでも可能な限り多くの新鮮空気が取り込める。運転室屋根は徐々に後方に延長され、南から北へ走る路線で太陽が二人の背中と首に直接当たらないようにする。座席さえ今日では運転台に設けられている。これらすべての措置で鉄道事故が増えたという話は聞かない。
[図: 201. 中間位置の傾倒扉
火床作業中、火夫を熱から守るために使う]
機関車のすべての装置と同じく、形作りに常に多数の観点が考慮されるため、火扉も今日ではもはや単純なものではない。大型機械では火室に石炭を投げ入れる開口部は、もはや蝶番で回る単なるフラップでは閉鎖されない。そんな扉では暖房管破裂時に蒸気が強い圧力で火室に噴出すると扉が飛び開き、灼熱石炭の塊が運転室に吹き込まれる危険がある。
マルコッティは煙燃焼装置とともに内側に開く扉を導入し、そんな危険時には火室への圧力で強く閉ざされる。この扉配置の第二の利点は、開いた状態で狭い運転室の場所を取らないことである。完全に開ける必要もなく、中間位置にできる。火夫は長いフックで火格子を扱うときにこれをよく使い、かなりの時間かかる。完全に開くと火室に冷たい空気が多すぎる。同じ利点を持つスライド扉も今では再び多く使われ、運転室に飛び出さず、開度に多くの段階を許す。スライド扉の二部品は同じレバーで操作される。
火夫の焚き方を詳しく観察すると、彼は単にシャベル一杯の石炭を次々に火口に投げ込むのではないことがすぐわかる。ボイラー圧力が下がらないよう、非常に考え抜いた方法で火を保たなければならない。特に火格子を常に均一な炭層で覆う必要がある。前方に山ができ、後端に空き地があってはならない。そんな場合、ブラスト吸引空気は暖房管を強く冷やし、煙室に、そして一部煙突にも火花の嵐を吹き込む。火夫は各シャベルを正しい場所に注意深く置き、火室全体に可能な限り均一な熱を保つ。
輝く大きなレバーは、機関車建造に運動を与えたり、再び静止させたりするもので、運転士の手の届く快適な位置にある。レギュレーターを動かすと、ドームの湾曲部まで続く棒でそこにスライドバルブまたは弁を開け、蒸気を流入管を通ってシェードボックス、したがってシリンダーに送る。レギュレーターが閉じている間、ドーム内の閉鎖部は蒸気の片側圧力で非常に強く座に押さえられる。全圧力を長いスライドバルブまたは大きな弁に克服するのは毎回大きな力が必要になる。このレバーは機械全体の走行に重要な影響を迅速かつ障害なく与えられるよう、可能な限り軽く動かせるべきである。このためレギュレーター棒は主スライドバルブまたは主弁に、まずそれ自体を動かす前に蒸気路の小さな開口を解放するよう連結されている。蒸気がすでに少量、閉鎖部の反対側に流れることができ、それだけでこれまでの片側圧力を大幅に減らす。レギュレーター開放時にまず狭い通路を開けることで、機械の穏やかな始動も生じる。
[図:
Hanomag
- 貨物機関車の運転台
- レギュレーター・レバー、2. 保護スクリーン付き水位ガラス、
- ボイラー試験コック、4. 火焚き傾倒扉、5. 散水ホース用コック、
- 圧縮空気砂散布器用コック、7. ブレーキ空気ポンプ用潤滑ポンプ、
- 制御主軸用ハンドホイール、9. 運転士ブレーキ弁、
- シリンダー弁引棒、11. 後部火室案内用潤滑容器、
- 運転士側蒸気噴射ポンプ、13. 汽笛引棒、
- ブレーキ空気ポンプ駆動蒸気機械弁、15. 火夫側蒸気噴射ポンプ、
- 蒸気スタブ、17. 蒸気暖房弁、18. 補助ブラスト・煙燃焼用引棒、
- 煙室散水コック用引棒、20. 給水ポンプ駆動蒸気機械弁、
- 過熱器フラップ引棒、22. 給水ポンプ用潤滑ポンプ、
- シリンダー・スライドバルブ用潤滑ポンプ、24. 灰箱フラップ引棒、
- ブレーキ主空気容器圧力計、26. ブレーキ主管圧力計、
- 電気過熱計、28. シェードボックス圧力計、29. 蒸気ボイラー圧力計、
- 蒸気暖房圧力計、31. 給水ポンプ圧力計、32. ブレーキ空気ポンプ圧力計。
最下部にテンダー連結開口]
ボイラーを水で満たす二つの相互に独立した装置は構造が大きく異なる。予熱器がない場合は通常蒸気噴射器が使われる。それは鋭い蒸気噴流が管の細い端を横切り、そこに含まれる空気を引き、真空を生み、テンダーの水を流入させるよう形作られている。細いノズルから流れる蒸気は、自身が生まれたボイラー圧力を克服して水を投げ込まなければならない。これはノズル管の突然の狭窄で達成され、蒸気に抗しがたい加速を与える。同時に水との混合である程度の予熱が生じる。第二の給水装置は独自の小型蒸気機械で駆動されるピストンポンプである。運転台の取っ手でこの機械への蒸気供給を開けると、ポンプはテンダーからボイラーに水を押し、停止するまで続ける。
給水装置の始動・停止の正しい瞬間を火夫は通常水位ガラスで認識する。これはボイラー内から突き出た二つの空洞スタブの間に設けられた管で、連結管の法則によりボイラー内の水と同じ高さで立つ。上部と下部に最高・最低許容水位を示すマークがある。ボイラーに水を入れすぎると蒸気発生の余地がなくなり、火も大量の水を十分温められず、蒸気圧力が大きく下がる。また、跳ねる水がドームを通ってシリンダーに入り、動くピストンでは非常に有害で、水は非圧縮性だからである。最終的にブラストパイプで煙突から投げ出され、専門家は「機械が吐く」と言う。水位が低すぎると暖房管の一部が焼き切れる危険があり、蒸発水で冷却されなくなる。そんな場合極めて危険な蒸気放出が起こる。水位は決して火室天井より10センチメートル以上下がってはならない。
14~16気圧の圧力と強い温度変動に耐えられるガラス管を造れたことはガラス技術の非常に注目すべき成果である。今日では水位ガラスにそんな圧力を当然期待できるが、ガラスの本性による脆さのため時折視管が割れることは稀ではない。そんな場合、自由になったかなり広い断面から大量の蒸気が噴出しないよう、接続スタブは即座に自己密封するよう作られている。圧力は今や片側だけなので、それを利用して閉鎖装置を作動させる。強力に飛び散るガラス片から乗務員を守るため、水位ガラスは常に厚いガラス板またはよく透視できる金網の保護マントルで覆われなければならない。
ボイラー内に常に存在するスラッジとスケールのため、水位管のスタブが詰まる場合がある。しかしボイラー内水面高さの認識は極めて重要で、常に絶対確実に保たなければならない。誤りはボイラー破裂を招く恐れがある。このため各機関車に相互独立した二つの装置がある。第二はボイラーに斜めに並んだ三つのコックである。水位ガラスが正しくない疑いがある場合、乗務員はその一つまたは他の一つを開けてボイラーがまだどの高さまで水で満たされているかを確認できる。最上部コックから水が出れば水が多すぎ、下部コックから蒸気が出れば再び給水する最高の時期である。三つのコックの下端には滴管が設けられ、試験時に流出する水または凝縮蒸気が小さな管路で外に排出される。
[図: 203. 安全弁
長いレバーで運転台から弁をわずかに開けられる]
ボイラーに危険が生じるもう一つの場合として、蒸気圧力が上がりすぎることがある。これはどんなに注意しても時々起こり得るので、そんな場合に自動的にボイラー圧力の上昇を防ぐ装置が設けられている。ドームと運転室の間に、丸ボイラー上にも安全弁が取り付けられる。通常は非常に強いバネの下で立つ弁ピストンで閉鎖されたかなり広い管スタブである。しかし過度に上昇した蒸気圧力が最終的にバネ力を克服し、弁を叩き開ける。蒸気は自由な大気空間に逃げ、ボイラー内で減圧する。自動作動が失敗した場合、運転台に伸びるレバーを押し上げて乗務員も解放できる。ボイラー圧力が安全弁の強力な放出にもかかわらず十分な緩和に至らないほど上昇した場合、火夫は即座に火を掻き出さなければならない。消火は厳禁で、ほとんど閉じた火室で生じる蒸気塊が爆発的に作用する恐れがある。
[図: 204. 蒸気汽笛]
火夫は安全弁の放出が起こらないよう常に火を調整すべきである。同時に、機械がいつでも要求されることをできるように蒸気圧力を常に高く保つ義務もある。機関車の最大努力は発車時である。例えば急行列車が駅に停車している場合、火夫は列車を出す瞬間に可能な限り多くの機関車力を確保するよう火を焚く。出発予定時刻にちょうど最高許容蒸気圧力を生むよう火を煽る。しかし時々列車が予定時刻に出発できない場合がある。その場合火をすぐに弱められず、そんな場合に最も頻繁に安全弁から濃い蒸気雲が強い音を立てて噴出する。注意深い乗客ならそんな現象をすでに一度は見たことがあるだろう。
ボイラーから運転台領域に非常に多くの蒸気管路が外に導かれる。非常に高い圧力下の鋼体を穿孔であまり弱くしないよう、湾曲部の上部に一つの接続部品をねじ止めし、それ自体が複数の穿孔で蒸気の多くの道を開く。多数の作業・測定装置がこの蒸気スタブに接続される。
その他、ここから旅客輸送用列車を寒い季節に暖房蒸気で供給する管路も始まる。暖房管路に許す蒸気量は運転台で外気温に多少合わせられる。より正確な調整は各客車で行われる。
特定のレバーを運転台で引くと、煙室下部に水噴流が吹き込まれる。時折このレバー引棒を開け、火床から煙室に引き込まれた灼熱石炭片――いわゆる消し炭――を散水し、煙室壁の過熱を防がなければならない。
火夫位置近くに軽く可動に取り付けられた短いホース管路で、床の開口から灰箱を散水し、必要に応じてテンダーの石炭を湿らせることもでき、石炭粉が乗務員を強く悩ませる場合に備える。
運転台床近くの二つの握りで、灰箱の前後開口を任意に閉鎖できる。機関車が進行方向を変えるたびフラップを調整しなければならず、常に走行前方側の灰箱を開けておき、可能な限り多くの新鮮空気を火床に供給できるようにする。
機関車の規則正しい走行維持でさらに重要な役割を果たす装置が、表面的に見ると単なる外付けのように見える。蒸気ドームの後ろに丸ボイラーの背中に常に第二の隆起があり、それは砂の収納以外に何のためでもない。この物質は機関車に全く合わないように見えるが、窮地での勇敢な助け手となる。
機械が最大の力を出す発車時に、最も容易に恐れられる現象――車輪の空転――が起こる。惰性で動かない列車は静止から運動に移りたがらず、そんな瞬間に摩擦重量を超えて負荷された機関車は、車輪が回転するだけで自分は動かないのを見る。この場所での車輪回転、つまり空転でレール頭部の強い加熱により火花の束が飛び出すのは、線路と車輪の両方に等しく有害で、両者の走行面を形崩れさせる。摩擦重量を突然増やして脱出することはできないが、レールと車輪間の摩擦度を高めることはできる。運転士が車輪空転を観察すると、砂散布器を作動させる。細かい鋭い粒子が車輪の前に落ち、それで機械は即座に噛みつく。
これは砂が実際に直接車輪環に投げられなければならない場合にのみ可能である。したがってボイラー上の砂箱から単純な落下管をレールまで下ろすだけでは不十分である。砂は力強く投げ出され、車輪に吹き付けられなければならない。これは通常ブレーキ主空気容器から取った圧縮空気で達成される。力強く投げ出された砂流は風で吹き飛ばされる危険もなく、線路の上ではなく横に落ちない。
車輪空転は特にレールが湿っているときに頻繁に起こる。その場合レールと車輪間の摩擦値が通常以下に下がる。落ち葉も同じ作用をし、這う動物が線路に引いた粘着層も同様である。バッタの群れが大量に線路を覆い、機械車輪で粉砕されると線路は滑りやすくなる。すでに言及したジョヴィ・トンネルでは、湿った暗闇に数千匹生息するカタツムリが、トンネル内の上り区間通過時にしばしば車輪を空転させる。
機械と駆動装置は数時間の走行中、どんな助けの手も届かない。ピストン、スライドバルブ、軸受、クランクジャーナル、クロスヘッド滑り面、その他多くの摩擦部は絶えず潤滑剤で供給されなければならない。現場に十分な量を蓄積できないので、この供給も運転台から行われる。駆動装置の適切な位置に引棒が連結され、運転台に置かれた小型ポンプを作動させる。その助けで薄い銅管が丸ボイラー沿いに前方まで導かれ、加熱危険のある機械部品に常に小さな油の流れが押される。火夫は各油管の始めでポンプ供給量を観察し、さまざまな油流入量を調整できる。
多くの場合、機関車車輪のフランジも潤滑され、側方レール頭部当り時の摩擦を減らす。摩擦重量は走行環に乗る。側方摩擦は牽引力を減らすだけで増やさない。フランジ潤滑は、油を染み込ませたパッドをフランジの凹部に押さえ付けることで行われる。また、排気管路に凝縮した油混じり水をフランジに滴らせることもある。
遠くまで聞こえる信号を発するため、運転士は蒸気汽笛を使う。その音は汽笛引棒を開けると流出蒸気で振動させられる空気塊の大きさと形による。音の強さは振動空気を収める汽笛鐘の内容量に依存し、音の高さは鐘の長さによる。小さく低い鐘の汽笛は甲高い音を、大きく長い鐘は低い音を出す。
旅客列車では今日ドイツでは汽笛はめったに使われない。以前は発車ごとに汽笛信号を出すことが義務だったが、不要な騒音と認識され中止された。トンネル進入時のみ定期的に汽笛を鳴らし、狭いトンネル内で作業中の職員に可能な限り早く列車接近を知らせる。外国では今日も出会う二列車が汽笛信号で挨拶するが、運用上全く不要である。アメリカでは汽笛の代わりにほとんど小型の鐘装置が使われ、しばしば単純な鐘で、運転台から紐を引いて動かす。貨物列車では汽笛信号が不可欠で、ブレーキ係に制動装置操作を呼びかける。短長さまざまな汽笛音の組み合わせでブレーキへのさまざまな措置を命令できる。
[図:
Latowski式
- 蒸気鐘装置
支線機関車用 - Latowski式蒸気鐘装置の断面
弁ピストンを持ち上げるため小内筒に流入する蒸気は外側蒸気マントルで温められる]
支線機関車は通常特別な信号装置を携行する。そんな路線では横断道の大部分が無人監視のため、列車接近を可能な限り明確に知らせる必要がある。そのためボイラー上に大きな鐘を置き、蒸気の助けで強い槌が叩く。ここで駆動に使われる小型蒸気機械は極めて巧妙で単純に作られている。運転士が鐘装置弁を開けると、蒸気が中のピストンに当たり、ピストンと槌を上げる。ピストンが上がると鐘殻内の小筒はもはや閉じず、蒸気は自由に逃げ、圧力作用はなくなり、ピストンと槌が落ち、鐘殻を打つ。すると蒸気が再びピストンを押し、茶釜の蓋のガタガタのように繰り返される。
運転士は鐘装置を作動させるため、線路脇の大きなLマークの板で弁を開ける指令を受ける。これらのL板は「ビンビン鉄道」の特徴的な装備品である。
運転士は巨大な機関車体のあらゆる部分の圧力関係を常に観察し、それに応じて措置を講じられるよう、狭い家の中に一連の目盛盤が取り付けられ、機械内の多数の出来事の影響で針が動く。
そんな装置で最も重要なのは機関車ボイラー内の圧力を示す圧力計である。許容最高圧力を示す数字に赤線が引かれ、針がこの線を超えると安全弁が開き、さらに圧力上昇を防ぐ。第二の測定装置はシェードボックス内の蒸気圧力を示し、運転士にボイラーからシリンダーへの道で蒸気がどこかで許容外の絞りを受けていないかを知らせる。
さらにブレーキ主容器と列車を通るブレーキ管路自体の空気圧力が測定される。同様に、非常に重要な給水ポンプ供給管路内の蒸気圧力もいつでも目盛盤で確認できる。暖房蒸気を客車に送る管路にも別の圧力計が挿入されている。過熱度の電気表示装置はすでに述べた。
今日「蒸気機関車」という言葉で呼ばれる建造物はすべて同じ種族とは限らない。この大家族は外観、性能、作業領域が大きく異なる極めて多様なメンバーを抱えている。急行列車の前の巨大機械も機関車であり、建設現場で息を吐く小さな鉄の動物も機関車である。個々の機関車の能力をより容易に簡潔に名指しするため、分類が必要となった。使用可能範囲の限界を簡単な方法で示す呼称が導入された。以前の慣行――各機械に名前を付け、同種のものを容易に認識できる名前群で特徴づける――は最近放棄された。家族がすでに多頭になりすぎたからである。今日では機関車を非常に巧妙に文字と数字で呼ぶ。
機械はまず牽引テンダー付き機関車と特別テンダーを持たないものに分けられ、後者はテンダー機関車(略称T)と呼ばれる。三つの主群――急行、旅客、貨物機関車――はS、P、Gの文字で表される。Vは複合作用を、Hは熱蒸気生成を意味する。そんな文字の組み合わせで既にかなり有用な特徴づけが得られる。例えばGHTは過熱蒸気付き貨物機関車テンダー機関車を意味する。
しかし鉄道運用責任者にとって最も重要なのは、各機関車の軸配置を呼称から読み取れることである。これが牽引力と曲線内可動性の両面で性能を最もよく推測できるからである。数年前までは軸配置を分数で表し、分子に連結軸数、分母に総軸数を入れた。3/5は五軸で三軸連結の機械を意味した。しかしこれでは軸群の相互位置はまだわからなかった。このため最近、数字と文字の列が導入され、軸について完全に語る。
ここでは各走行軸を数字、各連結軸を文字で表す。軸数が増すにつれ数字と文字は通常の順序で進む。数字と文字は機関車下の軸群の前から後ろへの位置関係にある。例えば1 A 1は煙突の後ろにまず走行軸、次に駆動軸、次に走行軸を持つ機関車を意味する。2 B 1は二走行軸、二連結軸、一走行軸である。2 Cは二走行軸、三連結軸。Eは五連結軸のみの機関車、つまり重貨物機関車である。図150の機関車は2 B 2機械、図151は1 D、図152は1 C 1、図153は1 F 1テンダー機関車である。二つの独立駆動装置を持つ機械、例えば本書タイトル前の図の大型マレット機械では、各駆動装置に属する走行装置の軸呼称を別々にまとめ、プラス記号で結ぶ。タイトル前の図のヨーロッパ最重機関車はD + D機械である。
機関車について他に通常与えられる最も重要な数字は、空車重量(つまり備蓄なしの秤量値)、サービス重量(満載備蓄時の秤量値)、摩擦重量(連結軸にかかる重量部分)である。後者だけが牽引力に決定的である。
多岐にわたる機関車体は常に最も注意深い監視下に置かれなければならない。各走行終了後、すべての部品を注意深く点検し、生じた損傷を即座に修理し、機械が再び完全に武装して新勤務に就けるようにする。ボイラーに大きな介入が必要な場合は冷却を待たなければならず、それで機械を長期間運用から外さなければならない。蒸気放出はゆっくりしかできず、通常暖房管接続を開けて行われ、数時間かかる。
しかし小さな故障はフレーム上のボイラー構造より、動く機械部品に頻繁に生じ、そこでより速く修理できる。
一定間隔でボイラーの洗浄が行われ、給水から常に沈殿するスラッジを除去する。またスケール――特に暖房管周りに生じる強力な石灰層――を除去し、蒸気生成を阻害するものを取り除く。これは水の化学混入物が蒸気生成時に析出するためである。洗浄ではボイラーに用意された多数の開口を開け、温水を強い圧力で噴射し、特別な掻き器具で隅々やすべての管を掃除する。
運用開始から遅くとも八年ごとに主検査が行われる。ここでは機械を完全に分解し、ボイラー内部も検査する。この検査のためすべての暖房管を除去しなければならない。主検査は以後六年ごとに繰り返される。
機関車の注意深い維持と密接に関連する運用上の論争問題が今日も未解決である。専門誌では依然として、各機関車を一乗務員だけで占めるのが良いか、個々の機械に複数乗務員を割り当てるのが良いか議論されている。一乗務員だけの場合、機械が守る休止期間は人間の能力限界で決まる。職員は長い勤務時間の後、常に休息の機会が必要である。彼らは機関車よりはるかに速く疲れる。
急行機関車が長距離走行後、火格子に生じた灰を除去され、点検・新潤滑・新備蓄を終えれば、すぐに再び旅に出られる。しかし乗務員は常にそうできるわけではない。乗務員の休息時間中、機関車は通常不必要に停止し、そのために費やした取得額がその間利益を生まない。一方、一乗務員だけの占め方で人間と機械の間に一定の友情関係が生まれる。運転士と火夫は「自分の」機関車だけを扱う。その特異性を非常によく知り、特に注意すべき点や、最大の力を引き出す措置を知っている。乗務員が交代すると、修理作業を互いに任せ、責任が後で確定しにくくなるため、時折作業がなされないことがある。
今日の状況は、どのドイツ鉄道管理局でも常に多数の機関車が二重または三重占めである。大多数の管理局では複数占めはまだ少数派である。1913年にプロイセンでは全機関車の41パーセントが複数占め、全ドイツ鉄道で45パーセント、バーデンではすでに78パーセントであった。アメリカでは複数占めがはるかに進んでいる。
連続運用は当然機関車の寿命に悪影響を及ぼす。寿命が短くなる。しかしこれは単独占め継続の決定的な理由ではない。今日の急速に続く革新のため、機関車は主部品の劣化で廃車になるよりはるかに早く陳腐化するからである。したがって複数占めはさらに増えると予想される。
今日すでに機関車の平均年齢は非常に低い。プロイセンでは現在10年を超えない。これは管理局がすべての新成果を機械群に迅速に活用している明確な証拠である。全ドイツ機関車の平均年齢は12年である。しかし中には非常に古い存在もあり、その今日までの存続は古い機関車構造の非常に大きな耐久性と抵抗力を物語る。
戦争開始時に存在した最古の機関車は驚くべきことに1862年製で、ザクセン国鉄所属であった。バーデン国鉄は1863年製の機械を持ち、さらに1864年製が二両ある。同じ誕生年のヴュルテンベルク機関車が三両現役である。最も古いバイエルン機械五両は1866年製、最も古いプロイセン機械は1873年製である。
この節で述べた情報から、近代機関車がどれほど壮大な建造物であるかは明らかであろう。ここで達成される実際の性能と燃料の経済的利用は、特に機関車機械が最も不利な条件下で働かざるを得ないことを考えると、さらに驚くべきものである。固定蒸気機械はほとんどが立派な家屋に収められ、巨大で揺るぎない基礎の上に静止し、常時専門家の監視下にある。各脈動は常に聞き取られ、不規則があれば即座に介入する用意がある。一方、機関車機械は人間の手が届かないまま数時間走行しなければならない。あらゆる天候にさらされ、塵と汚れを通り、残酷な衝撃が絶えず体を揺らす。それでも多数の部品を最小空間に収め、限られた総重量を超えないよう十分に洗練しなければならない。
機関車の比較的有利な経済的働きをさらに驚くべきものとするのは、固定蒸気機械がすべて持つある装置が完全に欠けていることを知るからである。
すでにジェームズ・ワットは、特別な装置がない場合、ピストンの片側への蒸気圧力作用が、他側が1気圧の外気背圧にさらされることで減じられることを認識した。仕事を終えた蒸気をそのまま大気に逃がし、排気で働く機械ではこの大気背圧が常に存在する。しかしそれを除去できるのは、使われた蒸気を特別な容器に導き、冷たい壁と接触させて即座に凝縮させる場合である。それが占める空間は大幅に小さくなる。凝縮器(蒸気を凝縮させる装置の技術名)へ空気が流入しなければ、そこに負圧が生まれる。この負圧は他の側で働く蒸気を助け、ピストンに吸引作用を及ぼす。
固定機械の装置は、各シリンダー側がスライドバルブで交互にボイラーまたは凝縮空間と繋がるようになっている。冷却には水を使い、排気容器に噴射するか、多数の管を通す。こうして水は温まり、経済的に常に再利用したいため冷却しなければならない。このため水を塔に導き、頂上でポンプで上げ、多数の横板を滴状に流下させ、外気に十分熱を放出させる。各大型固定蒸気機械設備には今日、しばしば非常に巨大な木造冷却塔が特別な特徴である。
機関車に冷却塔を付けられないことは言うまでもなく、凝縮空間を設ける余地さえ全くない。凝縮空間は非常に広い空間でないと目的を果たさないからである。機関車は凝縮なし、つまり大気圧に対して働く蒸気機械であり、その活動を活発に困難にする。
このように密に凝縮・いわば不具になった蒸気機械で達成されることは、技術の傑作と呼ぶべきである。
馬力時あたりの石炭消費のさらなる低下はすでに述べた。ヨーロッパでの最高速度性能は1907年7月2日、図150のミュンヘンのJ. A. Maffei製2 B 2機関車がミュンヘン―アウクスブルク区間で発揮した。数分間、時速ほぼ155キロメートルの速度を展開した。往復運動部を持つ蒸気機関車がこんな大きな速度を発揮できないと思われていた。しかしこの試験で、この機械はまだ長く速度要求にすべて応じられることが証明された。
120~125キロメートルの時速は今日すでに長時間頻繁に見られる。ガルベは、中程度重量の列車を平地で平均時速100キロメートルで安全に走らせるのが間もなく達成可能な目標だと述べた。そのためには一時的に110~120キロメートルの時速が必要である。フォン・シュトッケルトも蒸気機関車がこれに全く適していると考える。
蒸気機関車工場は、特に電気機関車との激しい競争に駆られ、今日自社製機械から最大を引き出すよう熱心に努めている。毎月新しい改善提案がもたらされる。
比較的単純な機械配置で大きな性能向上を達成できる非常に徹底した措置の実施は、しかし工場次第ではない。それは許容軸圧の上昇である。アメリカではすでに30 000キログラムまで上げられ、私たちでは最近ようやく18 000キログラムが許容された。
軸圧上昇により高く積み上げられた機関車が実現可能になる。またアメリカでは長さ、したがって軸数も絶えず増大する。必然的に火床面積の拡大が伴わなければならない。狭い軌間のため側方ではなく長軸方向にしかできない。すでに向こうでは手で石炭を供給できないほど長い火格子に達している。火夫はシャベル投げで後部火格子を注意深く供給できない。アメリカ人は迅速な決断で、直ちに機械的供給装置を導入した。ヨーロッパではまだ機関車へのこの新部品追加に踏み切っておらず、当分もしないだろう。
運転士の仕事を容易にするため、今日までの通常位置より有利な設置場所を与える措置も多岐にわたる。小さな運転室窓からの線路と信号への視界はすでに非常に狭い。視界制限はボイラーが高くなるほどますます邪魔になる。短い煙突は煙と蒸気を運転士の視野に多すぎるほど入れる。したがって運転台の根本的再配置を目指し、前方に移す。
すでに時折、運転士の位置が煙突の前、最初の緩衝板の上にある機関車がある。そこから運転士の視線はボイラーの邪魔な前部建造物に妨げられず、線路の近遠を完全に把握できる。新位置に運転士には速度調整の主要レバー、少なくともレギュレーター、制御スライド、運転士ブレーキ弁を渡さなければならず、安全性確保のため技術的にかなり複雑な新配置が必要になる。火夫との連絡も不可欠で、火夫は火扉の前の位置を離れられない。ここで蒸気機関車は乗務員配置の自由度で電気機関車に大きく劣ることがすぐにわかる。
[図: 207. 前方運転台付き蒸気機関車
機械全体が保護壁で囲まれている。運転台は列車から側通路でアクセス可能]
前方運転台の設置により、運転士がそこに一人でいることになり、これは許容できない。列車の運行を一人の人間だけに完全に委ねることはできず、その身体的偶然が決断力・行動力を低下させる恐れがある。このため前方運転台に通路を持つ蒸気機関車が開発され、列車運転士が走行中に機関車運転士を頻繁に訪ねられるようになった。この機関車は外形がすでに電気機関車に非常に似ており、完全に閉じた家屋内で運転士に快適な滞在を提供する。
イタリア鉄道では常に後退走行し、完全に閉じた運転台にガラス前壁を持つ機関車が使われている。石炭はテンダー機関車のように運転台周りのポケットに収められ、煙突側に連結されたテンダーは水車だけで、丸い容器として造られている。
今や特別な目的に奉仕するいくつかの機関車変種を述べなければならない。
しばしば、開放火の使用が許されない区域の線路を走行しなければならない。大型倉庫、木造桟橋の船舶接岸所、工場敷地などで、満載貨車を機関車力で運び込む場合である。通常の機関車はここでは使えず、火の元凶だからである。それでもそんな区域でその強力な力作用を諦めたくない場合、特別種――無火機関車――が使われる。
[図:
Hanomag 製
- 無火機関車
充填所での蒸気補充]
これは独自火床のない蒸気機械である。蒸気ボイラーは通常の構造と異なり、外見でも煙突がないことでわかる。ピストン駆動に必要な蒸気は固定発生器から完成品を充填される。つまりここでは第二種蒸気機械、電気発生器で充電される電池に似た蓄積装置である。外部蒸気発生器への依存のため、無火機関車の走行範囲は制限される。無限キロメートルを転がることはできず、常に適時に供給所に戻れなければならない。
蒸気に触れるすべての面はこの種の機関車で特に徹底的に保護される。一度失われた熱が同じ充填で更新できないからである。シリンダーはそのためしばしば車輪間のフレーム内部に置き、外気冷気に触れにくくする。ボイラーは単なる広い管で、通常機関車と同じく板金マントルで静止空気層を造り、さらにフェルト層を詰め、最後に新しい覆い板を被せる。このように無火機械のボイラーは温かい衣服を着、夕方充填した蒸気が翌朝も数気圧の圧力を保つほど良い。
蒸気充填が得られない場合、または可燃性ガスが熱い面の機械使用を禁じる場合(例:爆発ガス危険の炭鉱)、冷たい機関車が使われる。ピストン駆動はここでは鋼瓶に圧縮された空気による。ここでも一定時間後の駆動媒体更新が必要だが、大きな容器は炭鉱の限られた区域でもかなり長く利用可能である。
しかし無制限の距離を走れる無火機関車もある。その駆動は自動車と同じ源から汲む。燃焼機関付き機関車である。自動車用機関車は本線を征服しなかったが、ディーゼル機関で駆動される大型機械の試験(まだ扱う予定の気動車を除く)はすでにされた。しかし炭鉱、森林鉄道、入換え業務、小型旅客鉄道では多くの利点がある。自動車用機関車は特定の充填所に依存せず、容器に携行する燃料は非常に長く持ち、様々な場所で更新でき、常に即座に運用可能で、保守が簡単なため一人だけで操作でき、大きな備蓄を運ぶ必要がない。
[図:
A. Borsig in Berlin-Tegel 製
- 圧縮空気機関車
低い炭鉱坑道用]
[図:
Gasmotoren-Fabrik Deutz in Cöln-Deutz 製
- ベンジン機関車
両側配置。小さな煙突は冷却水の機関熱による少量の蒸気排出用]
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 1847年の客車]
世界の線路上の最新の駆動手段であり、最大の未来を開くものは電気機関車である。それに鉄道事業の根本的進展のすべての希望が結びつく。私たちはこの新機械の壮大な性質を本書の特別節で後ほど詳しく扱う予定である。
- 転がる家々
ハレへ疾走する急行列車の機関車は、その後ろに長い客車列を引いている。列車が線路のすべての曲線を柔らかく滑り抜け、まるで鎖のように軽やかに前後に曲がる様子を見るのは、実に壮麗な光景である。そしてこれは、各鎖の輪が約20メートルの長さで約35 000キログラムの重さがあるにもかかわらず実現している。
機関車の運転台を覗いたときには真剣な仕事と緊張した活動を観察したが、旅客車の中では無頓着で陽気な賑わいが見られる。そこにいる人々を明るくしているのは、ただ待ち望んだ目的地に到達するという希望だけではない。多くの人には無意識ではあるが、速い移動の喜び、空間を軽やかに疾走する快感が顔を輝かせている。その上、人々は一軒の家の中に安らかに守られていると感じる。もちろんそれは魔法の家で、静止した柱の上に立っているのではなく、強固な四方の壁と堅牢に組まれた屋根を備えて急ぎ進む。
二等車の窓際の席に座る旅行者を詳しく観察してみよう。彼の体は、よく整った本物の家でさえこれ以上良いものは提供できないほど快適な肘掛け椅子に埋もれている。大きな窓が、晴れた七月の日の明るさを、丸天井の明るく広々とした客室に満ちあふれるほどに注ぎ込む。窓から目を移す旅行者の視線には、笑うような牧草地、親しみやすい小さな家々、野良仕事から急ぐ列車を羨ましげに見送る人々、そして時折友好的な合図を送る人々以外は何も映らない。窓辺に座って物思いにふける乗客には、自分が時速100キロメートルという速度で目的地に向かうために、どれほど並外れた準備がなされたのかは全く意識されない。車輪を支える大地と鋼鉄の道は隠され、息を吐き汽笛を鳴らす機関車は見えず、その働きの音も聞こえない。レール継ぎ目を車輪が打つ規則正しいリズムだけが、神秘的な力に引かれて空中を飛んでいるのではないことを思い出させる。
[図:
古い旅客車と新しい旅客車の比較。
1843年製バイエルン国鉄三等客車。
車内40人、車重4000kg、車内床面積14㎡――1人あたり0.35㎡。
1910年製バイエルン国鉄三等客車。
車内64人、車重38 000kg、車内床面積51㎡――1人あたり約0.8㎡。
ミュンヘン・ドイツ博物館の図版より
212]
今日の鉄道旅行は、鉄道史を少しでも知る旅行者にとって、以前とは全く異なるものだと思う。スティーブンソン以降の最初の数十年間、三等車の切符を買えば、ほとんどバネのない開放客車に座った。二等車でさえ雨を防ぐ屋根だけだった。一等車だけが側壁と窓ガラスで守られていた。しかしその窓は隙間が多く、恐ろしくガタガタ音を立て、旅行の楽しみなど全くなかった。
駅で眼鏡や顔面マスクが売られていた時代とはどんな時代だったろう! それは走行中に煤けた空気が無防備に吹き付けるのを少しでも防ぐためのものだった。当時は線路の凹凸を乗客にできるだけ感じさせないこと、1時間座っただけで背骨が痛くなるような座席を作ること、列車全体で乗客に移動の自由を与えることなど、誰も考えもしなかった。列車の速度がますます高まるにつれ、ようやく巨大で完全に密閉されたカプセルを造る必要に迫られ、今日人々が鉄道で運ばれるようになった。鉄道科学、つまり最も妨げとなる現象を正確に観察し、慎重に調整された装置で除去した結果、今日の大陸横断急行列車の連結サロン車に頂点を見出す、華麗な近代車両が生まれたのである。
窓際の男は、自分の転がる家が線路の上を友好的に揺れながら運んでくれることに気づくと、にやりと笑う。古い骨を震わせる車とは違い、D形客車がこんなに穏やかな走行をするのはなぜか知りたくなる。私たちは彼に説明しよう:この方向で最大の影響を与えたのは車長の増加であり、それに伴い重量の増加と走行装置の特別な設計が必然的に必要となった。
鉄道交通の初期、運ぶべき乗客数がまだ少なかった時代には、二軸を密に並べた小型で軽い客車が使われた。しかし一つの列車でより多くの人を運ぶ必要が生じると、各客車の収容力を増すことが経済的に必要になった。これは長さを伸ばすことでしかできず、幅は光限界線で制限されていたからである。重い客車を支えるため軸数を増やし、特に軸距を拡大しなければならなかった。なぜなら、車体の端が最外軸の固定点からわずかしか張り出さない長い重い客車が、最も快適な走行を示すことがわかったからである。この認識に応じて、私たちは大胆な方法で進み、今日の巨大な旅客車を造り上げ、揺れ、轟音、ガタガタ音を完全に克服した。張りつめたバネの上で、ただ静かに上下に揺れるだけである。
しかし走行車両で最も不快な運動である横揺れを防ぐことは、重量増加と良好なバネ掛けだけでは達成できず、車長の増加に伴って絶対に必要となった走行装置の特別な装置によって初めて可能になった。
車の一番外側の軸間の距離が大きくなり、軸距が増すにつれ、狭い線路曲線通過の困難は増大した。私たちはすでに機関車走行装置の考察でこの現象に遭遇した。三軸だけの車でも、走行装置を線路内でしなやかにする必要が生じた。
調整可能軸が客車の下に普及するまでには激しい闘いが必要だった。真に安全に走る車両は常に正確に同じ方向を向いた軸を持たなければならないという確固たる原則があったからである。しかし鉄道問題で常に勇敢に先駆けたプロイセンでは、1880年代初頭すでに、曲線で静かで横揺れのない走行に最適な、線路曲率中心方向に調整できる車軸の試験を行った。しかし1896年になって初めて、ドイツ鉄道管理局連合の技術者会議で、連合に加盟する全鉄道に調整可能軸が導入された。それらは連合操舵軸と呼ばれ、機関車の下の仲間と同じく、客車の走行に徹底的な改善をもたらした。
調整可能軸の基本原則は前節(217ページ)ですでに知っている。しかし客車下の軸は機関車軸ほど強く負荷されないため、ここでははるかに簡単な措置で調整性を実現できる。板バネの特別な吊り下げで動きの可能性を与える。軸受箱がこの目的で遊びを設けた軸保持器内で側方移動すると、支持バネを少し斜めにし、端部の負荷が不均等になり、吊り下げ金具が線路となす角度が異なり、直線区間に達すると軸は即座に元の位置に戻される(図213)。
[図: 213. 旅客車・貨物車用連合操舵軸
曲線での軸の可動性を生むため、バネ端を回転可能な吊り下げ金具に吊るす。軸は軸保持器内で動き、線路曲率中心方向に調整できる]
このように自由操舵軸を備えた三軸客車は時速90キロメートルまで非常に良好に機能した。しかし今日の急行列車ではほとんど見かけない。近代急行客車では1席あたりの重量が非常に大きいため、三軸ではもう足りず、四軸以上を使わなければならない。この多軸車では、調整可能軸よりはるかに優れたしなやかさを旋回台で実現できる。二軸または三軸を特別なフレームにまとめ、特別な小車輪を作り、丸いピンだけで車体と結ぶ。アメリカで発明されたこの旋回台の本質は前節(218ページ)ですでに述べた。
鉄道技術者が線路上の走行を可能な限り快適にするための不断の努力は、旅客車用旋回台の完成で、実に贅沢なほどの多様なバネ掛けを生んだ。旋回台フレームは当然バネで車軸に支えられる。しかしそれだけでは客車に十分静かな走行を保証できない。このため旋回台と車体支持皿(つまり車体の乗せ位置)の間に、もう一つの非常に強力なバネ掛けを設ける。三ないし四枚の並外れて大きく強力な板バネが、その背中で自由に動く水平梁を支え、そこに旋回皿が嵌め込まれる。梁は実際の旋回台と完全に固定されていないため、旋回台が線路に強制されるすべての側方揺れを伴わない。正しく「揺りかご」と名付けられたこの配置は、すべての硬い運動を実際の車体から遠ざけ、ただ穏やかな揺れだけを伝える。
それでも軸受での二重バネ掛けと揺りかごだけで十分とせず、三重目を加える場合がある。実際の軸バネの端を旋回台フレームに直接固定せず、ここにゴムクッションまたはねじバネを挟む。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 二軸旋回台
中央に三枚の板バネで支えられた揺りかご]
アメリカは最近、旅客車用旋回台の特別な形を生み出し、私たちでもますます多く使われている。ここでは旋回台フレームは板バネの単なる中間を介して軸受に乗るのではなく、軸受を結ぶ支持体の上に置かれる(図215)。実際の支持梁はかなり低く、非常に強力な巻きバネを収めるためである。支持体の端は独特の湾曲形で軸受箱の上に上がり、この全体の支持装置に非常に適切な「白鳥の首」という名称を与えた。このアメリカ式旋回台は特に静かな走行で知られる。
最も重い客車でさえ機関車ほど高い重量を持たないため、その車輪は常に最高の、最も高価な材料である鋼で作られるわけではなく、鋼車輪が旅客車でも主流ではあるが。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- アメリカ式旋回台
「白鳥の首」支持体付き]
あまり頻繁ではなく、主に貨物車の下に見られるのは、輻のない鋳鉄車輪で、側面から見ると完全な円盤である。その製造では鉄を通常の方法で鋳造せず、非常に急速に凝固させる処理をし、円盤が走る縁を極めて硬くする。この硬鋳車輪は鉄道技術で使われる唯一の完全車輪、つまり走行環が特別なタイヤではなく車体自体で形成されるものである。
しかし硬鋳造の組織は、その本性上、圧延・鍛造された鋳鋼(重ねタイヤに使われる)ほど均一ではなく、したがって硬鋳車輪は走行中に急速に真円を失う傾向があり、堅固でない部分がより速く摩耗する。ドイツでは時速50キロメートル以下の列車でしか使えず、ブレーキもかけられない。繰り返しブレーキ時の加熱で簡単にひびが入ることがわかったからである。アメリカでは軽率に進むため、これで何度か事故が起きた。
イギリスの鉄道車両製作者は木製車輪に強い好みを持つ。これらはその柔軟性で転がり音を減らし、タイヤの飛散を防ぐと称賛される。ケーキの一切れのようにくさび形の木片を組み合わせ、鋼環で締め付ける。連合鉄道では認められていない。耐久性はあまり高くなく、木が収縮してすべてのネジと結合が急速に緩む。
鉄道車輪に紙があるとは、強く圧縮した紙が並外れた硬さと耐久性を持つことを知らない者には奇妙に思えるだろう。特にアメリカで好まれる。約50枚の薄いボール紙を貼り合わせ、徹底的に乾燥させ、巨大な圧力で圧縮して作る。円盤は鉄と同じく旋盤で加工できるほど堅い。前後に金属板を当て、鋼製ハブと環の間に固定する。ボルト穴はスチームハンマーで通す。
客車は箱の構造により、二つの大きな群に分けられる:区画車と通路車である。
区画車は鉄道の始まりにイギリスで生まれた。個々の階級の分離欲求に起源を持ち、海峡向こうと私たちでもかなり強く現れている。車体を横壁で多くの個々の長方形に区切ることで、さまざまな旅行者群の厳格な分離が達成される。各区画の乗客は自分だけの小さな共同体を形成し、列車の他の部屋の生活に参加する必要がない。
区画車は多数の扉を持つため非常に迅速な乗降が可能で、停車時間の短い都市・近郊線で非常に好まれる。
今日私たちは、隣室と完全に閉ざされた区画を徐々に完全に廃止しようとしている。時折起こった旅行者への襲撃事件が、これが旅行安全性の低下を意味することを示したからである。非常に混雑した列車では、側壁から側壁まで完全に通る横壁が、車内での乗客分布の調整を妨げる。誰もが偶然入った区画に留まらざるを得ず、隣の区画に席が空いているのに立っていなければならない。ベルリン市街線は今日、区画の横壁を短くし、一方の側から他方の区画へ移れるようにした。長距離列車用区画は、便所を複数の部屋から利用可能にするため、しばしば扉で結ばれている。
この常に非常に狭い連絡に代わり、車端から車端まで快適で自由な通路が可能な最初の鉄道車両は、ドイツで1860年代に登場した。通路は車中央にあり、これは今日も南ドイツと隣国で非常に多くの車両で普通である。これにより乗務員は監視業務を容易に行え、旅行者も走行中の質問や苦情に利用できる。それまでは、特にホーム柵導入前、乗務員は切符を調べるため走行中に外側踏み段を伝って車を攀じ登らなければならなかった。多くの事故がこれで起きた。プロイセンが駅入口での切符検査を始め、走行中の踏み段歩行を禁止するまでだった。乗客に開放された通路の設置は便所の快適な配置ももたらす。しかし北ドイツでは中央通路車は決して好まれなかった。実際、この配置では車を通るすべての旅行者が他人を邪魔し、特に夜は非常に不快に感じられる。このためプロイセン鉄道管理局がアメリカ式に自由に倣って、通路車を区画車の利点を備えた形で発展させたとき、熱烈に歓迎された。
今日急行列車の席で二重に快適に感じるのは、長い数時間の旅行中ずっと席に縛られないことを知っているからである。望めば立ち上がり、列車全体を歩ける。それでも子供たちが走り回って物思いを絶えず妨げられることはなく、閉ざされた区画の中にいるからである。この効果は、今日D形車と呼ぶ車両で通路が側面にあることで生まれる。個別区画の利点はこれで保たれ、これらの車両は長い旅行を快適にする特に優れた手段として歓迎すべきである。最初のD形車では区画は側通路に向かって開放されていたが、今は扉で閉鎖でき、個別区画の親密さを大幅に高める。車から車への連絡は鉄橋で可能で、四方から蛇腹で囲まれている。
アメリカと多くのヨーロッパ諸国では、区画分離に全く価値を置かない。そこでは車両はたいてい一つの連結した部屋だけで、ベンチが置かれている。私たちがそんな車で旅行した者は、しかし特別に快適な印象を与えないことに気づくだろう。多くの人が快適な姿勢で同時に見えるのも、持参した食べ物を紙から食べるのも爽快な光景ではない。特に暑い夏の日、少し楽な格好をしたとき、そして特に夜は、狭い区画壁に閉じ込められていればはるかに不快さが目立たない一群が見える。半ダースの婦人が同時に頭を夫の胸に埋めて眠っているのを見るのは、あまり美しくない。
[図:
「Eisenbahntechnik der Gegenwart」より
- プルマン車
昼夜兼用アメリカ急行客車内部。寝台は昼間天井に折り畳まれ、夜は図のように座席背もたれに水平に置かれる]
ヨーロッパでは各旅客車は常に比較的短い区間しか走らない。ここでは当面、クッション付き座席があれば十分である。アメリカでは事情が異なり、巨大な距離のため数日間の連続走行が必要になる。このため向こうでは早くから、特に快適で豪華な車両を造り、長い鉄道旅行を耐えうるものにし、可能な限り娯楽に変えた。
発展は今日までこの方向に熱心に進み、同じ都市間を運ぶ個々の私鉄間の競争が刺激となっている。
鉄道車両の必要最低限を超えた装備の導入はプルマンの名に結びつく。彼は1858年にシカゴ―バッファロー間で最初の豪華車を導入した。ドイツもこの成果に貢献でき、プルマンはここからアメリカに移住した。
私たちでも非常に有名で、ことわざになったプルマン車は、昼夜兼用の車両である。広々として豪華に装備されたサロンは座席ベンチ付きである。寝台は昼間天井に折り畳まれ、このときもマットレス、毛布、枕が置かれている(図216)。夕方になると、座席背もたれに立てた支柱でフラップを水平にし、ベッドを整え、各寝台をカーテンで通路と隣人から仕切る。着替えはベッドに横たわったまましかできず、カーテンとベッドの間に空間がないからである。また当然、カーテンは決して完全に閉まらず、アメリカ式寝台車では眠る人々の完全な分離と、通路を通る人々からの分離は達成されない。昼間は高く折り畳まれた斜めの寝台もあまり美しくなく、車内の空気空間を狭くする。
私たちでプルマン車の導入が、真の事情通には決して望ましいとは考えられなかったのは理解できる。アメリカでも特に支払い能力の高い乗客は、車端にある完全に閉じた区画を借りる。ドイツでは最初から別の道を進むことができた。なぜならここでは昼夜兼用車両の二重形は必要ないからである。数少ない国際列車を除き、12時間以上同じ車に乗ることは極めて稀である。したがって、寝台だけを含む車両形を開発するのが有利だった。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 三軸サロン車]
[図: 218. 走るサロン
前図の車両内の大きな休憩室]
プロイセン寝台車は、厳格に閉ざされた区画を持つD形車である。各区画に二つの寝台がある。寝台使用の前後数時間だけ区画に滞在する際、上部寝台を下ろすことで非常に快適なクッション付き座席が利用できる。
二つの寝台は座席を引き出し、座席背もたれを水平位置まで起こして整える。上部寝台に登るための梯子が区画内にある。同様に鏡付き戸棚があり、そこに水差しとグラスがあり、折り畳み式洗面台にニッケル板の洗面器があり、任意に新鮮な水を流せる。最近では区画を大きくした。特に洗面台とベッドの間のこれまでかなり狭かった空間を、隣接区画を隔てる壁を車軸に垂直ではなく斜めにすることで拡大した。一等旅行者で区画全体を独占できる人は、新型車両では背もたれを起こす必要がなくなり快適さがさらに増す。古い車両では上部寝台を使わなくても、下部寝台が背もたれ垂直のままでは狭すぎるため必要だった。
こんな新配置の区画では極めて快適に寝られ、一等運賃を支払えば車体天井までの全空間が自由で、隣接区画を借りて非常に広い中間扉を開ければ、本物の寝室にいるように感じられる。これらの新しいプロイセン寝台車は古いものより1メートル長い。このため国際技術協定に適合せず、外国区間には入れない。これは再びプロイセン鉄道管理局の特別な進歩の速さを示す明確な証拠である。
スウェーデンでは三等寝台車の整備で私たちに先んじている。しかし私たちでもその導入はもう長く待たないだろう。この種の寝台価格を高く設定できないため、一区画に三段寝台を設ける必要がある。
特に静かな走行のため、すべての新しい寝台車は六軸を持つ。同様に、私たちで一般運用で使われる唯一のサロン車、つまり食堂車もたいてい二つの三軸旋回台に乗る。この最後の車両種もプルマンの発明で、1870年代に初めて導入した。今日食堂車は昼間D形急行列車と不可分である。その導入なしでは、今日普通になったような短い停車でこんな長い区間を通過することはほとんど不可能だった。十分な食料を持参しなかった旅行者は、駅では適切に補給する時間がなく、飢えなければならない。
かなり高額の手数料と特別条件で、ドイツ鉄道ではサロン式に装備された特別車を借りられる。これらの車両の主な利点は、他の列車部分と完全に閉ざされた相対的な広さである。通常大きな部屋があり、ソファ、肘掛け椅子、テーブルが備わり、そこに少なくともかなり広い寝室が続き、通常随行者と使用人のための普通区画が続く。二重床で車輪の衝撃をほとんど聞こえなくする。古いサロン車の内装は今日の趣味を満たさない。「上品な部屋調度」の80年代風に似すぎ、他の鉄道車両の厳格で実用的な線に合わない。最近のサロン車ではそんな迷走から離れた。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- ヘッセン大公のサロン車内の居間]
[図: 220. プロイセン・ヘッセン共同管理局マインツのサロン車内の居間]
より大勢の特別車が最高幹部、王族、君主のために常時用意されている。その多くは完全な特別列車を持つ。
ドイツ皇帝の宮廷列車は九両から成る:二両の荷物車(そこで列車職員と小さな作業場も収容)、厨房車、食堂車、侍従のための二両(特に広い部屋を侍従長用に)、皇帝と皇后のための各一両のサロン車、そして侍女のための車。皇帝の車には昼間の大きな休憩室、洗面室付き寝室、そして副官と侍従のための二つの大きな区画がある。
あらゆる要求に可能な限り応じるため、ドイツ鉄道はさらに特別目的のサロン車を用意している。例えば特別に使用目的に合わせた装備の病室サロン車がある。簡素に装備され、清掃が容易である。通常の車屋根の上にもう一つの屋根を設け、太陽熱を可能な限り遠ざける。病室には担架を快適に入れられる二枚扉がある。ベッドのほか二つのソファ、肘掛け椅子、数脚の椅子が入る。洗面室は厨房と一体化している。随行者、使用人、その他の同乗者のための区画が残りの部分を埋める。車端の便所は側通路でアクセスできる。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 四軸病室サロン車
プロイセン・ヘッセン国鉄貸出車両の平面図]
経済的に恵まれない病人も隔離された空間での輸送の恩恵を受けられるよう、プロイセン鉄道管理局は三等区画車を、二区画を隔てる壁を取り外して十分大きな病室にできるように整備した。床と側面の数本のネジを外せば三つのベンチを容易に除去でき、二枚扉からも担架台を部屋に運べる。一方の扉翼は通常運用時は固定されている。病室にはさらに肘掛け椅子、折り畳みテーブル、洗面棚が置かれ、車両の出発駅で常に在庫されている。便所にはガスコンロを設置し、ガス管に繋ぐ。
その他特別目的の旅客車として、礼拝室を組み込んだ遺体輸送車両と、通常12の非常に狭い独房を持つ囚人移送車両が挙げられる。ロシアでは教会車が非常に好まれ、日曜日に線路脇に置かれ、同乗の聖職者による礼拝の機会を与える。
サロン車の中で特に注目すべきは、シベリア鉄道を走るものである。モスクワからイルクーツクへ行く旅行者は八日間連続で列車内にいなければならないため、そこに多少の変化と身体運動の機会を与えるのはもはや贅沢とは言えない。長距離シベリア列車に連結されるサロン車は、非常に大きな窓の展望区画、図書館とピアノ付きルイ16世様式の談話室、次にさまざまな器具と室内自転車のある体操室、理髪室、そして広大な浴室を持つ。
ここで指摘しておくが、私たちの短い区間を走る列車にも、快適性を高める新しい装置の導入が目指されている。例えばいくつかの商工会議所は、大型昼間急行列車に業務区画付き車両を走らせるよう要望した。これらの区画には机と備品、快適な椅子、その他事務室用品を置き、弁護士や商人がここで書類を読み整理し、書類を調べたり作成したり、つまり普通の区画では書き物の機会不足と特に同乗者の視線によるわずらわしさでできない仕事をできるようにする。
[図:
「Eisenbahntechnik der Gegenwart」より
- 建設中の鉄製D形車
衝突安全性向上のため車両全体を鉄で製作]
[図: 223. 鉄製D形車の箱骨組み]
圧倒的に最も普及した特別車両の種類は郵便車である。積載された郵便物を円滑に処理するためのすべての装置を含む。仕分け棚付き大型戸棚、整理用テーブル、新聞用容器、郵袋張り装置が設置されている。郵便車は他の旅客車よりはるかに高い天窓を持つ。なぜなら窓がしばしば戸棚で塞がれるからである。すべての窓開口は、突然の風で紙が吹き飛ばされないよう保護格子で覆われている。アメリカで時折郵便車に付けられる走行中郵袋受け取り装置は機能しなかった。信号装置の節で後ほど聞くが、静止物を秒の何分の一かで急速運動に移すのは常に技術的に誤りである。同様に、走行中の列車からの郵便物投下も機能せず、袋はたいてい破れたり車輪の下に入ったりした。
荷物車が何らかの理由で列車先頭にない列車では、郵便車を機関車のすぐ後ろに置き、保護車として使うのが普通である。これは車両内で働く職員の危険を高める。注意深いドイツ管理局は近年、郵便車に特別保護区画を設けるようになった。1901年に全鉄道管理局に導入が義務付けられた。通路と区画に非常口を設けるのはすでに述べた理由で却下され、それでは車幅も狭めなければならなかった。代わりに窓を、逃げるのに特に適した形で整備した。
[図:
Van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- 鉄道車両工場組立ホール内部
走行クレーンに鉄製D形車が吊られている]
以来、引き下げ窓ガラスが完全に胸壁に収まるまで下げられるよう配慮されている。自由窓開口は非常に大きく、容易に体を滑り込ませられる。窓にしばしば付けられる保護棒は、いつでも容易に、力を使わず外せるよう配置されている。窓下の暖房装置は踏み段として造られ、窓上のカーテン棒は強力な鉄製で、振り出し時に掴んで体を引ける。車体外壁には窓下に握り棒が走る。車体床には、光限界に近いため非常に狭いが、踏み段が付けられている。各車の下には非常時窓胸壁に立てられる梯子が吊られている。各側通路に小さなガラス箱があり、斧と鋸が入り、邪魔になる部品を可能な限り速く除去できる。
すべての鉄道管理局が乗客の最大安全を追求する努力は――専門家以外には隠された形ではあるが――これらの装置で満足せず、D形車をさらに高度に衝突安全にするため、アメリカに先駆けて全鋼車両の建造に進んでいる。この構造で車両の圧縮耐久性が高まるだけでなく、完全な防火性も得られる。また、すでにしばしば重傷を招いた木の破片飛散がなくなる。事故時の鉄部の変形ははるかに危険が少ない。
鋼製旅客車を造る課題は容易ではなかった。車両は一定重量を超えず、走行中に轟音を出してはならないからである。しかし今では適切な構造が既にあり、未来はこれに属することは疑いない。ドイツでも今日すでに多数のD形急行列車が、内装を除き木製部品を全く持たない。外形は既知のものと極めて似ており、革新は旅行者にはわからない。
ペンシルベニア鉄道社長カサットは、「Eisenbahntechnik der Gegenwart」によれば、鋼製旅客車建造の一般的に有効な観点を次のように立てた:
- 車両は絶対に防火でなければならない。
- 緩衝装置への衝撃を最大180 000キログラムまで受けても、何ら譲歩せず形が変わらない。
- 箱骨組みは、車両が土手から転落しても損傷しないほど耐久性がある。
- 車体と床下の連結は車端で、別の車両が乗り上げても車体が床下から剥がれないほど強力である。
- 完成車両は、上記の条件と両立する限り可能な限り軽い。
フォン・シュトッケルトは、非常に高速の列車を少数で極めて耐久性の高い車両で構成すべきだと要求する。
多軸重車両が最大の安全性を与えるという見解もすでに崩れた。ドイツの急行列車では四軸未満の車両はほとんど見られない。二軸・三軸車両は今日多軸車と混用できず、多軸車に危険をもたらすことがあったからである。高速度曲線通過時、軽い車両が最初に線路から飛び出し、他を巻き込み、本来なら曲線を無事に通過できたかもしれない。
フォン・シュトッケルトはさらに、あまり注意されていない事故原因を指摘する。激しい嵐にさらされる地域で、走行中の列車や列車の一部が風圧で線路から持ち上げられ転覆した例がある。例えばフランス地中海沿岸の北西風ミストラルが時折そんな作用をする。1903年2月27日、ウルヴァストン近くのレヴェン川橋で旅客列車が嵐で転覆した。1886年6月11日、ロシア南西鉄道のビルズラ―エリザベートグラード間で、ゆっくり走る45両貨物列車のうち18両が強風で脱線した。1904年ダルマチアではボーラ風で列車が8メートルの土手を転落した。当然、軽量車両がこんな危険に最もさらされる。
[図:
Van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- D形車暖房調整表示装置
調整可能板は側通路にあり、暖房調整コックと連動]
[図:
「Eisenbahntechnik der Gegenwart」より
- D形車暖房表示装置内部]
旅客車が旅行者の感情に与える印象は、主に窓の数と大きさで決まる。これらは人間の顔の目と同じである。窓が少なく、小さく、悪意に細められた目を持つ車両は、恐ろしく拒絶的に見える。近代D形車は常に明るい目で友好的に見える。
前世紀最後の四半世紀初めまでは、窓を車扉にだけ設けるのが普通だった。その幅はこれで制限された。座席横の壁部分にも窓開口を設けるようになったのは、非常に大きな改善と歓迎された。当初ガラスはすべて狭く、さらに広い木枠でさらに狭くされていた。D形車の並外れて巨大なガラスは、金属の細い桟だけを枠とし、それでさらに大きく見える。
可動ガラスが閉じた状態で扉や壁に嵌まり、埃や雨を通さないよう配慮しなければならない。このため今日すべて深い溝を走り、側方密封を生む。高く上げた窓は胸壁に載せ、下部も密閉する。外部天候影響の遮断に対するますます高まる要求から、窓を溝の奥壁に圧着する装置が生まれた。こんな可動圧着枠がある場合、窓が閉じている間、埃と煤は完全に車内から遮断される。
窓の構造で旅行者には、しばしば非常に重いガラスの操作の労力を可能な限り軽減する。D形車の大きな窓ガラスを下ろすと、強力バネを張るか対重を上げる。両方ともガラスを再び上げる際に助け、大きな力は不要である。補助装置はしばしばガラスの重量をちょうど釣り合わせるよう造られ、ガラスは任意の位置で止まる。紐をボタン穴で固定する必要がない。ここから紐なし窓が生まれ、窓移動の瞬間に圧着枠を外すためのレバー装置を持つ。
窓開口は車内に昼光を入れるだけでなく、主に空気供給を担う。鉄道技術者にとって残念ながら、窓は今日も最も重要な換気装置である。なぜなら、夏は涼しく埃・煤粒子を除去した空気を、冬は予熱した空気を車内に送る望ましい装置を、まだ造れていないからである。今日造れる人工換気装置の運用は高すぎ、したがって消費空気を吸引し、それによる負圧で窓と扉の隙間から外の新鮮空気が入ることで満足している。
吸引装置は車屋根にある。たいてい煙突状で、走行で生じる風を二面の間で通し、それで車内と繋がった管内の空気を引き込むだけである。中間上部構造を持つ車両では、煙突端は上部構造側壁の開口と繋がり、旅行者の任意でフラップで狭めたり完全に閉じたりできる。湾曲屋根の車両では屋根に特別換気開口を設けなければならない。ランタン上にもたいてい換気開口があり、特に灯が点くと上昇する温気流が煙突内の運動を強める。
特別新鮮空気管路を設け、流入空気をフィルターを通す試みもすでにされた。しかし走行中の列車近くの空気に特に多い不純物のため、細かいフィルター開口は急速に詰まり、すぐに空気を通さなくなる。
冬の車内暖房の装置ははるかに壮大である。鉄道車両の有効な暖房は非常に強力でなければならない。車は並外れて大きな冷却面を持ち、それに常に激しい風が当たるからである。また加熱空間は扉の開閉で外の冷気と直接結ばれることが多すぎる。
鉄道初期の数十年は、客室床に温め箱を置いてせめて足を温めることで間に合わせた。容器は熱湯か加熱砂で満たされた。今日も南フランスやイタリアのような温和な気候の国では、これらの装置で十分で、多くのベルギー列車でも乗客はこれで我慢しなければならない。
[図:
Julius Pintsch A.-G. in Berlin-Fürstenwalde 製
- ガス容器車
生成所から列車への照明ガス輸送用]
次の段階はベンチ下に灼熱石炭のブリキ箱を挿入することだった。当然ここでも燃料を短い間隔で更新しなければ恒久的な暖房はできなかった。また石炭暖房は調整できず、極めて火災危険が高く、操作が非常に面倒だった。すでに優れているのは今日も支線の大空間車両、四等車や荷物車で普通の炉暖房である。しかしここでも火災危険は非常に高い。
個別暖房――連結通し暖房に対して――で今日の要求に応えられるのは、寝台車・サロン車に使われる温水暖房だけである。これは鉄道車両用暖房で断然最高の装置である。ここでも炉は必要である。しかし各炉に専任係がいるため火災危険は低く、さらに特別な充填装置でさらに低減される。
炉の火床上の管で、加熱された水(膨張で軽くなるため)は屋根下の容器に上昇する。ここから熱い水は管網を通って各区画と通路の暖房体に送られる。冷えた水は再び炉に戻り、新しい循環を始める。装置は基本的に家屋の温水暖房と同じである。支配的な気象条件に優しく適合でき、炉焚き、したがって水温を常に適切に調整できる。また区画内の暖房体のレバー操作で特に効果的な暖房段階調整が可能である。
一般列車運用では今日、すべての車に共通の連結蒸気暖房が主流である。作動媒体は機関車ボイラーから取り、豊富な源である。非常に長い列車や特に寒い日には、機関車があまり蒸気を送らなくても済むよう、列車両端に暖房ボイラー車を連結する。非常に厳しい霜では長い管路が凍結することもある。暖房車には炉と火床と必要な調整装置だけが入る。特別な操作が必要で、この追加暖房は軸数増加を別にしても非常に高価である。
蒸気暖房は機関車から全車の下を通る管路を必要とする。管片は車端でホースで結ばれる。列車編成では寒い季節に各車間に特別な暖房連結をしなければならないため非常に面倒である。暖房管路の最深部でもあるホース継手には小さな開口があり、凝縮水が滴り落ちられる。
蒸気暖房には三種類ある:高圧、低圧、および高圧・低圧併用暖房である。
最も単純なのは高圧暖房である。ここでは蒸気が本体管路の3~4気圧の全圧で円筒形体に入る。体の管路から離れた端は少し高く、凝縮水が管路に流れる。区画内の温度調整は旅行者がレバーで暖房体の一部を蒸気供給から遮断して行う。高圧暖房の作用はあまり快適ではなく、各体が非常に熱くなり、区画内の人々を放射熱で悩ませる。またその上に積もった埃が燃えて喉に引っかかるような空気を生み、通常「乾燥しすぎ」と呼ばれる。さらにこの配置では点火が非常に遅く、体内の空気が侵入蒸気で徐々に押し出されるだけだからである。
これらの欠点は低圧暖房では大部分解消される。圧力低減弁の助けで蒸気はここで設けられた複数回曲げられた暖房蛇管にほとんど測定不能な圧力で入る。各面部分の加熱は低くなり、不快な放射熱がなくなる。低圧暖房蛇管の端は開放で、二つの管に繋がり、一つは床下へ、もう一つは車屋根へ導かれる。下では凝縮水が滴り、上では軽い蒸気煙が逃げる。各区画に大きさの異なる二つの暖房蛇管があり、調整レバーで大きな蛇管だけ、小さな蛇管だけ、または両方を開放して三つの温度段階を設定できる。
D形車の高い要求には、この暖房面積の三分の一単位での調整でもまだ十分でない。このためここでは二種類の併用で、より細かい段階調整可能な暖房を組み込む。
D形車の区画には三つの暖房体がある:暖房面積の4/7を占める大きな低圧蛇管、2/7の小さな蛇管、そして1/7の高圧暖房体である。高圧体の熱は旅行者が周知のレバーを回して調整でき、5度までの温度変化を生む。低圧暖房は車全体を通る管列を形成し、その温度は車掌が調整する。彼は圧力低減弁を完全に閉じたり、三つの異なる圧力に設定したりして、四つの暖房段階を生み出せる。調整装置は通路にあり、移動可能板が付き、旅行者が外気温に対して車暖房がどの程度に設定されているかを即座に読める。側通路には特別な低圧暖房が設けられている。
どんなまともな固定家と同じく、転がる家も照明装置を持たなければならない。
暗闇で旅客車に灯が点かなければならないという見解が常にあったわけではない。鉄道存在の最初の十年、ドイツ鉄道会社は安全装置の不備のため夜行列車を走らせることに全く抵抗した。ますます増大する交通が最終的にそれを強いたとき、照明の追加支出を避けたかった。プロイセンではこの必要で有益な装置を、フリードリヒ・ヴィルヘルム四世王の介入でようやく強制された。
内務・財務大臣ボーデルシュヴィンクは王の命により、1844年11月11日、内務・財務大臣宛に次の書簡を送った:「王陛下は安全と体面のため、夜間列車中の鉄道車両を照明することを望ましく考え、私に貴下らにこの件に注意を促し、この意味の措置を取るか、陛下に障害を述べるよう要請するよう命じられた。」実際まだ障害があり、いくつかの管理局は罰金で旅客車照明の導入を強制された。
鉄道史の部分ですでに聞いたように、最初の鉄道照明は、馬車で引かれる車両のテーブルに慈悲深い職員が蝋燭を立てたものだった。ドイツでも最初は蝋燭が使われ、間もなく菜種油ランプに置き換えられた。石油は危険すぎるとされ、大規模には使われなかった。
近代鉄道車両照明は、ドイツ人技術者ユリウス・ピンチの仕事から始まり、この分野で並外れた功績を残した。彼が設立したベルリン大工場の製品は今日、世界中で大量に使われている。ピンチはガス照明を鉄道運用に導入した。
[図:
Julius Pintsch A.-G. in Berlin-Fürstenwalde 製
- ガス圧力調整器
バーナーへのガス圧力を常に一定に保つ]
課題が難しかったのは、圧縮しても発光力を失わないガスをまず作らなければならなかったからである。車体下に付けられるガス容器は小さくなければならず、十分なガス備蓄を運ぶには、ガスを圧縮状態で充填しなければならない。
ピンチは1867年に、車両照明に望まれるすべての性質を持つ脂肪ガスを発明した。それは液体脂肪、石油残渣またはパラフィン油から得られ、ドイツでは主に褐炭ガス化残渣のタール油から作られる。1870年から脂肪ガス照明の勝利行進が始まった。車体下の容器への燃料は、固定充填所から供給するか、独自生成設備のない駅に特別な移動ガス容器で運ぶ。これらのガス車はたいてい三つの非常に大きな円筒形容器を持ち、すべての駅で見られる。
[図: 229. 寝台車用電気照明電源
蓄電池、充電のため引き出されている]
[図: 230. 寝台車乗務区画内の電気コーヒー沸かし器]
各ガス照明客車の下の小さなガス容器は、30~40時間の照明に十分な燃料を収める。ランプ自体では容器の6気圧の圧力では使えない。圧力を下げ、同時に容器内の徐々な減圧にもかかわらず炎の均一燃焼を可能にする機会でもある。ピンチの大きな功績は、この目的のための圧力調整器を造ったことで、微細に働く部品にもかかわらず鉄道車両の強い振動に対して全く無感である。
図228に示すこの圧力調整器は次のように造られている。鋳鉄の壺からなり、そこからランプへのガス管が出て、上部は革膜で閉ざされる。この膜は外側の攻撃から鉄蓋で保護される。革膜Aに棒Bが付けられ、ばねDの圧力下のレバーCを動かせる。このレバーCの動きで、主容器から調整器壺へのガス流入を制御する弁に作用する。壺内にランプに最適なガス圧力があると、革膜Aは少し上方に押し上げられ、棒Bが引き、レバーCが流入弁を閉じる。調整器壺内の圧力が下がると、Cは弁で容器から少しガスを流入させる。このようにランプへの管路内では、容器内の圧力が大きく低下しても常に同じ圧力が保たれる。
アセチレンが発明されると、これを脂肪ガスに混ぜた。1900年以降、この混合ガスがどこでも使われ、同じバーナーで脂肪ガス用より15倍の発光力が得られた。1燭光時の価格は半分に下がった。
鉄道車両ガス照明のさらなる非常に大きな改善は、Auer von Welsbachの発明したグローライトが強い振動に耐えられるほど耐久性を持った後のグローライト導入である。最初は立型グローライトバーナーを使い、しかしバーナーアームが下に強い影を落とすため完全には満足できなかった。今日の鉄道車両の優れたガス照明は、吊り下げ型グローライト体の適切な構造が発明されて初めて存在する。グローライト使用では、脂肪ガスへの高価なアセチレン混入はもはや必要ない。1909年以降、プロイセン鉄道管理局管内で混合ガス工場の運用は停止され、それ以来再び純粋脂肪ガスに戻った。それでも以後、全等級の光度は運用コストを上げず、再び約二倍になった。
このガス照明の歴史的発展の短い考察は、今日の技術がどれほど速く働くかを明らかに示す。一つの改善はすぐに次の改善に取って代わられる。他のどの技術管理局より鉄道運用は、すべての新出現に注意を払わなければならない。それらを最も正確に試験し、成功の見込みがあれば非常に高い改造費用を厭わず受け入れなければならない。常に新しく形作られるガス照明方式の導入で生じた支出は、運用節約で何倍にも償われた。
十数年前から、すべての形態のガス照明に新しい競争相手として電気照明が現れた。今日ガスは鉄道車両でまだ主流であり、その対抗者がいつ優勢になるかはまだ全く予測できない。鉄道車両の電気照明は今日も古い光方式の装置よりはるかに複雑ではない。1燭光時のコストはまだ低くなく、各車両に必要な装置の支出ははるかに高い。しかしこの分野でも私たちは確実に急速に進み、いつか――より正確にはある夜――電気照明が勝者として立つ日が来るだろう。
ガス灯が鉄道で今日も極めて優れた奉仕をしているにもかかわらず、さまざまな理由で電気灯への置き換えは望ましい。特に車両内の防火性が大幅に高まる。事故後に頻繁に発生し、車両残骸に挟まれた、時には全く無傷の旅行者を極めて危険にさらす火災は、しばしば損傷容器から噴出する照明ガスの着火が原因である。電気電流はこのような不吉な作用はできない。もちろん電気設備は常に周知の短絡危険を孕む。しかし鉄道車両照明ではこの危険は最も少なく、生成所からの距離が非常に短いため、非常に低い電圧――通常32ボルト――で働けるからである。
電気照明の採用で、各区画の光源はもはや一つの体である必要がなく、ランプを分散して付けられ、読書がはるかに快適になる。混合ガス照明がまだ主流だったとき、この認識から多くのD形車の一・二等区画に座席後ろに電気読書灯を既に設けていた。非常に強力なガスグローライト導入以降、これらの追加灯はもはや必要なく、再び撤去された。
電気照明の導入は、各車両から一箇所で可能で、ガス灯のように常に点火炎を維持する必要がなく、全体数でかなりのガス消費になる。金属フィラメントランプの発明とその低い電流消費は、鉄道運用での電気照明の普及を既に大幅に促進した。
蒸気運転の列車に線路脇に固定線路を敷き、集電靴で電流を取ることは、もちろん考えられない。そんな副次的目的のためだけに巨大な拡張の配線網を造るのは高すぎる。
閉じた列車全体を共通の携行電源から通し照明するのも、当面さらなる普及の希望はない。この分野で試験はされ、機関車に特別蒸気タービンで駆動される小型発電機を置いた。しかしこの新配置で既に強く負担のかかる機関車乗務員にさらなる負担は許容されないことがわかった。特に、発電機を機関車か荷物車に置く場合(これもすでにしばしば試された)、列車全体に二本の線路を引く必要がある。今日すでに実際の連結に加えブレーキ・暖房管路の連結が必要なのに、これでさらに面倒になり、列車出発時の迅速性に極めて妨げになる。また、電気照明用に整備された車両はすべてガス灯のすべての装置も備えなければならず、車両は常に同じ列車に留まらず、異なる列車に連結され、必ずしも電気照明装置が見つかるとは限らないからである。二重照明装置を避けたいなら、車両の自由連結性が失われ、これは全く許容できない。
[図:
Pintsch-Grob式
- 電気単独車両照明用発電機
機械は旋回台前端に吊られ、最寄り軸からベルトで駆動される]
数十年間の旅客車建造の進歩は、いわゆる死荷重の増加で最もよく示される。これは車両総重量を存在する席数で割ったキログラム数である。プロイセン・ヘッセン国鉄の古い二軸車では1席あたりの死荷重は約500キログラム、三軸車ではすでに800キログラム、四軸D形車では1席あたり1100キロ以上、六軸寝台車では1400キロ以上になる。大人の平均体重が70キログラムであることを考えると、可能な限り快適な走行のためどれほど浪費しているかが明確にわかる。
転がる家々の装備は徐々に非常に強く改善され、すべての改善が重量増加を伴う。この発展で私たちはまだ限界に達していない。普通の昼間運用に使われるアメリカ・ペンシルベニア鉄道の特に豪華なサロン車では1席あたりの死荷重が1700キログラムを超える。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 1847年の貨物車]
- 荷を運ぶ者たち
線路を疾走する列車が、明るい窓から人々の目が好奇心に満ちて風景を眺めるものばかりとは限らない。線路がその上を疾走する列車の重みで轟くたびに、燃えるように大胆に疾走する機関車が、均一に造られた一列の美しい形の転がる家々を後ろに引くとは限らない。
線路の任務は、人々を地球の片隅から別の片隅へ速やかに運ぶことだけではない。それ以上に、人間の生命と人間の活動を維持するために役立つ貨物の交換に、はるかに大きな規模で使われている。
[図:
Maschinenfabrik Eßlingen 製
- 家禽車
イタリア鉄道用。乗降口により、旅行中も動物に餌と水を与えられる]
本書の第1節ですでに指摘したように、ドイツ鉄道の収入の64パーセント以上が貨物輸送から来ている。つまり貨物輸送は旅客輸送をはるかに上回っている。特に大幹線区間では、信じがたいほどの速度で疾走する急行列車の眩しい光景が現れるよりはるかに頻繁に、果てしなく長い客車列がゆっくりと息を切らして近づいてくる。車両は均一な形ではない。そんな列車の屋根の端は、旅客輸送用のもののように、例えばキム(海と空の出会いの線)が海上での視野を切る滑らかな線を思い出させず、今では遠く雲に達する山脈の荒々しく裂けた背中に似ている。屋根線は急に上がり下がりする。高く積まれた車両が低い車両と交代し、角張ったものが丸みを帯びたものに続く。ここには強力な帆布で覆われたぎっしり詰まった干し草があり、そこには農業機械が独特の形の裸の腕を高く掲げている。石炭車の暗い黒に、積まれたレンガの燃えるような赤が続き、粗く鋳造された機械フレームの重々しい重さが一両全体を占める後ろに、楽しくぎっしり積まれたビートの陽気な群れが転がる。
旅客列車の素早い陽気さとは対照的に、貨物列車は灰色の寂しい路盤の上を真剣に厳しく走る。夜は友好的な小さな灯が光を投げかけず、連結器をガチャガチャ鳴らして黙々と重々しく道を進む。背後に急行列車がいることを知ると、臆病で不安げに道を譲る。明るく手入れの行き届いたホームは荷運び屋には存在しない。まるで敵意を抱いているかのように、信号所員は駅の前で転轍器を切り替えて、入れ換え線路の複雑な叢へ導く。貨物車から降りるものは、花束や友好的な挨拶で迎えられず、硬い手で荒々しく引き出され、苦労して倉庫や荷車に積み込まれる。
急行列車が時速100キロメートル、旅客列車が60~70キロメートルを走るのに対し、貨物列車は時速わずか30~40キロメートルの走行速度で我慢しなければならない。
しかしその代わり、彼らの旅行に利用できる車両群は驚くほど多様である。三つの主な種類の貨物車を区別する:有蓋車、無蓋車、そして特別目的用のもの。しかし各種類内にも極めて多数の個別形がある。貨物輸送では、鉄道会社所有の車両だけでなく、他の所有者が建造・運用する車両も走る。それらは非常に多様な目的と能力に応じて、あらゆる想像可能な形を示す。もちろん鉄道会社は私鉄車両を特別条件の下でのみ認め、非常に正確な規定に従わせなければならない。なぜなら今日では「線路上の自由競争」がナンセンスであることをよく知っているからである。
一般利用からさらに除外されるのは、鉄道会社自身が内部運用用に建造・使用する鉄道業務車である。
すべての旅客車にブレーキを付けなければならないのに対し、貨物車にはブレーキ装置を全く持たないものが非常に多くある。ブレーキ車は再び、通しブレーキ付きのものと、個別に操作するブレーキ装置のみのものに分かれる。無ブレーキ車はしばしば、機関車から列車末尾まで通る圧縮空気管路を中断させずに、通しブレーキ付き列車への連結を可能にする管路を持つ。
[図:
Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg 製
- ボイラー車
ドイツ領東アフリカ中部鉄道ダレスサラーム―モロゴロ―タボラでの飲料水輸送用]
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 酸輸送用壺車]
各貨物車の最も重要な特徴は許容積載重量である。したがってすべてのドイツ鉄道では、両側面に明確な文字で表示しなければならないという規定がある。許容積載重量15 000キログラム未満の貨物車は、今日ドイツではほとんど造られていない。無蓋車では特に石炭輸送用に20 000キログラムの積載能力を持つものがますます人気がある。30 000および35 000キログラムの荷重用平台車はもはや珍しくない。このような高い積載重量の貨物車の軸数決定では、もちろん最高許容軸圧が決して超過しないよう考慮しなければならない。今日貨物車群では二軸車がまだ主流だが、すでに旅客列車の速い列車への連結を考慮して三軸車は非常に多く、二つの二軸旋回台を持つ車両も決して目立つ存在ではなくなっている。線路内での軸の可動性については、旅客車の節ですでに述べたことと同じである。
貨物車の構造は旅客輸送用車両よりはるかに単純である。有蓋車の壁は大部分、L形または類似の形鋼をリベットで組み、鉄骨の後ろに狭い水平板で覆う。扉を閉めても空気が車内に入れるよう、屋根のすぐ下に二ないし四つの狭い開口を設け、フラップで閉じられる。
有蓋貨物車が戦争中、兵員と馬の輸送で重要な役割を果たしたことは周知である。この場合の積載能力は平和時から表示で示されており、例えば48人または6頭の馬である。簡単な木製ベンチの設置装置と荷物の吊り下げ装置は常にあり、旅客車の全区画と同じく、ランタン取り付け用の鉄製スタブもある。
平和時には有蓋車は動物と、天候影響から守らなければならない貨物の輸送に使われる。施錠可能なので、輸送中の強引な介入なしに盗難は起こらない。車両はまた、固い税関封印の下で商品を国境を越えて運ぶ機会も与える。
有蓋車の中には巨人の一族がある。それは特にかさばる貨物の輸送に使われる一般に中空ガラス車と呼ばれる車両である。同じ形のガラス容器を互いに重ねられない場合、通常寸法の車両では積載能力を利用できない。紙筒、玩具、わら被いなどの輸送でも同じである。このためそんな目的の車両は可能な限り広く高く造られる。戦争中、前線と後方で中空ガラス車は特別な人気を博した。部隊が長い間鉄道車両で生活しなければならなかったあらゆる場所で――非常に頻繁だった――各部隊は可能な限り大空間の車両を確保しようとした。なぜならそこでの滞在は当然はるかに快適だからである。
競走馬や高級乗馬用の有蓋車は特に優れた装備である。壁は強力にクッション張りである。同じくクッション張りの仕切り壁を立てれば、二ないし三つの個別馬房ができ、餌桶が備わる。そんな車両には通常随行者用のよく整った区画もある。車両は通し圧縮空気ブレーキと暖房管路などの必要なすべての装置を備え、急行列車にも連結できる。熱の影響で容易に腐敗する貨物は断熱車で運ばれる。特にビール、牛乳、上質果物、その他の食料品の輸送である。二重または三重の覆い屋根が太陽放射を遮る。壁と床も二重で、覆いの間の空間にケイソウ土や泥炭のような熱伝導の悪い物質を詰める。特別容器で氷を入れることができる。バイエルンだけでもそんな種類のビール車を2000両持つ。霜の有害作用を防ぐため、車両の大部分は石炭焚き暖房装置を備える。
[図:
Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg 製
- 救援列車の器具車]
魚車には金属製の大きな水容器があり、仕切り壁で複数の区画に分けられ、全水量が一度に揺れて有害な衝撃を与えないようにする。魚容器はしばしば20立方メートルの内容量を持つ。通常ベンジン機関で駆動されるポンプが、水を常に循環させ新鮮空気と混ぜる。
小動物の輸送のため、多数の有蓋車に中間高さに二番目の床が設けられている。さらに二つの床を用意された板で素早く作れ、多数のガチョウや他の家禽を収容できる。動物を長い距離運ぶ場合は、内部に入って餌と水を与えられる車両が使われる。
完全に閉じた鉄道車両の特別な種類はボイラー車である。液体を運ぶ。ボイラー車は化学工業に大きな意義を持つ。石油、ガソリン、燃料油、タール、タール油、テレピン油などが快適に送られる。砂漠地帯では水の輸送にも広く使われる。旅客車照明で言及したガス車も運用上この種類に属する。充填は上部のドームから、排出は底弁から行われる。タールのような粘い液体を速く流すため、暖房装置が設けられる。酸は圧縮空気を入れることで非常に速く排出され、アルコールはポンプで吸い出される。液体から生じる蒸気がボイラー車を破裂させないよう、安全弁が設けられている。内容物の無拘束運動による衝撃を防ぐため、横壁が組み込まれる。
金属壁を腐食させる酸は大きな石製壺で運ばれる。これを木製の枠で非常に堅く不動に固定する。石灰と塩は通常無蓋車と同じく造られるが、フラップ蓋で閉じられる車両で運ばれる。
大きな駅では常に、事故時に即座に出発でき、迅速な救助に必要な準備を含む救援列車が待機している。この救援列車の最も重要な部分は医師車と器具車である。前者には小さな手術室、薬局、寝台があり、後者には鎖、ウィンチ、斧、スパナ、その他多くの工具と小さな野外鍛冶場が収められている。救援列車の整備にはすべて有蓋貨物車が使われる。
一部貨物車、一部旅客車群に属するのは荷物車である。主に乗客の荷物の収容に使われ、さらに列車長のための業務室を含む。ここでは床が高く設けられ、列車長はクッション付き肘掛け椅子とテーブルから成る作業場所から、特別上部構造の側窓を通って列車全体と線路を見渡せる。
ドイツ鉄道の貨物車群の圧倒的大部分は無蓋車である。これで雨と埃にあまり敏感でないすべての貨物が送られる。こうして運ばれる貨物には、帆布で覆うことである程度の保護を与えられる。鉄道管理局はこれらの覆いを大量に在庫している。
運用上、無蓋車は有蓋車よりはるかに快適である。なぜなら上から荷を積め、重い荷物をクレーンで入れ、鉱石、石炭、砂、穀物をシュートで流し込めるからである。有蓋車は側面からのみ積載可能で、そこでは最も頻繁に貨物の手押し車入れが行われ、これはもはや近代的輸送方式ではない。
[図:
Gebr. Gastell in Mainz-Mombach 製
- 鉄製石炭車
積載重量20 000キログラム用]
[図:
van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- ばら積み貨物用バケツ車
積み下ろし時に貨物を傷めないよう配慮]
無蓋車では高側板、低側板、無側板を区別する。最後のものは側壁の代わりに帆布固定や結び付け用の個別の棒またはラングが設けられ、取り外し可能である。
側板車は快適な荷降ろしのため、通常各側壁に二枚の翼扉を持つ。石炭輸送だけでなく、収穫期の甜菜輸送にも極めて多数使われる。
積み下ろし時に粉砕が価値を損なうため保護すべき大量貨物は、しばしば特別なバケツ車で送られる。バケツはクレーンで動き、非常に注意深く上げ下げできる。これで貨物の落下がなくなる。
レールや梁のような非常に重い貨物で、側面固定なしで置けるものは、容易に積み下ろしできるよう、無側板または平台車が用意されている。そこには家具車、自動車、その他同様の貨物も運ばれる。
平台車の特別な種類はエッセン・クルップ工場の砲身輸送車である。ここでは分割できない並外れて重い荷重の輸送である。したがって各軸への圧力があまり高くならないよう、非常に多数の軸を持つ車両を造らなければならない。この種の最も強力な車両は32輪を持つ。四つの四軸旋回台からなり、各二つが短く連結され、共通の支持フレームにピンで嵌め込まれる。二つの支持フレームの上に再び実際の巨大な砲身支持体が置かれる。連結もここでは旋回ピンで行われ、長い車両がすべての線路曲線を快適にくぐり抜けられる。
[図: 239. 重砲身輸送用車両
積載能力100 000キログラム]
[図: 240. 最も強力な荷運び屋
クルップ工場重砲身輸送用。積載能力140 000キログラム。車両は合計32輪の四つの旋回台で走る]
[図:
Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg 製
- 旋回台付き長材車
長い木材の輸送にはこのような車両を二両連結する]
樹木の幹や他の長材の輸送も特別な困難を生む。貨物自体が線路曲線に適合できないからである。そんな軽い貨物に特別旋回台車を常時用意する必要がないよう、二つの相互に連結されない平台車に長材を積み、各々が鉄製の旋回台を持つ。二つは車床のピンで回転できる。これで狭軌線路の非常に狭い曲線通過に十分である。
工場では、通常の無蓋車に積むと光限界を上回るほど大きな物が作られることがしばしばある。これは決して許されない。しかしそんな貨物も鉄道で運べるよう、特別構造の車両を使う。こうして整備された車両を低床車と呼び、軸間の平台を可能な限り下方に引き、深い支持面を生む。これで変圧器のような高く突き出る物も、光限界を超えずに運べる。ロシアとスペイン向け機関車――私たちの軌間で走れない――もそんな車両で完成品として国境駅まで運ばれる。大きな鏡板の輸送のため、低床車に特別な架台を立てる。大きな直径のフライホイールや坑道内張り用鉄環も同じように積まれる。
主にレール、砂利、土、石、砕石、鉱滓の輸送に使われる鉄道業務車の中でも、特に一つの種類を挙げなければならない。それは鉄道車両の秤量装置の検査に使われる。各積載車両は輸送許可前に線路秤を通過し、徴収料金を確定し、許容積載重量を超えていないかを再確認しなければならない。秤量装置は非常に正確に示さなければならず、その動作は既知の信頼できる秤で重量を確定した車両で負荷して観察される。この検査重量は、平台車に古レールや他の鉄を積んで作る。しばしば古いテンダーも使われる。
[図: 242. 低床車
特に高い物体の輸送用。図ではベルリン・AEGの巨大変圧器が積載されている]
ドイツ鉄道は毎年非常に多数の新貨物車を造らせるが、ドイツ工業の活発な活動のため、頻繁に車両不足が生じる。したがって、車両の休止時間を可能な限り短くし、つまり積み下ろしを可能な限り加速するために、あらゆることをしなければならない。この点で私たちにはまだ多くのことが残されている。
積み込みでは機械的装置が可能な限り頻繁に使われていない。手押しと手車がまだ主流で、無蓋車の場合でもそうである。駅のクレーンはまだ極めて稀である。石炭、コークス、鉱石、石、砂、鉱滓、バラスト、甜菜、ジャガイモのようなばら積み大量貨物には、積み下ろしを極めて加速できる方法がある。そのためには車両に自力排出装置を備えなければならない。
[図: 243. 自力排出車
ベルリン・Orenstein & Koppel-Arthur Koppel-A.-G.の構造の概要断面
a) 水平床フラップ付き側面排出器、b) 漏斗形側面排出器、c) フラップ付き床排出器、d) 車長軸方向に引き出せるスライダー付き床排出器、e) 漏斗形の床・側面兼用排出器、f) 平床の床・側面兼用排出器]
車両の特別構造で、下部フラップを開けると全貨物が即座に自力で落ちるようにできる。ここで側面排出器と床排出器、さらには下と側面の両方に排出できる車両を区別する。図243のまとめにいくつかの構造を示す。
任意の側面にできる側面排出は、レールに貨物を散らかさない利点がある。可能な限り自力排出器を平床を持つよう造り、通常の個別貨物にも使えるようにする。
[図:
van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- 側面排出器
車両は全内容物を線路の任意の側に排出できる。前壁にフラップ操作用ハンドホイールと固定装置]
[図:
Orenstein & Koppel-Arthur Koppel-A.-G. in Berlin 製
- 排出中の自力排出器]
[図:
Orenstein & Koppel-Arthur Koppel-A.-G. in Berlin 製
- 褐炭輸送用四軸自力排出器]
[図:
Orenstein & Koppel-Arthur Koppel-A.-G. in Berlin 製
- 自力排出器列車
床フラップを開けると砂荷を排出]
自力排出器が本当に大きな利益をもたらすためには、高架線路を造る必要がある。まず平地に貨物を落としてから苦労して道路車両に積み込むのはほとんど意味がない。鉄道車両は非常に速く再び運行可能になるが、全積み替え過程が高くなる。すべての駅に快適な手押し用積み込みランプを造ったように、徐々に自力排出器用高架線路を導入し、道路荷車に直接流し込めるようにする。さらに良いのは、高架線路の下にバンカーを設け、到着貨物をまず入れ、必要に応じて取り出すことである。そんな施設が今日まだないことから、私たちでの自力排出がまだ比較的少ないことが説明される。
[図:
Deutsche Maschinenfabrik-Aktien-Gesellschaft in Duisburg 製
- 移動式キッパー上の石炭車
ワイヤーロープウィンチで車両を引き上げて排出]
[図:
Deutsche Maschinenfabrik-Aktien-Gesellschaft in Duisburg 製
- 排出位置の移動式キッパー
キッパー頭を旋回させると、車両は側面に荷を排出できる]
Oberbaurat Scheibnerは、大量貨物に自力排出器を一般的に使えば、ドイツ鉄道で44 000人の労働者と年間3800万マルクを節約できると計算した。この可能性の活用は確かに魅力的な目標である。
自力排出器の操作要員数はすでに極めて少ないが、さらに節約できるのは、全車両に通し圧縮空気装置を備え、その作動で全フラップを同時に開ける閉じた自力排出器列車を使う場合である。
アメリカでは、「Eisenbahntechnik der Gegenwart」によれば、側壁取り外し可能な通常平台車から成る全列車からばら積み貨物を非常に速く降ろすため、最後尾車両に除雪機のような掻き取り機を置き、目的地到着後ワイヤーロープで機関車と結ぶ。機関車は切り離され、掻き取り機を全車両の平台の間の案内装置に沿って引き、車両を即座に空にする。
工場や積み替え港で毎日多数の石炭車を降ろす場合、車両の自力排出装置不足を、大きなキッパー装置に置くことで補う。これは片側を数メートル斜めに持ち上げられる平台である。下方転落を防ぐため、一軸を強力フックで固定する。車両が十分斜めになると、この目的で開閉可能にした下部前端壁を開け、石炭は数瞬で落ちる。
そんなキッパー装置を一時的にしか必要としない場所にも使えるよう、移動式キッパーが造られた。走行レールから斜めに上がるレールを備え、ワイヤーロープで車両を引き上げるウィンチ装置を持つ。高く引き上げられた車両はさらに任意に右または左に旋回でき、内容物を側面に排出できる。キッパー自体は折り畳み式で、貨物列車で運べる。
[図:
Deutsche Maschinenfabrik-Aktien-Gesellschaft in Duisburg 製
- 折り畳んだ移動式キッパー、貨物列車内]
ヨーロッパでは毎日非常に多くの貨物車が国境を越える。特別な国家間協定がある税関封印用の準備により、この交通は問題なく可能である。これにより重い荷重を国境で積み替える必要がなく、並外れた利点がある。しかしドイツの東国境ではこの車両越境は簡単ではない。なぜならここからロシア軌間が始まり、私たちの軌間より89ミリメートル広いからである。ドイツ貨物車をロシアへ、ロシア車をドイツへ走らせる願いから、積み替えなしの越境を可能にする特別装置が造られた。
ロシア・ドイツ国境を越えられる車両は転換車または発明者名でBreidsprecher式車両と呼ばれる。両軌間で走れるよう、車輪組を交換可能にする。
ロシアへ越境する車両が例えばEydtkuhnenに到着すると、車体前後を各々一つの台車に載せ、車両車輪自体はもはや支えない。軸保持器を開け、車両をゆっくり前方に押し進める。規則軌間線路は徐々に台車走行面の高さより下がり、軸は軸保持器から自然に滑り落ち、規則軌間線路に残る。台車に乗った車両の前進で、深みから広軌線路が徐々に上がってくる。軸保持器の特別捕獲鉄が広軌線路上に用意された軸を挟み、車両はゆっくりこの広い軌間の軸に乗り、車体に固定される。その後ブレーキ連桿を調整し、ブレーキブロックがより離れた車輪に当たるようにする。ロシアからドイツへの越境は逆の順序で同じ過程をたどる。
[図:
Deutsche Maschinenfabrik-Aktien-Gesellschaft in Duisburg 製
- 無ブレーキ転換車
広軌区間での標準軌車両輸送用]
旅客車に転換装置は通常運用にない。人間の荷物は自分自身で他の車両に移れるからである。しかしかつてのロシア皇帝家は、ヨーロッパ他の地域への旅行用の転換可能サロン車を多数所有していた。
貨物車が線路から線路へ移る際、特に大きな湖や海が分断する場合、車両越境は当然特に困難である。しかし鉄道運用の並外れた力と技術者の大胆な冒険心は、巨大な橋でさえ対処できないそんな水域を克服した。今日の鉄道交通は大きな内陸湖の岸も、海岸も止まらない。百年前には夢物語だった道具を今日では当然使うようになった。千キログラムの重さでキャッチボールをするのがその流儀で、他の運用では克服不能な最大の困難さえ微笑んで脇に押しやる。
鉄道が橋で越えられずトンネルでくぐれない水は、船でしか克服できない。船上の鉄道列車――これは本当に冒険的な考えである! 象の背に馬を乗せたり、電気の火花を管郵便で運ぶようなものだ。素早い疾走者である鉄道が、重く広い腹のフェリー船の上では奇妙に見える。速い足の独立した可動性はここでは不可能で、運ぶ者から運ばれる者に変わる。鋼鉄の道――鉄道の他の休みない領域で永遠に静止するもの――はここで突然動かされ、下部構造はもはや大地ではなく揺れる船の甲板である。
[図:
van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- ブレーキ付き転換車]
水の抵抗による輸送は慣れない慎重さで進むが、フェリーは鉄道運用の非常に有益なメンバーになった。それなしでは鉄道は水上輸送自体を失うだけでなく、岸や海岸の駅へのアクセス線路もはるかに少なく使われ、途中の通常船への二度の積み替えと再び鉄道車両への積み替えのため、特定の貨物の鉄道輸送は避けられるだろう。貿易はすでに貨物区間の始めで船を好むだろう。
フェリー区間の出発点で旅行者は、そんな巨大な施設がただ乗客の鉄道から船、船から鉄道へのわずかな不便を避けるためだけに造られたことにしばしば驚く。しかし実際、フェリーでの旅客輸送はただ許容されているだけである。旅客のためだけにこんな大規模な施設は決して造られなかった。フェリーは重い荷物の移動しにくさから生まれた。ついでに乗客の滞在家である旅客車も一緒に運ぶ親切さを持つ。ここから乗客が生まれる快適さは決して過小評価できない。さらに、揺れる水上では強く負荷され動きの鈍いフェリー船に乗れば、はるかに小さな蒸気船を使うより船酔いの幽霊はほとんど完全に追放される。
最初の鉄道フェリーは1851年にスコットランドのフォース湾のグラントンとバーンタイスランドの間で使われた。今日巨大なフォース橋が架かる場所の近くである。ドイツではヴュルテンベルク鉄道が初めてフェリー運用を採用し、1868年にボーデン湖で最初の鉄道フェリーが運航した――これは今日多数のそんな路線が横断するヨーロッパ最大級の内陸湖の一つである。デンマークでは特に多く使われ、多数の島に位置する状況が最適である。アメリカの大湖ではしばしば完全な急行列車が閉じたまま運ばれる。
ドイツは海上の小さなフェリー区間と二つの非常に大きなフェリー区間を持つ。シュトラールズントからリュゲン島のアルテフェーレまで、三キロメートル幅の海峡をフェリーで渡る。ヴァルネミュンデからはそんな船が45キロメートル離れたデンマークのイェーサーまでバルト海を渡り、ザスニッツからは107キロメートルの海路をスウェーデンのトレレボリまで渡る。このスウェーデン・フェリーは特に広大である。各船は一度に18両の積載貨物車を運べる。
固定鉄道区間からフェリー船上の線路片への車両移行には特別な準備が必要である。まず船は常に同じ位置に正確に着岸し、陸上と船の線路が連続した折れ目のない線を形成しなければならない。フェリーは着岸時に側方回転せず、先端で陸に向かって進む。正確な位置のため、運行末直前に案内装置またはフェリーベッドで受け取られる。これらは船体前部の形をしている。案内装置での船捕獲時の衝撃を可能な限り和らげるため、その板は衝撃杭またはコンクリート柱にバネで固定される。フェリーは重い綱で陸に固定される。荒れた水では船尾スクリューを常にゆっくり前進運転させ、船先端を常にしっかり押し付けることもある。
陸上線路とフェリー線路の連結は、陸上に固定旋回継手を持ち、もう一方の端がフェリー甲板に乗る可動橋でなされる。橋は垂直面での可動性を持ち、水位変化と積載強度による船のさまざまな高さ位置に追従しなければならない。また橋にある程度の側方可動性も必要である。なぜなら大きなフェリーでは常に複数の線路が並び、同時に積載できないからである。両側面の不均等負荷でフェリーの斜め側方位置、いわゆる傾斜が生じやすい。出発時にこの傾斜が残る場合、用意されたバラスト室に水を入れることで均衡させる。
[図:
van der Zypen & Charlier in Cöln-Deutz 製
- 狭軌線路上の標準軌列車
車輪固定付き転換車]
[図:
「Eisenbahntechnik der Gegenwart」より
- 着岸装置内の鉄道フェリー
フェリーベッドの断面]
フェリー船の着岸時間を可能な限り少なくするため、たいてい両端式にする。つまり先端からも船尾からも積載できる形にする。しかしザスニッツ・フェリーはそうではない。通常の高い前部船首を持ち、案内装置に入る前に常に旋回しなければならない。この路線では長い公海航行のため船舶に可能な限り耐航性のある形を与えるためである。高い船首は特に先端から水が容易に乗りやすいため必要である。両端から積載可能なヴァルネミュンデ・フェリーも、高い船首上部で甲板の波かぶりを可能な限り防ぐ。上部構造の先端から甲板に車両を乗せる場合、甲板を越える船首最上部をどけなければならない。そのため可動式で、ウィンチで垂直に立て、門のように入口を覆うようにできる。
フェリーの甲板――非常に高い負荷を受ける――は鉄柱で支えられ、全船室を通り、下で竜骨梁に支えられる。
鉄道車両はフェリー線路に固定され、船の避けられない揺れで動かないようにしなければならない。このため緩衝器に吊り下げ鉄を付け、爪状にレール頭を挟む。特に荒れた水ではさらに斜め鎖を使う。車体床下と甲板の間に軽いねじウィンチを挟み、車両のバネ遊びを止め、重く積載された車体の垂直揺れを防ぐ。線路末には強力な止衝器があり、積載中は横に折り畳める。
旅行者は自分を過大評価しがちで、鉄道は主に乗客輸送のための装置だと考える。貨物輸送は些細で、あまり重要でなく冷遇された鉄道運用の部分に見える。しかし私たちはすでに、実際は逆であることを知っている。運用上も金銭的にも、貨物輸送がはるかに優位な役割を果たす。旅客輸送の建造物は確かに愛すべき形だが、空間的にははるかに制限されている。ベルリンのポツダム中央駅は何と、背後に広がる巨大な貨物施設に比べれば! 旅客車の総数は巨大な貨物車群の広大さに比べればどれほど控えめか!
旅客駅が華麗な玄関ホールとよく覆われたホームを持つとしても、鉄道運用の最大の力は、質素に造られ離れた場所にある貨物駅から汲み取られる。旅客車のクッション付きベンチではなく、貨物車両の硬い床が、最大の収入をもたらす貨物を運ぶのである。
- 引張りと衝撃
本書の読者の想像力はすでに、線路を転がり進む列車の姿を何度も浮かび上がらせてきた。しかし技術的には、これまで車両は個別の存在としてのみ扱われてきた。私たちは鎖の輪を観察したが、まだこれらの個々の輪を一つの全体に結びつけ、剛直な部品から成る列車に蛇のようなしなやかさを与える措置に注意を向けていなかった。
一つの列車にまとめられた車両は、互いに二種類の異なる力作用を及ぼす:引張りと衝撃である。車両列が発車すると、一つの車両が次の車両を後ろに引き、制動と停止時には車両同士が多少激しく衝突する。したがって車両間の連結は、両方の攻撃に耐え、車両自体を可能な限り揺らさないよう受け止めるよう形作られなければならない。
衝撃を受け止めるのは緩衝器(Puffer)、引張り力を穏やかに伝えるのは連結器(Kupplungen)である。
緩衝器は最も前方に突き出た部品として、個々の車両間に挿入される。その皿の軸は非常に強力な巻きバネに当たり、衝撃のたびに圧縮されて衝突を車両自体から遠ざけ、または少なくとも弱めた強さで伝える。曲線で車両が互いに斜めに位置したとき緩衝器が折れないよう、特別な規定で平らな皿には常に湾曲した緩衝器頭が対向するようになっている。これは、各車両の前端を見る際、右側の緩衝器は常に平ら、左側は常に湾曲とするという単純な配置で達成される。
重いD形車では単純な緩衝器バネ掛けではもはや不十分である。ここでは車体を前方で閉じる床下の緩衝器梁の後ろに、もう一つの弱いバネ掛けが追加されている。長い車体のため旋回台車両の曲線内斜め位置が非常に大きく、内側緩衝器が非常に強く押し込まれ、他方がほとんど完全に解放されるため、均衡レバーが挿入される。これにより一方の緩衝器にかかる力を他方に伝え、共同作業を強制する。
ドイツの幹線鉄道では側面緩衝器のみが使われる。軽い車両の狭軌区間では中央緩衝器、つまり一つの緩衝器体のみのものがしばしば見られる。この配置は今日アメリカの大幹線でも標準である。
運用上はるかに重要なのは、連結器が果たす役割である。連結器こそが実際、個別車両を列車という一つの全体に結びつけるものである。
今日の連結器の形は、連結部品が完全に耐久性があり信頼できるよう、非常に粘り強く徐々に形作られてきた。しかしこの特性に加え、連結器は迅速な解放性も備え、車両の連結・切り離しを可能な限り速やかに行えるようにしなければならない。連結器は車両に硬く固定されず、バネで取り付けられ、衝撃なしで引き寄せられるようにしなければならない。
[図: 255. 緩衝器]
バネ付き連結器は、機関車の発車作業を容易にする。なぜなら、全列車を即座に動き出させる必要がなく、バネの遊びにより一両ずつ機関車の引張りフックにしっかり繋がるからである。特に重い貨物列車ではこれが重要である。ここで完全に徐々に引き寄せるため、貨物列車の連結器は硬く張られず、緩衝器間に小さな遊びを残し、発車時に列車が伸び、最後尾車両は前方車両がすでに走行を始めているときに引き寄せられる。旅客列車では緩い連結で車両が容易に揺れ、敏感な旅行者に船酔いに似た感覚を与えるため、同じ方法は不可能である。しかしここでも連結器の過度な張りは避け、列車が硬い塊にならないようにする。
曲線内での車両端の斜め位置のため、長車両の連結器頭は通常、水平面で継手を中心に回転できるよう配置される。連結器軸が通る緩衝器梁の開口はスリット状に造られる。
ヨーロッパでは今日、一般にねじ連結器が使われ、図256に示す形である。この装置は張り調整可能で、連続する車両の結合をさまざまな強さ――硬くも緩くも――にできる。各フック軸に吊り下げられたねじ軸は、U字金具で次の車両のフックと結ばれる。その後、ハンドルでねじ軸を回す。軸は右ねじと左ねじを持ち、両側から軸のねじに嵌められたナットが同時に軸中央に向かって動く。旅客列車では連結器を、緩衝器同士が適度な張りを持つよう調整する。
[図: 256. ねじ連結器
非常連結器を結合した状態]
しかし連結器の優れた材質にもかかわらず破断が全く起こらない範囲外にあるため、補助連結器が規定されている。このため各固定フックにさらに緩く吊り下げられたフックが連結される。二両連結時、常に一つのねじ吊りが自由なので、それを吊り下げフックと結合すれば即座に二重連結となる。通常は完全に緩いが、本連結器が破断すれば即座に自動的に張る。
[図: 257. 引張り棒バネ掛け
通し引張り棒と車両床下の連結]
補助連結器フックにさらにU字金具を吊り下げれば、両ねじ軸が破断しても連結を維持できる。
連結器端が緩衝器梁に固定されれば、必然的に車両床下がすべての引張り力を受けることになる。機関車のすぐ後ろを走る最初の車両の床下は、非常に大きな全列車重量を引き寄せなければならない。これは車両床下に好ましくない負担を生む。ドイツ鉄道管理局連合は1866年すでに、中間部品を導入して床下を完全に解放する措置を採った。それが通し引張り棒である。
[図: 258. テンダーと機関車の連結
側面緩衝器と三本の引張り鉄付き短連結器]
連結器はもはや床下の前後横梁に取り付けられず、車両全体の下を通る棒で互いに結ばれる。これにより個別連結器を越えて、テンダーフックから最後尾車両まで別個の引張り連結が作られる。この装置は極めて有利であることがわかった。当然、各引張り棒は自車両の床下とどこかで結ばれ、車両が引き寄せられるようにしなければならず、この車両長軸中央の連結はバネ付きでなければならない。その実行形を図257に示す。引張り棒も連結器自体も、各々が最高列車重量を引き寄せられるよう計算されなければならない。なぜならどの車両も列車先頭を走れるからである。
連結器フックは四角軸で緩衝器梁を貫通し、引張り棒は丸い。破断時に四角軸に垂直キー(図257)が緩衝器梁に当たり、損傷車両を前車と連結し、連結器フック自体が破断せずキーが負担に耐える限り維持する。この小さな非常装置で、常に深刻な結果を伴う列車破断の多くがすでに防がれている。
機関車の前端とテンダー後端も通常構造の連結器を備えなければならない。しかし機関車とテンダーの連結は全く特別である。破断が完全に排除されるよう非常に強力に造られなければならない。この破断は不利な位置での列車破断だけでなく、機関車乗務員の転落も引き起こす恐れがある。機関車とテンダーの連結はさらに、各機関車が好む横揺れ運動を、テンダー重量を機関車末端に堅く吊るすことで制限する任務を持つ。
このため図258に示すように、テンダーと機関車はバネ付き部品を介して三重に張られる。テンダーの小さな緩衝器の三角断面頭板は、機関車の硬鋼製対応筐体に当たり、共通板バネで少なくとも5000キログラムの圧力を受ける。両車両の長軸には主引張り鉄が固定され、両側に非常に強力なボルトが通る。その右と左に各々非常連結用のもう一つの引張り鉄がある。この連結部品は機関車側に長穴を持ち、曲線で通したボルトに十分な遊びを与える。
テンダーと機関車の連結は短連結器である。このような装置はベルリン市街線や多数の近郊線でも列車の他の場所で見られる。ここでは二両ずつ短く連結され、列車長を短くする。このように連結された車両は運用上一体で、工場でしか分離できない。
連結器の維持費用はすべての鉄道管理局で非常に大きい。Steinbißが「Deutsches Eisenbahnwesen der Gegenwart」で述べるように、プロイセン・ヘッセン国鉄は1908-1909営業年度に約30万個の交換連結器を消費した。その調達と取り付けに約300万マルクが費やされた。工場で修理された連結器の費用を加えると、Steinbißはプロイセン・ヘッセン国鉄管内の連結器維持総支出を年間少なくとも500万マルクと見積もる。
線路の世界で最も頻繁に行われる作業は連結である。毎年何十億回も車両の結合と解放が繰り返される。残念ながらこの装置は同時に最も危険な作業の一つである。運用中の負傷者の最大数は車両連結係である。彼らは動く車両間に踏み込まなければならず、特に大きく突き出た側面緩衝器が危険をもたらす。このためすでに数十年間、私たちでまだ唯一存在する側面緩衝器と別個中央連結器の引張り・衝撃連結を、両部品の統合でより単純にし、連結器の自動作動で完全に危険をなくす努力が続けられている。
[図: 259. 自動Krupp連結器
過渡期用ねじ連結器と結合。爪閉鎖]
[図: 260. 連結位置の自動Krupp連結器]
合衆国ではすでに20年以上前、すべての鉄道で強制的に中央緩衝器付き自動連結器が導入された。当時、連結係に多発する事故に世論が激昂し、立法府がこの問題に取り組んだ。技術的装置の導入を法律で命じるのは容易だが、本当に実用的な実施形を見つけるのは難しい。ドイツ鉄道が職員の福祉に大きな注意を払っているにもかかわらず、今日までアメリカの自動連結器の導入に踏み切れなかったのは、この装置に技術的欠陥が多すぎるからである。しかしここで本当に実用的なものを見つける努力は今も活発で、近い将来成功するだろう。
自動連結器は名称通りの特性、つまり人間の介入なしに車両を結合するだけでなく、側方から解放可能で、車両間に踏み込む必要を全くなくさなければならない。さらに本当に信頼できる連結部品でなければならない。また、分離後各連結器が新しい連結を即座に可能にする位置にあるよう形作られなければならない。
[図: 261. Krupp連結器用解放クランク]
1873年、ドイツ鉄道管理局連合は自動中央緩衝器連結器の懸賞を発表した。それ以来この分野で無数の発明がなされた。1909年の競争では2000を超える設計が提出された。しかしどれも本当に実用的なものはなかった。加えて、ヨーロッパの鉄道管理局はここでは共同で進まなければならない。国家間協定は国境を越える車両の連結器形を規定する。新連結器導入の支出は並外れて高い。過渡期には、すべての車両を同時に新装置に換装できないためかなりの困難が生じる。新装置は古いねじ連結器とも共同作業できなければならない。これらすべてから、本当に実用的な自動連結器の導入に本格的に取り組めるのは、ある大鉄道管理局が長い試験の後、他の関係管理局――ほぼ全ヨーロッパ諸国の鉄道会社――の意見でも絶対に欠陥なく、信頼でき、すべての合理的要求に耐えうる形を見つけたときである。
[図:
Maschinenfabrik L. Steinfurth in Königsberg 製
- 自動Scharfenberg連結器
連結前;連結中;連結後]
現在プロイセンでは主に二つの自動連結器が試験されており、その構造をここに簡単に述べる。Krupp連結器と、ケーニヒスベルクのSteinfurth鉄道車両工場が造るScharfenberg連結器である。
[図: 263. 車両に取り付けられた自動Scharfenberg連結器]
Krupp連結器はJanney式アメリカ構造に密接に倣う。その形を図259に示す。爪は可動である。側面の突起が内側に押され――これは車両衝突時に起こる――爪が閉じ、滑り込んだボルトで突起が固定される。これで一つの爪がもう一つにしっかり嵌まり、連結が完了する。解放は側方から、クランクで回す棒で固定ボルトを持ち上げることで容易に行える。連結器頭は同時に中央緩衝器を兼ねる。したがってもはや側面緩衝器は不要である。
図259と260は過渡期の取り付けを示し、連結器頭は旋回可能で、側方に倒せば前方に現れるねじ連結器を使える。
Scharfenberg連結器は非常に注目されている。それは独特の漏斗形筐体からなり、そこに回転可能な丸い心臓部が固定されている。この心臓部は片側にフック、もう片側に突き出たU字金具を持つ。二つのScharfenberg連結器が衝突すると、各U字金具が相手に押し込まれ、自分の心臓部を回転させる。同時に強力な引張りバネが張られる(図262)。心臓部の十分な回転後、U字金具がフックに落ち、心臓部が戻り、車両は連結される。この連結は非常に信頼できる。なぜなら各心臓部が両側から同じ力で引かれ、もはや回転できないからである。連結の解放は、側方から心臓部を外側に回し、両U字金具が同時にフックから飛び出すまで行う。その後引張りバネが心臓部を再び連結位置に戻す。Scharfenberg連結器も過渡期用旋回頭を持つ。
Krupp連結器かScharfenberg連結器か、いずれかの方法で連結器問題が満足のいく解決に達することを期待しなければならない。これで多くの勤勉な労働者の命が守られるだろう。鉄道の運用事故数は大幅に減少し、鉄道事業の輝かしい盾の暗い染みが消えるだろう。
- 手綱
あらゆる列車運行の目的は輸送である。列車は、人間または貨物を可能な限り速やかに場所から場所へ運ぶ任務を持つ。この目的のため、列車は素早い走行ができるだけでなく、事前に定められた場所で正確に停止できる状態でなければならない。列車が、動きを起こし、その動きを任意に加速する措置しか持たず、到達した速度を任意に減速し、望む場所で完全に止める装置を持たなければ、鉄道はその任務を果たせない。列車は、各運行の開始だけでなく、その終了も目的駅の特定の場所で確実に保証されて初めて、その任務を果たせる。同様に、途中では運転士の自由な判断でいつでも停止できる状態でなければならない。
機関車が列車を前進させるのと同じくらい重要なのは、その走行を制動する装置である。拍車があるところには、手綱もなければならない。
40軸を持つD形列車が線路を疾走する。突然、運転士は視野の最奥部に、停止を示す信号を認める。彼はまだ警告の腕からかなりの距離、約800メートル離れており、その設置場所の後ろで列車に危険が迫っている。運転士が蒸気を止めることしかできなければ、物理的に最小の粒子まで時速100キロメートルの巨大な速度で満たされた車両列は、それでも信号をはるかに越えて転がり続け、おそらく警告された障害物に衝突するまで進むだろう。制動されていない今日の急行列車は、推進力を失った後も平坦区間でさらに2~3キロメートル走る。運転士が線路をそんなに遠くまで見渡せることは極めて稀である。そんな状況では、危険時の適時停止は不可能である。
さらに、制動装置を使わずに列車が停止する場合を考えてみよう。
蒸気を止めた後、速度は徐々に低下する。最後の500メートルの開始時には、すでに極めて低速になっている。列車は線路を非常にゆっくりと引きずるが、まだ停止していない。停止作業に非常に長い時間を費やす。その結果、全体の交通に全く許容できない遅延が生じる。区間は各列車によって不釣り合いに長い時間占められ、次の列車は追従できるまで小さな永遠を待たなければならない。近代鉄道運用はこれによっても不可能になる。
こうしたすべての理由から、各列車には強力に作用する手綱が備えられる。その使用のタイミングと強さは、線路の状態を最も早く概観でき、列車の安全を職務上監視する責任を持つ男――運転士――だけが決める。彼が鞭(レギュレーター・レバー)の形だけでなく、手綱、つまりブレーキも手元に持つことで初めて、彼は列車の真の支配者となる。
もちろん、運転士は無制限の支配を行使できるわけではない。彼の統治措置はむしろ、自然が線路王国に与えた憲法に依存する。手綱がどれほど強力で、その作用が可能な限り速くても、全速力で走る列車を即座に停止させるような方法で引いてはならない。なぜなら、そこには運動エネルギーがあるからである。その強さに応じて、長い時間または短い時間の経過後でしか消滅させられず、列車が深刻に危険にさらされることはない。
今日の急行列車に固有の運動エネルギーは、広い筒から発射された砲弾のそれに似ている。そんなものが途中で固定目標、例えばその運動を突然止める艦船の装甲に当たると、その外殻は秒の何分の1かの間に赤熱する。運動エネルギーは、Julius Robert MayerとHelmholtzによって知られるその保存の法則により、決して完全に消滅できない。むしろ好んで熱に変わる。しかし急速に運動する物体が突然制動された場合、固定されていないすべての部分は並外れた力で運動を続ける。したがって、急行列車の車両をその場で止まるほど強力に制動できたとしても、区画内のすべてのものは巨大な衝撃で前壁に投げ出されるだろう。荷物は砲弾のように空中を疾走し、人々は恐ろしい力で座席から投げ出される。鉄道衝突のすべての現象が現れ、その破壊的作用はまさに列車の運動エネルギーの突然の減速によるものだからである。
このため、急行列車を即座に停止させる装置を考え出すために常に苦労する無数の発明者たちの努力は無意味である。彼らがその発明で防ぎたいのは、突然の衝撃の結果だが、まさにこの種類の手綱でそれが引き起こされる。
したがって、列車の制動に、機関車や車両から垂直に路盤に杭を突き刺すようなことはできず、速く作用しつつ運動エネルギーを徐々に消滅させる手段を見つけなければならない。自然の死を迎えるために、必ず一定の時間を与えなければならない。そう自然の師匠は望むのであり、その決定に上訴はない。
このような方法で列車を停止させる最善の手段は、ブレーキブロックを車輪の走行環に押し付けることである。これにより、列車の運動エネルギーが熱に変換される。ブロックと車輪環が熱くなる。
以前は、板をレール頭部に押し付けるそりブレーキを試みた。しかしこの板は、分岐器舌や心臓部を滑る際に線路に深刻な破壊を引き起こし、車両の軸を軽くし、脱線危険を生んだ。このため今日では車輪ブレーキのみが使われる。
この助けにより、最も重い急行列車でも時速100キロメートルの最高速度から、ブレーキ距離500~600メートルで停止させられる。ブレーキ距離とは、ブレーキを最初に掛けてから完全に停止するまでの距離である。これは信号位置の理由から、決して大幅に長くしてはならず、そうでなければ信号の位置を許容できない方法で変更しなければならない。これについては第21節で詳しく聞く。
今日のブレーキで直接作用する部品、ブレーキブロックは、鋼くずと一緒に溶かした鋳鉄で作られる。その表面を鋼製車輪環に押し付けると、車両の速度を低下させるのに十分な強い摩擦が生じる。
ブレーキの強さは、ブロックと車輪間の摩擦度による。しかしこの大きさは、同じブレーキ圧力でも変わらない。ブロックと車輪環間の摩擦値は、速度の低下とともに増加する。最初にブレーキを優しく掛けても、列車が停止に近づくと、それ自体で非常に強いブレーキ力が自然に生じる。したがってブレーキは、最初に強く掛けるべきではないが、そうでなければ列車の急停止が生じる恐れがある。これは特に、私たちで使われる今日のブレーキ構造が、同一ブレーキ過程内でブレーキ圧力を減少させられないからである。ここからも、ブレーキの操作が純粋な手工業的作業ではなく、かなりの技術を必要とすることは明らかである。
特に注意すべきは、ブロックで車輪を完全に固定しないことである。列車が動いている間、車輪は常に少し回転できなければならない。経験は、線路上でどれほどゆっくり転がる車輪の摩擦が、滑るだけの車輪よりはるかに大きいという奇妙な事実を教えた。最も強い摩擦、つまり完全制動は、車輪がまだごくわずか回転しているときに起こる。運動の終了時に、定位置で正確に停止するため最高のブレーキ力が必要なので、ブロックは車輪の回転限界を超えないよう調整されなければならない。そうでないと、ブレーキ作用が突然大幅に低下する。また滑りは車輪の真円喪失を引き起こし、走行中に車両の非常に不快な運動を生み、線路も不利に摩耗する。この点に運転士は非常に正確に注意しなければならない。
[図: 264. ブレーキブロック]
また、列車停止直前にブレーキを再び解除しなければならない。そうしないと、走行装置がすでに停止しているのに車体はバネの柔軟性でさらに前方に少し揺れる。すぐにバネが車体を後ろに引き戻し、停止時の周知の非常に不快な反動が生じる。ブレーキの技術をよく理解する運転士は、ブレーキを適時に解除して少し長い惰行を生むことで、この衝撃を避けられる。
ブロックは完全な鉄で作られず、背中に深い切込みを持つ。これはブロックに可能な限り大きな表面積を与えるためである。この表面が広いほど、ブレーキ時の摩擦で与えられた熱を鉄片がより速く放射できる。
解除状態では、円形に湾曲したブロック表面のすべての部分が車輪環から約1センチメートルの距離にあるべきである。ブロックは非常に強く摩耗するため、ブレーキ力をブロックに伝えるブレーキ連桿には調整装置が必要である。多くの連桿は、この調整が自動的に行われるよう造られている。摩耗がかなり進んだ場合、ブロックは当然交換しなければならない。車両規定に定められた検査により、十分な監督が絶対に保証される。連桿は、車両の全ブレーキブロックが同じ力で押し付けられるよう配慮する。不等辺レバーでブレーキ圧力を増幅し、ブロックに伝える。
今日、各車輪に常に二つのブロックを、互いに直径線上で対向して設ける。これにより軸への片側圧力が防がれ、軸が曲がるのを防ぐ。また片側負荷による軸受の発熱も恐れられる。
列車に作用するブレーキ効果は、制動可能軸数による。衝撃なしで最も速く停止できるのは、全軸が制動可能な場合である。このためドイツでは、すべての速い列車にこの規定がある。
通常の低速貨物列車では、全軸の制動可能性は必要とされない。しかしこれらの列車も600~最高700メートルのブレーキ距離で常に確実に停止できるため、各列車に一定数の制動軸が必要である。長い経験と科学的認識に基づいて計算されたブレーキ表に、各貨物列車の変化する総軸数ごとに必要なブレーキ軸数が規定されている。さらにこの決定では、貨物列車が通過する区間の最も強い勾配も考慮される。区間が急勾配であるほど、列車に多くのブレーキ軸が必要である。山岳鉄道ではこのため貨物列車でも常に非常に多数の軸が制動される。貨物車群は制動可能車と非制動車に分けられる。プロイセンでも全ドイツでも、貨物車の3分の1以下しかブレーキ装置を備えていない。
個別車両に作用するブレーキ力のほかに、全列車を通じてのその作用の仕方も重要である。最も良く作用するのは、その力が全列車部分に均一かつ同時に現れ、すべての制動可能車両を均一に減速させるブレーキである。
走行中、列車は伸びた形をしている。旅客列車では緩衝器バネはほとんど完全に、緩く連結された貨物列車では完全に解放されている。連結器は張られている。今、ブレーキに不均一が生じると、例えば前方車両がすでに強く制動されているのに列車末尾でブレーキが始まったばかりの場合、列車が圧縮され、最後尾車両が前方車両に追突する。圧縮された緩衝器バネはすぐに反動を出し、列車内の前後運動、つまり痙攣が生じ、連結器の破断を容易に引き起こす。列車に使われるブレーキ方式が不均一な停止を招く恐れがある場合、ゆっくり制動しなければならない。これによりブレーキ距離は長くなる。
今日、主に三種類のブレーキを区別する:各車両のブレーキ力が他の車両とは独立した個別ブレーキ、全列車に連結した作用を可能にする通しブレーキ、そしてこの二つの間にあるグループブレーキで、列車の連続する複数車両を一箇所から同時に制動でき、各グループは非制動車両で隔てられる。グループブレーキは主に混合列車、つまり旅客車と貨物車が混在する列車に使われる。
当然、通しブレーキが最も均一な作用を持つ。一箇所から全車両が同時に制動されるからである。ブレーキを開始する場所は当然機関車である。しかし本当に均一なブレーキ作用を生むには、ブレーキ媒体がその作用を可能な限り同時に現すものでなければならない。機関車で開始されたブレーキは、最後尾車両でも最も速く作用し始めなければならない。これはブレーキ媒体の貫通速度が非常に大きい場合にのみ可能である。
今日ブレーキに使われる力は:人間の腕の力、列車の運動エネルギー、重力圧、蒸気、大気圧が希薄空気室のピストンに対する圧力(空気吸引ブレーキ)、および圧縮空気(圧縮空気ブレーキ)である。
今日の技術が人間の重労働を可能な限り軽減しようとし、列車ブレーキに機械力を適用するのが最善と実証されているにもかかわらず、奇妙なことにドイツでは依然として人間の手で操作される鉄道ブレーキが主流である。人間が発揮できる力の小ささのため、手動ブレーキは個別ブレーキとしてしか使えない。
手動ブレーキの操作は、通常、ブレーキ係が時計回りに水平クランクを回すことで行われる。これにより垂直主軸が回転し、その端に強力なねじ山がある。このねじ山に母ねじが巻き上げられる。ここに吊り下げ鉄が固定され、母ねじの運動をブレーキ連桿に伝え、ブロックの押し付けを生む。この配置は本書末の図266(上左)にわかる。
旅客列車の車両もほとんどすべて手動ブレーキを備え、通しブレーキが失敗した場合に使う。D形車には水平クランクはなく、場所節約のため各車両の前端壁の通路に、折り畳み可能な握り付きの垂直手車輪が取り付けられている。回転は傘歯車で垂直軸に伝えられる。
手動ブレーキは時折、重力レバーで操作される。ここでは不等辺レバーの長い腕に螺着された重りが、レバーを倒すとブレーキ装置に繋がった棒を持ち上げる。プロイセンのテンダーにはこうした重力または投げレバーブレーキが規定されている。
ドイツでは今日も、急貨物列車を除くすべての貨物列車が手動ブレーキで運転されている。通しブレーキはこれまで適用できなかった。なぜなら貨物列車の非常に大きな長さに十分な貫通速度を持つブレーキがまだなかったからである。しかしこの分野で壮大な変化が迫っている。本節の終わりにこれについて聞く。
手動ブレーキには非常に多くの欠点がある。まずその操作は大きな費用を生み、この目的のため多数の人員を列車全体に分散させなければならない。各ブレーキ付き車両に一人の男がいなければならない。したがってこの配置では各ブレーキに人間の思考力が働くにもかかわらず、ブレーキ作用はここほど不均一に現れない。
ブレーキ引きの命令は運転士が与える。ドイツ鉄道信号規定によれば、まず蒸気汽笛で長い音を出し、「注意!」を意味する。それに続く短い汽笛が適度なブレーキ引きを命じ、素早く連続した三つの短い音が強力制動を要求する。解除は二つの長い音で命じられる。
この方法で均一な制動が得られないことは容易にわかる。汽笛信号はすべてのブレーキ係に同時に聞こえるとは限らない。外の平台に立つ者もいれば、完全に閉ざされた小屋に座る者もいるからである。列車のガタガタ音、特に鉄橋やトンネルでは汽笛の音を完全に飲み込むことも多い。霧の空気は音波を難しく通す。このため命令が個々のブレーキ係に不均等な時間で届く。また各人がクランクに向かう速度も異なる。一人が素早く飛びつく間、もう一人は特に冬に重い衣服が動きを妨げるとゆっくり座席から立ち上がり、他の者がすでにブレーキを強く引いているときにようやくクランクを握る。クランク回転の速度も不均等である。このため貨物列車での制動時の衝撃は全く避けられない。したがってその速度は時速30~40キロメートルを超えられない。新しい貨物列車ブレーキの議論で、この遅い貨物列車走行が全体の鉄道交通にいかに好ましくない影響を及ぼすかをさらに論じる機会がある。機関車は困難なく重く強く造れ、最長の列車でもはるかに速く走れる。
一時期、鉄道技術者は列車の運動エネルギーをブレーキに利用することに注意を向けた。この運動エネルギーこそがブレーキで消滅させるべきものであり、制動に自ら提供される。Stephensonはすでに、機関車速度の低下時の列車の圧縮を車両停止に利用した。緩衝装置の圧縮でブレーキ連桿が動き、ブロックが引き寄せられた。しかしこのブレーキの作用は車両の追突がすでに起きた後にしか現れず、非常に強い衝撃が生じ、低速でも連結器の破断を引き起こした。このブレーキ方式はすぐに放棄された。
すでにHeberleinの配置(図265)はより好ましい結果をもたらした。ここでは各ブレーキ車の軸に特別な丸い円盤が螺着されている。制動時は装置が下降し、そこに固定されたローラーが軸の円盤に当たる。このローラーが一緒に回転すると、連桿を越えてブレーキ装置に繋がる第二の鎖を引き、ブロックの引き寄せを生む。私たちでもHeberleinブレーキはかつてかなり多く使われた。今日も支線で非常に遅い列車に使われている。しかしその多くの弱点が幹線での使用を妨げる。
まずこの配置では、ブレーキ作用が互いに押し合う円盤とローラーの状態に依存する。湿気、氷、雪が摩擦値を大幅に低下させる。ブレーキ装置の下降は、車両屋根の上を通る鎖を緩めることで起こる。氷は鎖を硬くし、急速に破壊する。巻き上げ・巻き下げのため、機関車にハンドルが設置される。毎回大きな鎖長を巻き上げ・巻き下げなければならないため、頻繁な制動は機関車乗務員を非常に疲労させる。多数の車両を持つ列車では鎖長があまりにも長くなる。貫通速度は当然低く、そんな列車の均一な制動は不可能になる。
同様に作用するのは、重力ブレーキで、von Borriesが造った形で今日も支線で時折使われる。ここでも鎖が車両屋根の上に張られる。緩めると下降する重りが直接連桿に影響を与え、ブロックを押し付ける。ブレーキ力の天候依存はここではもはやない。ハンドルは通常荷物車に設置され、列車長が機関車運転士の汽笛命令に従って操作する。重力ブレーキの適用範囲も、低い貫通速度と操作の難しさで制限される。
[図:
「Eisenbahntechnik der Gegenwart」より
- Heberleinブレーキ
鎖引きで作動する、遅い列車用通しブレーキ(本書末の図266と267)]
強力に作用する通しブレーキの作動には、一見蒸気が特に適しているように見える。ボイラーに常に大量にあり、その性能は疑いない。しかし蒸気は列車ブレーキにどこでも使われない。蒸気は冷却で急速に有効性を失い、水に凝縮するという厄介な性質を持つ。ブレーキ管路は間欠的に、しばしば非常に長い休止の後にしか使われないため、蒸気を使うとそこに急速に非常に有害な水が生じ、十分速く除去できない。機関車自体には蒸気ブレーキが頻繁に使われる。ボイラーから来る管路が短く、常に温かく保てるからである。非常時には、運転士が制御を素早く反対方向に切り替え、逆蒸気を与えることで、蒸気を極めて強力だが強い衝撃を伴うブレーキとして使える。この場合シリンダーに入る蒸気が常にピストン運動に逆らい、非常に速く減速する。
40年にわたる鉄道運用の経験から、空気――圧縮または希薄――が通しブレーキに適した唯一の媒体であることがわかった。ドイツではほとんど圧縮空気または圧力空気だけが使われるため、ここでは圧力空気装置を詳しく述べる。私たちでは、時速60キロメートル以上で走るすべての列車(幹線)、および時速少なくとも30キロメートルで走るすべての列車(支線)に通しブレーキを義務付けている。これは実際、こうしたすべての列車に圧縮空気ブレーキを装備しなければならないという規定と同等である。こうした列車を走らせる車両は、ブレーキ装置を持つか、ブレーキ媒体を伝える管路と連結ホースを備えなければならない。それらは管路車と呼ばれる。
近代列車運用すべての要求に応える通しブレーキは、多くの条件を満たさなければならない。現在実際にすべての望ましい能力を持つ装置はまだない。しかし私たちの鉄道で今日すでに一般に普及しているブレーキ方式も全く優れている。最大の正確性を求める運用を維持し、ブレーキで可能な限り多くの危険を回避するのに十分である。
完全な通しブレーキは以下の要求を満たさなければならない:
- 操作は簡単でなければならない。
- ブレーキ作用はすべての車両で可能な限り同時に現れなければならない。
- ブレーキは、通常段階的にブレーキ力を高めて列車をゆっくりと衝撃なく停止させる可能性を与えなければならない(運用制動)。
- 危険時には最高可能なブレーキ圧力を即座に生じさせられるなければならない(急制動)。
- 引き寄せられたブレーキは段階的に解除可能でなければならない。
- ブレーキは無尽蔵でなければならない、つまりブレーキ媒体は何度使用しても常に十分な量があり、新しい制動に備えられている。
- ブレーキは自動でなければならない、つまり管路の損傷や列車の破断時に運転士の介入なしに作動しなければならない。
最初の要求は自明である。第二は、さもなくば車両の追突が生じるため必要である。これはすでに論じた。
ブレーキの段階的調整可能性(要求3)は、運転士を初めて本当に列車の主人にする。これにより走行速度を任意に減らし、列車を停止させずに適度な速度を与え、長大な下り坂でも完全に支配下に置ける。
急制動(要求4)は突然生じる危険を回避する最善の手段であり、機関車が通過する直前に「進行可」信号が突然「停止」に変わった場合に、適時に停止する唯一の可能性を与える。
段階的解除可能性(要求5)は長い下り坂で特に重要である。これがない場合、運転士が強く制動しすぎて列車が意図せず停止しそうなら、ブレーキを完全に解除してから新しく弱い制動を開始しなければならない。解除中、無制動になった列車は容易に過大な速度を出し、脱線危険が生じる。駅進入時も解除可能性が非常に望ましい。なぜなら進入速度が強く遅延したり、停止が早すぎたりした場合、常に新しい制動の開始が必要になり、その作用が生じるまで一定の時間がかかるため、規定の停止位置をオーバーする恐れがある。また、一度使ったブレーキ空気の完全放出による大きな空気消費と、常に新しい圧縮空気の使用も考慮される。その生成には多くの力と対応する石炭量が消費される。
完全なブレーキは常に完全な準備状態でなければならない(要求6)。何度かの運用制動の後でも、急制動の後でも、常に即座に新しい制動過程が可能でなければならない。なぜなら毎秒新しい危険が生じる恐れがあるからである。常に絶対的な準備状態の特性は、力源が無尽蔵な通しブレーキだけが持てる。
要求7の自動性は、どこでも極めて重要と認められている。この特性なしにそんな装置は全て無用である。運転士はブレーキの準備状態に常に依存できるはずである。ホースのわずかな漏れですでに失敗するようでは困る。自動性により、強い漏れや列車の破断時にブレーキがどこでも自ら掛かる。切り離された列車部分はブレーキが掛かって自ら止まる。したがって上り坂で後方に転がることはなく、重大な危険を生む。自動性はさらに、各区画から引棒を引いて列車を制動する可能性も与える。
これら7つの要求から、本当に実用的な通しブレーキを造るのがいかに容易でないかがわかる。現在考慮されるブレーキ方式は、せいぜい要求5と6(段階的解除可能性と無尽蔵性)を満たさないかもしれない。他のすべてには完全に適合しなければならない。
圧縮空気をブレーキ媒体として使う場合、最も単純な構造は以下のようになる:
機関車に蒸気駆動ポンプがあり、圧縮空気を容器に蓄える。運転台の弁を開けると、容器から管路が出て列車末尾まで通る。各車両の下に、床下に吊られたブレーキシリンダーへの分岐がある。そこに気密に嵌められたピストンが動く。運転士が弁を開けて管路に圧縮空気を入れると、シリンダー内のピストンが前方に押し出され、ブレーキ連桿を動かしブロックを押し付ける。同じ運転士弁を別の位置にすると、容器を閉鎖して管路を外気と繋ぐ。外気に逃がす空気の量に応じてブレーキの段階的解除が生じる。引き寄せも段階的調整可能で、同様に容器への広い連結を開けることで急制動を容易に生じさせられる。
これで要求1、3、4、5、そして非常に大きな蓄気容器なら要求6にも適合する。しかしブレーキの引き寄せは全車両で同時に起こらず、装置は自動ではない。要求2と7が満たされない。しかしこれらの重要性は極めて大きく、そんな構造のブレーキは今日幹線ではもはや考慮されない。
上に述べた構造では、最後尾車両の制動のためにも、空気は毎回機関車から全管路を駆け抜け、全ブレーキ容器を満たさなければならない。これには時間がかかる。数秒でも、車両の有害な追突を生むのに十分である。管路の損傷が生じればブレーキはもはや作用しない。各区画からの非常制動は不可能である。ブレーキの解除も非常に遅く、空気は運転士弁の唯一の出口からしか出ない。空気の消費は並外れて大きく、高額で運用を困難にする。
こうしたすべての理由から、直接作用の圧縮空気の単純な構造は完全に放棄された。今日使われるすべての空気ブレーキは間接作用である。さらに、各車両下でのブレーキ力の蓄積が特徴である。
ドイツで最初に使われた間接作用で自動の通しブレーキは、過去数十年で広く普及したCarpenter式であった。それは二室ブレーキだった。
走行・解除位置では、シリンダー内のピストンは中間位置にあり、シリンダーを二つの空間または室に分けた。管路に加圧されると、ピストンの下に圧縮空気が入り、シリンダー壁の狭い溝を通ってピストンの上にも入り、ピストンの両側に同じ圧力が作用した。この状態、つまり主管路と両シリンダー室が加圧されると、ブレーキは充電され、つまり仕事の準備ができた。
運転士が制動しようとすると、ブレーキ弁を主管路を外気と繋ぐ位置に置いた。すぐに主管路とピストン下面の室の圧力が低下した。ここで片側解放されたピストンは小さな動きをし、ブレーキシリンダーの上室を主管路から遮断し、両室間の短い連結溝の範囲から外れた。もはや上室は気密に閉鎖された。主管路と下面室の圧力低下度に応じてピストンは多かれ少なかれ前方に押し出され、それに応じたブレーキの引き寄せが生じた。段階的解除可能性は、管路と下面室を再びポンプで加圧することで容易に可能だった。
Carpenterブレーキは全く優れた特性を持っていたが、今日では幹線から完全に消えた。強いブレーキ引き寄せを生むため、主管路全体と下面室の内容物を運転士ブレーキ弁の唯一の開口から放出させなければならなかったため、非常に大量の空気を放出させなければならなかった。当然、前方車両の下面室は後方車両より速く空になり、不均一な制動が生じた。この欠陥は各車両に排気弁を追加する補助装置で最終的に解消されたが、制動過程全体、特に危険時にはまだ十分速く進まなかった。今日の長く高速の列車では、そんな遅延は全く許容できず、重い危険を生む可能性がある。また二室ブレーキの圧縮空気消費も非常に大きく、ブレーキ運用を高価で困難にした。
このため単室構造に移行し、今日私たちではこれだけが主流である。
ここでも主管路は常に加圧されている。ブレーキシリンダー(つまり常に閉鎖された室)は、ピストン棒が出る側の片側で開放されている。各車両の下にはさらに、ブレーキ空気を蓄える補助空気容器がある。この容器は制御弁で、ブレーキシリンダーの閉鎖室とも主管路とも連結できる。
制御弁には全体配置の魂が閉じ込められている。その筐体と合わせて二つの拳より大きくないが、並外れたことができる。私たちの時代の高度に洗練された機械芸術のおかげで、か弱い装置にこんな多様な変化する作業を任せられる。制御弁の小さなピストンだけで列車の安全を保証する。その信頼性――すべての車両の激しい振動にもかかわらず保たれなければならない――にかかって、列車が課せられた手綱に従うかどうかが決まる。
走行・解除位置では、主管路、補助空気容器、制御弁筐体が圧縮空気で満たされている。ブレーキシリンダーの閉鎖室は外気と繋がっている。もう一方のピストン側を押す圧力バネがピストンを引き込み、ブレーキブロックを車輪環から離す。
運用制動では、運転士がブレーキ弁を適切な位置に置き、再び主管路を外気と繋ぐ。主管路と制御弁筐体の圧力が低下すると、制御弁ピストンが移動し、ブレーキシリンダーの外気連結を閉鎖し、補助空気容器の主管路連結を遮断する。同時に横断管で補助空気容器をブレーキ室と繋ぎ、そこに圧縮空気が入る。制御弁はここで圧力低減弁として働き、運転士が主管路から逃がした空気の量に応じて、補助空気容器からブレーキ室に多かれ少なかれ圧力を入れる。これで運転士は段階的な制動を生じさせられる。
しかし運転士ブレーキ弁のレバーを第6の急制動位置に置くと、主管路の圧力が非常に急速に低下する。すべての制御弁が即座に終端位置に戻り、補助容器だけでなく主管路からも直接ブレーキシリンダーへの圧縮空気の移行を生む。これには二重の利点がある。主管路は運転士ブレーキ弁だけで全内容物を放出する必要がなくなり、ブレーキの引き寄せに大きな均一性が生じる。またブロックは補助空気容器からの圧力に加えて主管路の全圧力が加わるため、通常よりはるかに強く押し付けられる。
ブレーキを再び解除する場合、運転士はレバーを充填・解除位置に置く。すぐに主管路に主空気容器から圧縮空気が流れ、制御弁が再び切り替わり、補助容器が新たに充填され、ブレーキ室が再び外気と繋がる。すぐに空になり、圧力バネがブレーキを解除する。ブレーキ室から流出する空気の汽笛音が以前ほど大きく聞こえないよう、ブレーキシリンダー自体ではなく制御弁筐体の壁にある流出開口から、ブレーキシリンダーの前方開放空間への管が導かれ、今は消音器として働く。
この描写から、Knorrブレーキでは他のこれまで使われた単室ブレーキと同じく段階的解除が不可能であることがわかる。一度生じたブレーキ力を減らすには、ブレーキ室の全圧縮空気を放出し、列車を新たに制動しなければならない。この過程でブレーキの疲労が容易に生じる。運転士がすぐに再び制動しなければならない場合、解除時間が短すぎて補助空気容器を十分に再充填できないからである。こうした制動を数回繰り返すと、補助空気容器の圧力が大幅に低下し、十分なブレーキ作用がもはや不可能になる。これは特に下り坂で有害に働く。
長い下り坂走行で列車の暴走を可能な限り防ぐため、運転士には追加ブレーキが利用できる。これは列車を制動せずに機関車とテンダーのブレーキだけを引ける切り替え装置である。ここでは圧縮空気の直接作用が最も単純に使われ、常に非常に速く再び制動できる。下り坂で運転士が強く制動しすぎて列車が停止しそうなら、再び解除して新しく弱く制動しなければならない。この間、わずかな時間でも無制動になった列車は容易に過大な速度を出し、脱線危険が生じる。ここで追加ブレーキが助け、危険な時間に少なくとも機関車とテンダーの車輪を固定する。
列車長区画には特別なブレーキコックと、管路内の圧力を常に示す圧力計がある。列車長は、この圧力が常に十分高いかを確認しなければならない。運転士は自分の位置で二つの圧力計で主空気容器と主管路の圧力を認識できる。しばしば機関車のブレーキシリンダー用の圧力計も設けられる。
Knorrブレーキと同じく、運転士ブレーキ弁の第6位置と同じ作用を生むのは、乗客が引く非常ブレーキである。各区画の非常ブレーキ引棒の上の鉄製小箱には、乗客がしばしば想像するほど秘密めいた装置は入っていない。実際、そこにあるのは小さな膝レバーだけで、そこにクランプで車両全体を通るワイヤー鎖が連結されている。握りを強く引き下げてこのワイヤー鎖を動かすと、車両の一方の前端壁外側にある弁が開く。主管路の大きな開口が露出し、管路空気の急速な流出が生じる。
古い非常ブレーキ弁は全く同じ速い作用を生まなかった。このため運転士が管路の突然の漏れと非常制動を混同し、管路を急速に加圧して対抗することが時折あった。これは今日除外され、非常ブレーキ弁を、閉鎖を保つ管路内の強い反対圧力にもかかわらず、ワイヤー鎖をある程度強く引くだけで完全に開くよう造ったからである。
古い読者は、ドイツ鉄道でかつて一般に使われた非常信号をまだ覚えているだろう。当時は列車全体に沿って――進行方向から見て右側の外側――屋根端と上部窓縁の間に紐が張られていた。それを掴めば、機関車の汽笛を鳴らし、運転士に停止の合図を与えられた。この非常紐は当時大いに嘲笑された。なぜなら、誰かが殺されそうになった乗客が、殺人者が被害者に考える時間を与える短い時間に、窓を開け、高く上に手を伸ばし、紐を数メートル引き下ろすことができるとは全く考えられなかったからである。この装置は臆病な人々の安心材料であって、本当の安全措置ではなかった。紐はしばしば通る多数の輪に絡まり、冬は凍って鉄棒のように硬くなり、決してきちんと動かせなかった。
オーストリアやフランスなど、他のヨーロッパ諸国では、まだ自動ブレーキがどこでも実施されていないため、今日非常信号として電気接点開閉器が広く使われる。区画の引棒を引くと機関車に鐘が鳴る。この装置も自動にでき、列車破断時に自ら非常鐘を鳴らす。Prudhomme式がそうである。ここでは前方と後方の車両に二つの等しい強さの電源が互いに逆接続され、通常は管路に電流が流れない。列車が破断すると二つの別々の回路が生じ、対応する準備があれば前方と後方の両列車部分で各々鐘が鳴る。しかし本物の非常ブレーキの徹底した作用とは比べられない。
上に述べたKnorrブレーキは、アメリカ人George Westinghouseが造った装置の改良で、初めて圧縮空気ブレーキに自動性をもたらした。今日もWestinghouseブレーキは私たちで最大の普及度を持つ。しかし徐々にKnorrブレーキに置き換えられつつある。後者は制御弁の構造がより単純で、空気消費も節約的だからである。さまざまなドイツ鉄道管理局管内では、単室構造のSchleiferブレーキも使われている。
他のヨーロッパ諸国は、特にHardyが造った形の空気吸引ブレーキを好んだ。これは完全自動性を持ち、後方解除可能という利点がある。このため山岳鉄道に特に適する。
Hardyブレーキでは管路内に高圧ではなく低圧空気が作用する。ブレーキピストンは圧縮空気で大気圧に対して動かされるのではなく、外気が希薄空気室にピストンを押し込む。Hardyブレーキは二つの有効室を持つ。
機関車に蒸気駆動空気吸引器がある。吸引で主管路とブレーキピストンの上下両室に低圧を生む。制動時は運転士が徐々に外気を管路と下面ブレーキ室に入れる。これでピストンが持ち上げられ、ブレーキ作用が生じる。再び吸引すれば空気圧を任意に低下させ、段階的解除が生じる。列車破断時には自動ブレーキ作用が生じ、非常制動は圧縮空気ブレーキと同じ外的方法で可能である。
Hardyブレーキの有効圧力はわずか半気圧程度で、通常圧縮空気ブレーキの5気圧と対照的であるため、強いブレーキ圧力を得るにはここではピストンをはるかに大きくしなければならない。ブレーキ装置の重量は大幅に高くなる。もちろん低圧のため各部品の密封は容易である。
ドイツでは空気吸引ブレーキは小線・支線にしか入っていないが、幹線では多数の車両がこれを備えている。それはオーストリア、スウェーデン、デンマークへの通し交通用車両で、そこで即座に列車に連結できるよう、圧縮空気ブレーキに加え吸引空気ブレーキも備える。同様の理由で、時折非自動ブレーキ用の非常信号装置、特にPrudhomme式が見られる。
ドイツ構造の空気吸引ブレーキはKörtingブレーキである。
ブレーキが列車の安全に持つ並外れた重要性から、私たちでは各列車出発前のその検査に非常に正確な規定がある。
出発駅の運行管理者が出発信号を与える前に、完成した列車でブレーキがすべて正常で使用可能かを確認しなければならない。このため最も重要な個別部品を点検し、最も厳しい検査としてブレーキ試験が行われる。
ここで指定された職員の要求で、運転士は運用制動を行わなければならない。誰もが知るこの出発直前のブレーキの突然の掛かりは、すでに見たように、アンハルター駅に停まる急行列車の乗客を少し驚かせた。ブレーキ試験の監督を任された職員は、全車両でブレーキブロックが車輪環に正しく当たっているかを正確に確認する。これで同時に主管路のすべての閉鎖コックが最後尾を除き開いていることが確認される。
その後職員は運転士にブレーキ解除の合図を与える。長い距離に必要な時間を節約するため、しばしば「ブレーキ引き」と「ブレーキ解除」の命令は電気信号線で与えられる。小さなスイッチボタンは、たいてい特別な鍵で操作され、通常ホーム中央に設けられる。
ブレーキ試験は、車両を列車に連結したり切り離したりする中間駅でも繰り返される。しかしブレーキブロックの正しい当たりの検査は、ここでは最後尾車両に限定できる。
車両連結係も安全なブレーキ連結の作成に特別な注意を払わなければならない。二車両間の連結ホースを分離する前に、両側の管路コックを閉じなければならない。そうしないと連結解除時に管路の空気放出で全列車が制動される。また、ホース内の空気圧で端部が連結解除時に鋭く飛び出し、操作員が重傷を負う危険がある。連結されていないホースは各緩衝器梁に吊るされた空連結器で閉じ、異物が管路に入らないようにする。
ブレーキが掛かったまま機関車と連結されていない車両でブレーキを解除する場合、各車両の長側面の引棒を引けば、補助空気容器の放出と制御弁の解除位置への切り替えが生じる。
すでに示唆したように、今日使われるブレーキは、近い将来目指す向上した列車速度にはもはや十分ではない。将来的に蒸気機関車は時速150キロメートルの速度も問題なく達成できると証明されている。私たちの主線路の曲線は十分緩やかで、上部構造は十分強力で、大きな変更や強化なしにそんな高速を許す。十分な機械力も容易に生み出せるため、個々の急行列車を時速150キロメートルで走らせる技術的理由はない。ブレーキはこの速度向上に適合しなければならない。
課題が特に解決しにくいのは、走行中の列車の運動エネルギーが速度向上に応じてではなく、不釣り合いに速く増大するからである。運動エネルギーは移動質量と速度から成る。速度の二乗で増加する。時速135キロメートルで走る列車は、時速90キロメートルで走る同じ重量の列車より半分多いブレーキ力が必要なのではなく、二倍のブレーキ力が必要である。時速60から180キロメートルへの向上――純粋な数字例として――では三倍ではなく九倍のブレーキ力が必要である。将来的な高速列車のブレーキ距離はすでに述べた信号位置の理由から決して長くしてはならないため、はるかに強力に制動するブレーキが必要である。
良好な手段は定期的な砂散布器の使用である。砂を撒いた線路では、列車は滑らかなレールよりはるかに早く停止する。しかし安全のため砂散布装置は常に補助ブレーキとしてのみ価値がある。
砂だけに依存することはできない。
最も単純なのは、連桿の増幅比をブレーキブロックに高めて車輪へのブレーキ圧力を高めることで良好に作用する高速鉄道ブレーキを造ることである。しかしこれは簡単にはいかない。
すでに知っているように、速度の増加とともにブレーキブロックと車輪環間の摩擦値は低下する。有効な高速鉄道ブレーキは、したがってより強い圧力で開始しなければならない。しかし速度が低下すると摩擦値が急速に増加し、初期圧力が高いと車輪が停止前に固定され、線路を滑る恐れがあり、ブレーキ力が突然非常に強く低下する。運転士ブレーキ弁の助けで同一ブレーキ過程内で引き寄せられたブレーキの圧力を減少させることは、私たちで使われる構造の解除可能性の欠如のためできない。したがって高速鉄道ブレーキではこの減少を別の方法で生じさせなければならない。
秘密上級建築顧問Kunzeは、すでに高速鉄道ブレーキの創作者として挙げた人物で、非常に注目すべき、すでに良好な効果で試験された高速鉄道ブレーキ構造を提案した。ブレーキブロックはもはや水平面のみで移動可能な棒に取り付けられず、それを支える連桿部品は垂直面でも移動可能である。速度低下でブロックと車輪環間の摩擦が一定の強さを超えると、ブレーキブロックは車輪環の回転で少し一緒に動かされる。反対に働くバネ力が克服され、一方のブレーキブロックが少し下方に、もう一方が上方に動く。これで空気排出弁が開き、シリンダー内のブレーキ圧力が低下する。
この中間装置で、非常に高い初期圧力で制動を開始でき、後で車輪の固定が生じない。Kunze式高速鉄道ブレーキは高い初期圧力を得るため、二つのブレーキシリンダーで装備される。すでにWestinghouseブレーキでは760メートルだったブレーキ距離を、この助けで時速120キロメートルで走る列車をわずか540メートルで衝撃なく停止させられた。高速鉄道ブレーキは通常圧縮空気ブレーキ装置を持つどの機関車でも操作できる。
この構造で、再び未来への門が開かれた。
はるかに壮大な希望を開くのは、ごく最近のブレーキ構造で、外見は控えめだが、鉄道交通に文字通り革命をもたらすのに適している。
私たちが持つ優れた通し圧縮空気ブレーキ構造にもかかわらず、ドイツの鉄道では依然として極めて時代遅れの手動ブレーキが主流である。この好ましくない状態の理由は唯一、貨物列車の長い長さにこれまでの圧縮空気ブレーキの貫通速度が十分でなかったという事実である。貨物列車の不均一で極めて不十分な制動の影響は多数で、極めて妨げになる。
通常の長い貨物列車は時速30~最高45キロメートル以上の速度で走れない。したがって区間を不釣り合いに長く占める。速い旅客列車による追い越しが絶えず必要になり、さらに時間を浪費する。多数のブレーキ係が常に貨物列車にいなければならず、高い給与支出で時代遅れの業務部門を維持し、職員に極めて重い要求をし、あまり望ましくない。
ブレーキ係はいつでも鉄道運用で誰も羨まない存在だった。数十年前、寒く雪の降る冬の夕暮れに駅にいたとき、発車する貨物列車の開放屋根席にうずくまる男たちを見て、激しい同情を感じた。頭にターバン状の巨大な帽子を深くかぶり、厚い毛皮のマントを巻き付け、手を袖に突っ込んでいても、進行による氷点下の風で惨めに凍えていた。画家が人間の惨めさを描くなら、そんな勤務場所のブレーキ係――無慈悲な天候のすべての害にさらされる――より良い題材はない。
今日、開放ブレーキ席はとうに消えた。プロイセン・ヘッセン国鉄管理局は自管内で手動ブレーキを持つすべての車両に、乗務員が走行中に避難できる小さな小屋を造った。しかし貨物車上の男たちが今では最悪の嵐から守られるようになったとしても、長い冬の仕事はほとんど快適になっていない。何時間も狭くまだ凍てつく空間に座り、しばしば完全な暗闇の中で狭く凍った平台に出なければならず、常に注意を集中させて機関車の汽笛信号を聞き逃さないようにしなければならない。その長い勤務時間の間、彼らは同僚との交流から完全に切り離され、荒々しく極めて住みにくい場所に縛られる。
新しい通し貨物列車ブレーキの導入は、運用上貨物列車の加速で並外れた進歩をもたらすだけでなく、人々の軍団を、今日では人間に可能な限り課さないような業務から解放する。職員の軍団が他の業務に解放され、これはまさに今、戦争で多くの勤務可能な命が失われ、鉄道でも職員不足が感じられる時に最高の価値がある。
このため、戦争中に巨大で極めて重要な通し貨物列車ブレーキの問題が解決されたことは大いに歓迎すべきである。1916年末以来、このブレーキは存在する。
その創造には並外れた費用と技術的・科学的作業が必要だった。繰り返し強調しなければならないが、鉄道運用では誰かの脳裏に発明の基本思想が閃いただけでは不十分である。本当に実用的な対象の形成には常に巨大な障害が積み重なり、実運用は発明の狭い範囲外の要求を課し、絶対に満たされなければならない。鉄道運用での実証後で初めて、発明は本当に適用可能と呼べる。このため、鉄道運用に全く無関係な、いわゆる発明者たちが、後に非専門家には隠されたが決定的な理由でほとんど適用できない新案に時間と金を費やすのは非常に残念である。
最終的に通し貨物列車ブレーキの創造に至った試験は、12年を要した。地球上の全鉄道事業の発展に数多く大きな功績を残したドイツ鉄道管理局連合が、ここでも刺激を与え、連合に加盟する複数のドイツ国鉄管理局と、オーストリア・ハンガリー国鉄が新しい貨物列車ブレーキの発展に熱心に取り組んだ。しかし最大の功績は再びプロイセン・ヘッセン国鉄管理局にあり、最終的に決定的な構造を造ったのもそこである。これは今日すでに全ドイツ国鉄管理局で貨物列車への組み込みが承認され、オーストリアとハンガリーも導入を決定した。戦争の真っ只中に、中欧列強の重い圧力下で、その意義をいくら高く評価しても足りない文化進歩が生まれた。新しいブレーキ導入に必要な多額の数百万マルクの支出にもかかわらず、その組み込みはすでに始まり、数年後には中欧列強の範囲で手動ブレーキ係は完全に消えるだろう。隣接諸国も遠からずこのブレーキを採用することは疑いない。
このブレーキは貨物列車交通への影響に加え、旅客車にも同じ構造で使える利点を持つ。将来的に私たちは単一ブレーキを持ち、旅客車と貨物車を任意に、列車の速度低下なしに混合列車に連結できる。
新しいブレーキ導入後、長年専門家が苦々しく感じていた事実――遅い貨物列車がドイツ鉄道の多くの重要な区間で、旅客も貨物も緊急に必要な交通の密集を妨げている――が消える。大きな路線では昼夜を問わず列車が極めて狭い間隔で続く。ますます多く造られる追い越し線路でも、急行列車の通過は辛うじて可能である。多くの、そして特に重要な場所で線路は運用上の性能限界に達した。このため徐々に、遅い貨物輸送と速い旅客輸送の根本的分離を求める声が重要性を増した。確かに多くの区間で第三・第四線路の敷設はすぐに避けられなくなっていただろうが、今や貨物輸送の根本的加速で区間の徹底的軽減の見通しが確実になった。新しいブレーキに費やす多額は、新たな土地購入と拡張線路建設の並外れて高い支出の節約で回収できる。プロイセン鉄道管理局の新しいブレーキの迅速な組み込み決定を、なおさら支持しなければならない。
このブレーキはKunze-Knorrブレーキと名付けられる。すでに高速鉄道ブレーキの創作者として挙げた秘密上級建築顧問Kunzeがその創造に最大の功績を残し、Knorrブレーキ株式会社もここに卓越して関わったからである。
Kunze-Knorrブレーキは、移動ピストンで二つの室に分けられた補助空気容器を持つ単室ブレーキである。この分けられた補助空気容器は、その制御室側に小さな過圧を生じさせることで、ブレーキを後方でも段階的に解除可能にする。この装置は無尽蔵になり、313ページにまとめた7つの要求をすべて完全に満たす最初のブレーキとなる。
補助空気容器の構造は、さらにその本来の目的を果たした後、制動に利用できる、つまりこれまで以上のブレーキ力を得ることを可能にする。
このため補助空気容器と単室シリンダーの圧力平衡到達後、自ら弁が開き、補助空気容器に残った圧縮空気を外気に放出する。補助空気容器内のピストンは制御室側の圧力でブレーキ連桿に当たり、今や二つのピストンが作用し、ブレーキ力がそれに応じて強化される。この追加力は貨物車で使われ、積載重量も制動する。
貨物車が満載の場合、全速から停止させるには、空車の場合よりはるかに大きな運動エネルギーを消滅させなければならない。本来なら各空車は満載車と異なる制動をしなければならない。これは手動ブレーキ係には決して十分正確に達成できなかった。またこれまでのどの空気吸引・圧縮空気ブレーキ方式もこの可変性を持たなかった。Kunze-Knorrブレーキだけが、各車両に二重調整を許す。
新しいブレーキ組み込み後、各貨物車の両長側面に各々特別な手引棒がある。車両が空の場合、レバーは左に――空車制動に――、車両が積載されている場合、レバーは右に――満載車制動に――調整される。前者の場合、単室シリンダーのピストンのみ、後者の場合、補助空気容器のピストンもブレーキ連桿に作用する。満載車は空車よりはるかに強く制動される。もちろんこの装置で貨物列車の出発に新しい作業――ブレーキ引棒の調整――が加わる。しかしこれは新しいブレーキの制動時の並外れた大きな利点に比べれば、ほんのわずかである。
プロイセン鉄道管理局の特別な好意で、著者はKunze-Knorrブレーキの最後の試験走行の一つに参加する機会を得た。試験区間は特に急な下り坂を持つArnstadtとSuhl間の線路だった。試験走行のため、120軸の貨物列車が編成され、長さはほぼ700メートルだった。前方に強力機関車が引き、後方に二つの押し機関車が連結された。Arnstadtのすぐ後、Gräfenrodaから区間は1:50の割合で上がる。
Thüringen区間の最高地点は、Oberhof駅のすぐ前のBrandleiteトンネル――3キロメートル以上の長さ――のほぼ中央にある。そこからZella-St. Blasiiを経てSuhlまで同じく急に下る。OberhofからSuhlへのこの特に制動運用に困難な下り坂で試験が行われた。当然、こんな強い勾配で重い列車を制圧できるブレーキは、平地区間でもすべての要求を満たす。
観測場所として貨物列車の最後尾にサロン車が連結され、そこに測定装置付き大きなテーブルが置かれた。車内にはプロイセン鉄道中央局の試験責任者と、他のドイツ鉄道管理局の代表者がいた。押し機関車はトンネルの前で残り、OberhofからSuhlへの実際の測定走行では、先頭の機関車――牽引機関車――のみが使われた。
列車の最後尾車両は観測と測定に最も適していた。運転士ブレーキ弁から最も遠いここだけで、全列車を通じたブレーキ作用を正確に確認できた。機関車の運転士ブレーキ弁の各動きはケーブルで測定テーブルに繋がれ、達成されたブレーキ距離、ブレーキ作用の貫通時間、ブレーキシリンダーと空気容器内の過程が自動的に記録された。列車内の観測のため、さらに三つの測定車両が列車全体に均等に配置され、職員が乗り、最後尾測定車両と機関車の間の屋根上を通る電話ケーブルに接続された。これで特定の試験を電話で任意に指示できた。
区間には多くの狭い曲線があり、その一つで観測車両の開いた窓から外を見たとき、非常に新奇な光景を楽しんだ。全長の果てしない列車が機関車まで完全に俯瞰できた。私たちは時速約60キロメートルで下り坂を走っていたが、列車全体にブレーキ係は一人もいなかった。小さな弁レバー――ドアノブのように控えめに見える――で運転士は巨大な列車重量を支配した。最後尾車両からの電話命令に従い、強い勾配にもかかわらず列車に任意の速度を与え、数百メートルで停止させられた。他の線路を疾走する旅客列車の乗客には、私たちの試験列車は特別には見えなかっただろう。実際、新しいブレーキの優れた作用で700メートル近い列車長で、それは極めて驚くべき技術的傑作だった。
私たちは、列車がそのブレーキで任意の速度を下り坂で維持でき、任意の速度から十分速く停止できるかを観察した。すべて驚くほど良く成功し、この試験走行は最後のものの一つと見なされ、新しいブレーキの構造は成功と判断された。
後でOberhofからGräfenrodaへの長い下り坂での同じ試験に、運転士の制動時の活動を観察するため機関車に乗った。それは手動ブレーキ装置は何も変更されていない普通の貨物機関車だった。電話命令に従い、運転士は最大の確実さと容易さで列車を制圧した。彼は普段と全く同じ負担で、蒸気調整弁を操作し、信号に落ち着いて注意する十分な時間があった。彼は私の質問に、機関車運転士が今後貨物列車でも全列車を自分で影響でき、遠く離れた個々のブレーキ係の善意に依存しなくて済むようになることに喜びを表明した。彼はこれを、監督官と同じく、勤務の容易化と同時に区間の安全性の大幅な向上と見なした。
新しいKunze-Knorrブレーキ導入後に生じる利点をもう一度まとめると以下の通りである:
これまで貨物列車の手動ブレーキは、従来の通しブレーキ構造が長い列車に不適当だったため、ブレーキ係を配置しなければならなかった。新しいブレーキはこれらのブレーキ係が不要になり、貨物列車運用の非常に大きな低コスト化を生む。すべての制動は後方段階的に可能である。何より、単一場所からの信頼できる均一な制動により、貨物列車走行の運用安全性が大幅に向上する。運転士は自分の手で全列車を支配し、その全責任を負う。貨物列車の速度を大幅に向上させられる。これにより区間の徹底的軽減が生じ、多くの場所で第三・第四線路の新設が不要になり、何億マルクも節約できる。もちろん新しいブレーキ自体の組み込み費用も少なくないが、それに比べて小さい。貨物車と旅客車は今後混合列車に任意に連結でき、列車の速度低下なしにできる。通しブレーキ管路のため、列車の破断が運転士にブレーキの自動掛かりで即座に気づかれることはない。空車と満載貨物車の均一な制動が、新しいブレーキの調整可能性で可能になる。
これらから、「ドイツ鉄道管理局連合新聞」が新しいブレーキの創造を「今後数十年で最も意義深い、鉄道の性能向上と運用安全性の向上のための進歩」「鉄道史の画期的な出来事」と呼ぶのも理解できるだろう。
- 起源
私たちは今や、ベルリン―ミュンヘン急行列車を構成するすべての部品を観察し、同じ線路を転がる他の列車も通常そのように構成されていることを知った。列車運行に本質的な影響を及ぼしうる部品の部品までも見てきた。
今こそ、急ぎの走者を全体として眼前に捉える時である。そこでまず私たちに迫ってくる疑問はこうである:外郭地区の線路のもつれから完成した姿でアンハルター駅のホールに進入するのを見た列車は、どこから来たのか?その起源となった場所はどのような様子か?24時間のうちに無数の列車がすべて完成した形で駅に用意されるためには、どのような作業が必要か?
これらの疑問に答えるため、私たちは乗客が通る大きな鉄道街道から離れた領域に入らなければならない。ここは乗客には知られざる運命にある。
各旅客列車の起源は列車組成所である。ここで最も重要な過程が進行し、その消息は外部に漏れない。鉄道運用にはまだ他にもこうした神秘的な場所がいくつかあり、だからこそ外部の者には実際よりはるかに単純に見える。乗客はただ厳密に規制された滑らかな交通の流れを見るだけで、表面的に見ればそれが特別な努力なしに進行すると思ってしまう。しかしまさに列車運行の支障のない進行を可能にするために、乗客や貨物発送者が訪れる場所から離れたところで並外れた準備が必要なのである。
線路の世界は劇場の世界と似ている。幕が上がると舞台はすでに完成し、俳優たちは当然のように適時に登場し、音楽は与えられた瞬間に始まり、舞台は詩人の指示通りに適時に明るくまたは暗くなり、雷雨も必要なら決して遅れない。しかしここでは最も無邪気な観客でさえ、幕の後ろで活発な作業活動が展開され、さまざまな手配と合意が事前に必要だったことを知っている。そうしてこそ演目が滑らかに演じられる。
鉄道にもこうした「幕の後ろ」の活動が非常に多く存在する。しかし舞台とは異なり、ここでは演出家の先見がはるかに遠く及ばなければならない。なぜならここでは見せ物ではなく厳しい現実であり、詩的作品のための舞台を準備するのではなく、列車の激しい出現を滑らかで衝撃なく広い国土に導くことだからである。
鉄道交通を巨大な時計機構にたとえることもできる。すべての歯車が正確に噛み合う。しかし上層部の指導部がこの巨大な時計を単に巻き上げるだけでは十分ではなく、各部の作業は毎瞬細かく監視され、常に正確に強制的な一致に導かれなければならない。
旅客列車と貨物列車の組成でも、常に明確に定められた規定に従って行動しなければならない。これらの規定は指導当局内で非常に詳細で、しばしば長期間の検討と交渉の結果である。時刻表が各車両を列車に結合するための規定の基礎であり、その定期運行こそがすべての巨大な施設の目的である。
時刻表の配慮を超えて、列車の長さはすでに知る純粋に技術的な理由で制限される。ブレーキには一定の最高貫通速度しかなく、車両は任意の数で連結してはならない。「運行服務規定」は列車の強さを各種と速度別に定める。車両箱の長さは非常に大きく変動するため、メートル数ではなく軸数を表示し、これはより均一な尺度となる。
「列車組成」節で運行服務規定は、幹線上の旅客列車は速度
- 時速50キロメートルまで 80車両軸を超えない
- 時速60キロメートルまで 60車両軸を超えない
- 時速80キロメートルまで 52車両軸を超えない
- それ以上 44車両軸を超えない
と規定する。六軸車を連結する急行列車では、これらの軸数は各六軸車につき二軸まで超過できるが、最後の二つの場合に限り最高60軸および52軸までとする。
貨物列車は幹線上で速度
- 時速45キロメートルまで 120車両軸を超えない
- 時速50キロメートルまで 100車両軸を超えない
- 時速55キロメートルまで 80車両軸を超えない
- 時速60キロメートルまで 60車両軸を超えない
と規定する。特に良好な勾配・曲線条件と十分に広い駅施設を持つ区間では、鉄道管理局は国土監督当局の承認を得て、時速45キロメートルまでの貨物列車に150車両軸を最高数として認めることができる。
火気にかかりやすい物品を積んだ車両は、機関車や暖房付き車両のすぐ近くに置いてはならない。爆薬を積んだ車両には特に厳重な注意が必要である。
経験から、事故時には機関車のすぐ後ろを走る最初の車両が通常最も深刻な損傷を受けることがわかっているため、時速50キロメートルを超える旅客列車では、最初の車両に乗客を乗せてはならず、保護車として走らせなければならない。荷物車がある場合はこれを保護車とする。郵便車はこの目的に使うのは避けられない場合のみとする。この必要が生じるのは、例えば途中頭端駅で列車を方向転換する場合である。この場合、荷物車を列車の反対端に移動する時間も機会もないことが多い。郵便車はその後方向転換駅まで最後尾車両として走り、そこから先頭車両となる。郵便職員を可能な限り保護するため、すでに述べたように新しい郵便車では両前端に特に頑丈に造られた区画が設けられ、そこは無人としなければならない。
すでに知っているように、急行列車には二軸車は原則として連結してはならず、特別な指示がある場合のみとする。また旋回台車付き車両の間には、他の構造の車両は鉄道管理局の明示的な承認なしに連結してはならない。急行・快速列車での三軸車の使用も制限されており、最低軸距6メートル・自重16 000キログラムの車両のみ使用できる。
区画の配置については以下の通りである。
旅客列車では、各等級の区画の半分(婦人区画を除く)を非喫煙用とする。非喫煙区画は規定数内で喫煙区画に変更してはならず、喫煙区画が不足しても同様である。急行・快速列車では、各区画から便所にアクセス可能でなければならない。一等または二等の区画は、列車がこれらの等級のみでも、列車随伴職員の勤務区画としては使用してはならない。
旅客列車を走る車両は、以下の通り区別される。
- 基本車両:列車が全区間を走る車両で、その区間を超えない。
- 連絡車両:連絡区間に乗り入れるか、そこから来る車両。
- 増結車両:列車の基本編成のほかに、特定の日または一部区間のみ走る車両。
- 予備車両:列車の臨時増結用または故障・検査車両の代用として用意される車両。
乗客が座席を探しやすくするため、同じ等級の区画を持つ車両は可能な限りまとめて連結する。しかしこれは基本編成内でのみ完全に実行できる。連絡車両は列車から最も簡単に切り離せるよう配置しなければならない。したがって通常最後尾に連結され、一等・二等の区画が三等車両の長い列の後ろに新たに現れることが多い。
列車組成所には、発車列車の組成に必要なだけの車両が常に用意されている。さらに十分な数の増結・予備車両が割り当てられている。
列車組成所が常に必要な車両を確保するためには、車両を継続的・中断なく供給しなければならない。線路方向への絶え間ない流出があり、これに逆方向の補給が対抗しなければならない。なぜなら車両の源泉は常に新しい車両を吐き出す工場ではなく、車両は線路の活発な生活から常に再び列車組成所の相対的な孤独に戻ってくるからである。ここまたはその近隣は、同時に運行を終えた列車の留置駅としても機能し、ここで車両の清掃と点検も行われる。
誰も疑わないだろうが、特に巧みに考えられ、慎重に検討され、実際の状況にぴったり合った規定が発令されていなければ、すべての列車組成所で毎瞬必要な車両が存在することは不可能である。運行服務規定は各列車について車両数だけでなく含まれる区画の種類まで指定するほど細かいため、列車組成所が常に新しい車両の山を受け取り、そこから最も適したものを選ぶだけでは不十分である。むしろ特定の時間に常に特定の車両が到着するよう配慮しなければならない。
ドイツで常に走る列車の数がどれほど多いかを考え、短い区間しか走らない列車もあれば、到着まで12時間以上かかる列車もあることを念頭に置き、無数の列車が途中で分解され、一部は国境を越えることを考慮すると、個々の車両を常にその運行で追跡し、毎瞬その所在を把握することはほとんど不可能に思える。まさに乱れた蟻の巣から特定の蟻を拾い出すような課題である。
それにもかかわらず、各車両は常に規定の時間に再び用意される。これは主に基本的な規定により達成される:各旅客車には特定の母駅があり、そこに常に戻ってくる。
自然が人間に故郷への憧れを植え付けたように、運行服務規定も各旅客車が常に母駅を目指し、運行任務終了後可能な限り速くそこに到達するよう定める。ここは、愛情を持って迎えられ、世話をされ、途中何らかの病気を負っていないかを調べ、治療し、軸受に新しい潤滑剤を特に丁寧に補充し、旅のほこりを除去して清掃される場所である。
滑らかな母駅への帰還を実現するため、可能な限り一つの車両セット(基本編成)が往復列車に使われる。この二つの列車を一対の列車という。車両は列車組成所から方向転換駅まで走り、そこから可能な限り速く逆方向に戻る。時刻表作成ではこの基本車両の循環に慎重に配慮しなければならない。基本車両群を方向転換駅に運ぶ列車の対向列車は、方向転換駅到着時刻から十分離れた時刻に出発し、到着列車の遅延時でも出発列車用の車両が確実に用意され、車両清掃・整備・通常必要な再配置の時間も確保できるようにしなければならない。
方向転換駅までの運行が10時間以内の場合は、一つの車両セットで間に合う。それ以外の場合は同じ列車に複数のセットが必要である。短い運行時間では一つの車両セットが一日で複数回の往復を行ったり、二~三の連続した列車運行に使ったりできる。しかし最終的には常に母駅に戻らなければならない。
連絡車両にも同様の循環計画を作成しなければならない。ここではしばしば非常に長い運行で、車両を母駅から数日間遠ざける。ベルリン―ローマやベルリン―マルセイユの通し車両を考えてみればよい。この場合も容易に概観を得るため、各連絡車両を一つの完全な車両セットとして扱う。特別車両――昼間または夜間のみ列車に同行する食堂車・寝台車――にも同様である。
各旅客列車の組成は、新しい時刻表の有効開始時に列車組成所に規定される。これは列車組成計画によって行われる。
各計画は二つの部分から成る。第一部は「順序計画」と呼ばれ、各列車を番号で挙げ、列車が連結すべき車両等級・ブレーキ種類・暖房種類を記す。次に機関車から始めて列車に連結する順序で車両を正確に指定する。各管理局区が独自に作成するこの順序計画で、列車は区内循環中常に追跡される。第二部「車両循環計画」は、列車組成所別に各車両セットの出発・到着時刻、および方向転換駅の同様の情報を含む。両部分がどのように協力するかは以下の説明で明らかになる。
列車組成計画の記載には、電信交通由来の略語が使われる。当然ながら、すべての慎重な割り当てにもかかわらず、車両運行に関する電信指示が列車組成所に絶えず与えられ、こちらからも要求が出される。交通の変動、大きな車両欠落、予測不能な原因による渋滞は頻発し、調整しなければならない。電報で毎回各車両種類を詳細に記述するのは極めて煩雑である。合意された略語が時間と電信作業を大幅に節約する。例えば駅が二等・三等区画を持つD形車と、一等・二等区画を持つ区画車と、四等車を希望する場合、割り当て所に詳細に打電する必要はない。理由を付して単に「BCCü、AB、D」と打電するだけである。
この文字謎の解は以下の通りである。旅客車では四等級をA、B、C、Dの文字で表す。車両が三軸を超え、四軸または六軸、つまり旋回台車付きの場合、最後の文字を二重にする。荷物車はP、四軸荷物車はPP。鉄道郵便車はPost、特別長さ17メートルの場合は17を追加。EKは急貨物連絡車。
さらに常用される付加記号:üは通路と蛇腹保護付き渡り橋のあるD形車、iは通路(主に中央通路)と開放渡り橋のある車両、postは郵便室付き車両。
したがって例えば:
- AB:一等・二等区画付き二軸または三軸車
- ABB:一等・二等区画付き四軸または六軸車
- C:三等区画付き二軸または三軸車
- CC:三等四軸または六軸車
- D:四等車
- ABCC:一等~三等区画付き四軸または六軸車
- ABCCü:同D形車
- CCü:三等D形車
- Ppost:郵便室付き荷物車
ハレ鉄道管理局順序計画の例は次の通りである:
===+=====+=====+====+===========+=====+==================+====+=======
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
---+-----+-----+----+-----------+-----+------------------+----+-------
列車|車両|ブレーキ|暖房| 数量、 |来る| _車両運行_ |行く| 番号
番号|等級| | | 種類と |列車| | | の
| | | | 順序 | | |列車| 部分
| | | | | | | | II
===+=====+=====+====+===========+=====+==================+====+=======
D | 1/3 |Wsbr | D |1 PPü | 37 |Berlin-Stuttgart | 37 | 49
38| | | | | | | |
| | | |1 ABCCü | 37 |Berlin-Saarbrücken| 37 | 50
| | | |1 ABBü, | 37 |Berlin-Stuttgart | 37 | 49
| | | |1 BCCü | | | |
| | | |2 CCü, | | | |
| | | |2 Schlaf | | | |
| | | |1 Post 17 | 37 |同上 | 37 | --
| | | | --------- | | | |
| | | | 36軸 | | | |
| | | | | | | |
D | 1/3 |Wsbr | D |1 Post 17 | 38 |Stuttgart-Berlin | 38 | --
37| | | |1 ABCCü | 38 |Saarbrücken-Berlin| 38 | 50
| | | |2 CCü, | | | |
| | | |1 BCCü | | | |
| | | |1 ABBü, | | | |
| | | |2 Schlaf | | | |
| | | |1 PPü | 38 |Stuttgart-Berlin | 38 | 49
| | | | --------- | | | |
| | | | 36軸 | | | |
これは一等~三等の列車対である。車両はWestinghouseブレーキと蒸気暖房を備える。車両はすべて指定された順序で、機関車から数えて連結される。列車の基本編成はベルリン―シュトゥットガルト往復である。しかし一等・二等・三等区画付き車両はベルリン―ザールブリュッケン間を走る。ベルリン列車組成所がD 38を組成する車両は到着するD 37から取る。D 38の運行終了後、車両は終点で再びD 37に移り、新たにベルリンへ向かう。この例からも、列車組成所では多くの入換作業が行われることがわかり、貨物列車ほどではないが。
順序計画の第9欄は列車組成計画の第2部、車両循環計画を指す。第49番と50番(ベルリン・アンハルター駅列車組成所用)には以下のようにある:
RrG ― 主要清掃 R 中間清掃 r ガス充填 G
===+=====+=====+======+=======+=====+========+============+==========
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
---+-----+-----+------+-------+-----+--------+------------+----------
番号|循環|列車|車両|到着 |RrG |出発 |車両の数量と| 車両を
|日 |種類|運行| | | | 種類 | 用意
| |と | | | | | |
| |番号| | | | | |
===+=====+=====+======+=======+=====+========+============+==========
49| 1 | |Berlin| | |7:54 |1 PPü, } |ベルリン
| |D38 | | | | |1 ABBü,} |アンハルター
| 2 | |Stutt-| 9:58 |R |8:23 |1 BCCü,} |B. ミトローパ
| | |gart | | | |2 CCü } |
| |D37 | | | | |(2 Schlaf)|
| | |Berlin| 9:48 |R G | +------------+----------
| | | | | | |1 PPü, } |ベルリン
| | | | | | |1 ABBü,} |アンハルター
| | | | | | |1 BCCü,} |B. ミトローパ
| | | | | | |2 CCü } |
| | | | | | |(2 Schlaf)|
| | | | | | | |
50| 1 | |Berlin| | |7:54 |(1 ABCCü) |D. ルートヴィヒスハーフェン
| |D38 | | | | | |
| 2 | |Lud- |10:34 | |8:28 +------------+----------
| | |wigs- | | | |(1 ABCCü) |D. ルートヴィヒスハーフェン
| | |hafen | | | | |
| |D36 | | | | | |
| 3 | |Saar- |10:05 |R G |5:05 | |
| | |brü- | | | | |
| | |cken | | | | |
| |D37 | | | | | |
| | |Berlin| 9:48 |R G | | |
ここで第49番でまず列車基本編成の運行を追うことができる。夕方7時54分にD 38でベルリンを出発し、翌朝9時58分にシュトゥットガルトに到着。そこで(シュトゥットガルト列車組成所の車両循環計画により)再編成され、夕方8時23分にD 37でシュトゥットガルトを出発し、翌朝9時48分にベルリンに到着。シュトゥットガルトとベルリンで各々主要清掃が行われ、ガス充填は母駅ベルリンのみ。車両群は循環日数が2日のため、列車組成所に二回存在しなければならず、車両の重複記載で表される。Mitropaの略号は寝台車が中欧寝台・食堂車株式会社によることを示す。
ベルリン―ザールブリュッケン連絡車両の運行(プファルツ鉄道管理局ルートヴィヒスハーフェンが用意)は第50番の車両循環計画でわかる。そこに含まれる記載は前述の通りである。
さらに旅客列車の順序計画の例を挙げる。各車両の運行がどれほど多様かを示すものである:
===+=====+=====+====+=============+=====+===============+====+=======+
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
---+-----+-----+----+-------------+-----+---------------+----+-------+
列車|車両|ブレーキ|暖房| 数量、 |来る| 車両運行 |行く| 番号 |
番号|等級| | | 種類と |列車| | | の |
| | | | 順序 | | |列車| 部分 |
| | | | の車両 | | | | II |
===+=====+=====+====+=============+=====+===============+====+=======+
841| 2/4 |Wsbr | D | | 889 |Frankfurt (M.)-| 859| -- |
| bis | | |1 Postbeiw. | |Leipzig Hbf. | | |
|Witt.| | | 1 Post | 889 |Frankfurt (M.)-| 808| -- |
| 1/4 | | | 1 PP | |Berlin | | |
| ab | | |1 D, 1 C | 842 |Cassel-Berlin | 842| 78 |
|Witt.| | | 1 AB | 806 |Wittenberg- | 806| 100 |
| | | |2 D, 1 B, | |Berlin | | |
| | | | 2 C | 802 |desgl. | 802| 88 |
| | | |1 D, 1 C | 810 |Cassel-Berlin | 842| 78 |
| | | |1 Postbeiw. | 842 |Eisenach-Berlin| 842| 79 |
| | | | 1 D | -- |Halle-Berlin | --| -- |
| | | | 1 CC, | 806 |Jüterbog-Berlin| 806| 100 |
| | | | 1 BCC | 186 |Naumburg-Halle | 186| 264 |
| | | |4 C, 5 D |Vrz. |Corbetha-Halle |Vrz.| 266 |
| | | |1 Postbeiw. | 202 | | 802| |
| | | | |6095 |Corbetha-Halle |6091| -- |
特に見やすいのは、バイエルン国鉄がプファルツ網で使う図式計画である。以下も例:
+-------------+ \
| PP | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | |
+-------------+ |
| CC | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | |
+-------------+ |
| CC | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | |
+-------------+ |- D 105より
| ABB | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | |
+-------------+ |
| CC | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | |
+-------------+ |
| CC | |
| Straßburg- | |
|Frankf. a. M.| |
| Mz | /
+-------------+
| CC |
| Neustadt- | E 90より
| L’hafen | E 172用
| Mz |
+-------------+
| C |
| Neustadt- | 208用
| L’hafen |
| Nd |
+-------------+
| |
| |
| +--+
| | |
+-------------+--+
さらに各管理局区には「旅客車・荷物車目録」がある。各車両に大きく記された番号の下に、その車両の身元証明書が記される。要求時に割り当て所はこの目録から、目的に適した車両を即座に確認できる。割り当てと列車組成計画から、各車両が現在どこにあり、連絡可能かがわかる。以下は目録の例:
======+=========+=============+====+======+=======+
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
------+---------+-------------+----+------+-------+
番号 |種類記号 |母駅 |軸数| 軸距 | 自重 |
車両 | | | | | |
======+=========+=============+====+======+=======+
03140 | ABBü | Berlin Ahb. | 4 | 15,65| 42,0 |
02151 | CCü |Leipzig Hbf. | 4 | 15,50| 41,6 |
497 | ABi |Leipzig Hbf. | 3 | 8,50 | 20,9 |
975 | BC | Cottbus | 3 | 7,50 | 19,8 |
2216 | D | Cottbus | 3 | 7,50 | 17,4 |
======+=======================+=======================+=======+
1 | 7 | 8 | 9 |
------+ +-----------------------+-------+
番号 | 区画数 | 定員数 | 便所 |
車両 +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+ 付 |
| 1. | 2. | 3. | 4. | 1. | 2. | 3. | 4. | |
| 等級 | 等級 | |
======+=======================+=======================+=======+
03140 | 2 | 5 | -- | -- | 8 | 30 | -- | -- | 7 |
02151 | -- | -- | 8 | -- | -- | -- | 64 | -- | 8 |
497 |1-1/2| 3 | -- | -- | 6 | 18 | -- | -- |4-1/2 |
975 | -- | 2 | 4 | -- | -- | 12 | 32 | -- | 6 |
2216 | -- | -- | -- |3 (2)| -- | -- | -- | 60 | 3 |
======+========+==========+======+======+=====+
1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
------+--------+----------+------+------+-----+
番号 | ブレーキ| 暖房 | 照明| 製造 |工場|
車両 | | | | 年 | |
======+========+==========+======+======+=====+
03140 |Ksbr, Br|N u. H Dhz| Gg | 11 | Tf |
02151 |Wsbr, Br|N u. H Dhz| Gg | 07 | De |
497 |Wsbr, Br|N u. H Dhz| Gg | 97 | De |
975 |Ksbr, Br|N u. H Dhz| Gg | 07 | Cs |
2216 |Ksbr, Br|N Dhz | Gg | 12 | Cs |
補足:
最初の車両は四軸D形車で、軸の最外距離(ここでは軸距)は15,65メートル。自重42トン、すなわち42 000キログラム。第9欄の数字の下線は便所に洗面設備があることを意味する。第10~12欄によると、Knorr急ブレーキと手動ブレーキ、低圧・高圧蒸気暖房、ガス白熱照明。Tempelhof工場製。Wsbr.はWestinghouse急ブレーキ、第5欄軸距の下線はVereins-Lenkachsen装備を示す。DeはDelitzsch工場、CsはCottbus工場。
車両と同様に、車両に取り付けられる運行標識板にも同様の目録がある。すべてのドイツ鉄道管内で各標識板の所在を正確に追跡できる。
先に挙げたD 37とD 38の組成例から、同一列車に異なる管理局所属の車両が混在しうることがわかる。これは当然、各車両所有者間の合意を前提とする。毎年二回、春は夏ダイヤ用、晩夏は冬ダイヤ用に車両割り当て協議が行われる。ここに派遣されたドイツ管理局の代表者が、通し列車または交通量が少ない場合は通し車両をどこに設定するかを決定する。平和時には国外鉄道管理局もこの協議に参加し、その結果が毎回ヨーロッパ車両割り当て計画となり、これに基づいて国家間大列車運行が決定され、帝国内の通し列車運行も含まれる。
車両が他管理局管内を走行した1キロメートルごとに、その管理局に請求される。各車両所有者は一定期間ごとに、自車両が車両割り当て計画に基づいて他管理局のために走行したキロメートルを計算する。すべての集計は仲介機関、つまりベルリンの鉄道中央局に送られ、ここで可能な限り現物調整を行う。これは、ある管理局が他に対して積み上げた債務を現金ではなく車両軸キロメートルで相殺し、全体相殺を適用することを意味する。例えば管理局AがBに対して車両軸キロメートルを負債し、Cに対して剰余がある場合、BとCの間で相殺される。当然ながら数字がゼロになることはほとんどなく、調整所はどの勘定も過大にならないよう配慮する。
旅客列車が定められた終着駅に到着し、最後の乗客が降り、車両が留置駅の離れた領域に移された後、列車はすぐに全く別の顔になる。もはや客人を厳かに迎える上品な紳士ではなく、長旅から帰宅した若者のように、まず徹底的に身を清めることだけを考えている。
まず列車は、留置場所に長時間留まる意思を、恐らく100キロメートル以上牽引してきた機関車を即座に送り出すことで示す。その代わりに気楽な入換機関車が現れ、清掃庫に連れて行く。そこですでに待機する作業員の群れに迎えられる。彼らは列車に飛びつき、車両屋根を掃き、水切り溝を清掃し、湿った布と箒で外壁の煤と汚れを除去し、軸受・床下・乗降段をほこりと砂から清掃し、冬は氷の塊を叩き落とす。その後各区画に残った物品を拾い、紙を用意された籠に捨てる。次に足敷物を除去して掃き、座席を叩くか掃除機で清掃する。暖房器具をはたく、灰皿を清掃する、痰壺を洗う。窓カーテンとランプの布シェードをブラシで掃き、換気スライダーの飛灰を除去する。
最も粗い作業が終わると、窓・鏡・光る部品の磨きに入る。最後のほこりが除去されると、再び入換機関車が来て列車を引出線に引き、列車組成計画の規定通りに次の運行に正しい順序になるよう多数の入換で車両を整える。その後完成列車用の線路に押し込み、軸受に新しい潤滑剤を補充し、ガスを補充する。冬は固定蒸気設備で予備暖房を行う。洗面設備付き便所の水槽を満たし、指定の容器にタオルと石鹸を新しく補充する。監督官は走行装置をもう一度徹底的に点検し、運用上危険な損傷がないかを確認する。
時には留置駅に、清掃がすぐにできない車両が到着することもある。通常の時期、ドイツ旅客車はしばしば国境を越え、そこではしばしば虫害の危険にさらされる。そんな不幸に見舞われた車両が発見されると、虫を確実に殺し除去するまで再び運用してはならない。
[図:
Julius Pintsch-A.-G. in Berlin 製
- 鉄道車両消毒装置
寝台車が鉄管に入る。閉鎖蓋は横に引き出されている]
[図: 269. 消毒管内部の様子]
こうした車両清掃は以前は、まずすべての座席部品と壁張りを外さなければ不可能だった。これにより多大な時間損失と費用が生じ、清掃工場自体が虫害に遭う危険が常にあった。Julius Pintsch社は近年広く使われる装置を開発し、車両自体に特別な措置を施さずに虫を殺すことができる。留置駅に巨大な管を組み立て、約5メートル直径の鋳鉄リングからなる。後端は固く閉鎖し、前端は管体に気密に押し付けられるスライド扉を持つ。清掃対象車両を押し込み、扉を閉め、内蔵の蒸気供給管網で空間全体を50度まで加熱する。次に真空ポンプで管内に非常に強い低圧を生み、これで虫の確実な殺滅が行われる。車両に病原体もあると疑われる場合、空間をホルマリン蒸気で満たし、低圧のためホルマリンが最小の隙間にも浸透し、確実に消毒する。
機関車はその間一直線に石炭置場に向かった。ここでテンダーの備蓄を手籠またはクレーンで補充する。同時に水を補充する。次に機関車は火床清掃所に向かう。両レールの間に深い石積みピットがあり、階段で降りられる。車庫火夫が奇妙な道具を携えて機関車に上がる。その任務は、長時間運行中に火床にできたスラグ層を除去し、火床を再び良好な状態に戻すことである。男は火扉を開け、まず数メートルの長い柄の付いた掻き棒を入れる。火床シールドの下の最後尾部分にも届く。これでスラグを掻きほぐし、鉄部に固着せず容易に除去できるようにする。次に同じく長い柄のシャベルを入れ、地獄の熱を次々と外に掻き出し、隣の砂の上に投げる。非常に大きな機関車ではこの方法が重労働になるため、大きな鉗子で火床に入り、緩く置かれた火格子棒の中央を数本引き抜くこともできる。事前に灰箱を外してあるため、スラグは火格子を通ってピットに落ちる。
火床を整えた後、火夫は煙室を空にし清掃しなければならない。機関車前面の大きな手車輪で前扉を開け、煙室床に溜まった灰をシャベルで外に掻き出す。
この重労働から明示的に解放されている火夫と運転士は、その間機関車の全部分を点検し、注油し、緩んだねじを締め、全構造を内外から、下からはピットに降りて調べる。その後機関車は車庫に入り、簡単な配置ならここでしばらく勤務終了となる。火は徐々に消える。
新しい出発時刻の数時間前から、車庫職員が機関車を新たに焚き始める。列車出発少なくとも2時間前には運転士と火夫が再び現れ、適切な蒸気発生を監視し、最後の整備を行う。定められた正確な時刻に機関車は車庫を出て、すでに以前に入換機関車がホームに連れてきた列車の前に着く。――
旅客車で見てきたのとは全く異なる方法で、貨物交通の領域では列車組成と列車運行が行われる。ここでは旅客輸送領域の状況とはほとんど似ていない状況が支配する。簡単な考察だけでも、貨物交通で固定の列車組成計画と母駅では何もできないことがわかる。
旅客列車は時刻表期間内で毎日同じ形で運行する。要求は(いくつかの容易に処理できる不規則性を除けば)常に同じである。したがって旅客列車は月単位で一度定められた形で運行できる。
しかし貨物交通では毎日変化する。発送者の全く不規則な要望のため、各日が車両群に異なる要求を課す。必要な車両数だけでなくその種類も絶えず変化する。各貨物種類は異なる構造の、しかもそれ専用に適合した車両を要求する。大量貨物には開放車、穀物や家畜には有蓋車、紙・中空・ガラス・わら製品には大容量車、化学製品にはタンク車などを用意しなければならない。特定の活発な交通は特定の季節にのみ現れる、例えばカリや甜菜の輸送。
さらに、発送が受領を大きく上回る地域(特に炭鉱地帯)と、受領が上回る場所(大都市)がある。これだけで車両の単純な往復運行は不可能になる。
規制の困難は、個々の管理局区が旅客車の場合とは異なり、主に自社車両を使うのではなく、はるかに大きな規模で他社車両を処理しなければならない点でさらに増大する。貨物車に関しては今日すでにほぼ帝国統一が実現しており、全ドイツ国鉄は1909年以来ドイツ国鉄車両連盟に加盟している。大部分の私鉄も自社車両を国鉄群に編入することで連盟に参加した。それ以来、ドイツのほぼ全貨物車群(特別車を除く)は一つの統一体として扱われる。
この壮大な合意により、非常に多数の空車運行が不要になり、大幅な節約が可能になった。以前は他管理局から満載で到着した貨物車は、すぐにその管理局区に戻さなければならず、その方向への積載貨物がなくても同様だった。これにより無駄な輸送費がかなりの額生じていた。同様に、精算のための途方もない事務作業が必要だった。今日(常に特別車を除く)、ドイツ国鉄車両連盟加盟管理局の全貨物車は、他管理局が自社車のように扱い、任意の方向に送れる。精算は各管理局の車両軸保有割合に応じた一括金額で行われる。
この極めて有益な連携により、今やほぼ冒険的な課題が生まれる:毎日新たに全ドイツ貨物車群――60万両以上――を処理し、数千の駅それぞれに、必要とされる車両数と希望の種類を可能な限り提供する。このため、壮大さで並ぶもののない装置が作られた。単一の手が毎日全ドイツの貨物車循環を導く統制所である。
全ドイツの駅は毎日一度、貨物車保有数を確認し、次の24時間内に予想される需要を把握する。各駅はこれを電信で報告し、散在する集約所がこれらの電報を整理し、区の保有数と需要をまとめ、さらに少数の局所に送る。各局所はさらに大きな範囲の保有数と需要の絵を描く。元の駅電報が二度粉砕・混合された後、最上位統制所に電信で全体概観が送られる。
即座に包括的な作業が始まる。全帝国の需要を正確に検討し(これは統制所だけが知る)、各区に保有配分を拘束力ある指示を与え、自区で保持できる車両数と種類、他区に送らなければならない車両数、およびそこから流入するものを通知する。平日午後早い時間には、すべての駅――最後の停車場まで――が貨物車保有の扱い方と、次の24時間内に自区需要充足のために利用できるものをすでに知らされている。
ドイツ鉄道体を毎日最深部まで影響するこの強力な統制所は、鉄道中央局に付属するベルリンの主要車両局である。この局所のドイツ鉄道体に対する活動は、心臓のそれにたとえられる。各貨物車は血の一滴で、常に心臓に戻り、そこからさまざまな血路に分配される。ある部位が特に激しく働けば、高感度の心臓はより多くの血を送り、それに応じてより多く流出させる。同様に主要車両局は特に負担の大きい鉄道地点への流れを強化し、作業終了後再び後退させる。
もちろん人間の心臓の神経質な制御装置は、例えば指先が特に強い供給を必要とするかは知らない。人体で血液循環規制が各細枝まで主要統制所に委ねられれば、報告・指令線で過負荷になり、論理的な作業は不可能になる。これに応じて主要車両局の前には多数の他の局が配置され、個別報告がそこに届く。ここから上位機関に通知され、初めて主要車両局に報告が送られる。
ドイツでの毎日の貨物車調整作業は実際に以下の形で進行する。
午前中に各駅の全線路を職員が歩き、存在する全貨物車を書き留める。さらに到着通知に基づき、午後と夜間に到着し、翌正午までに荷卸しされて再利用可能な車両を推定する。さらに工場と消毒施設からその日に来る車両も把握する。これらすべての源泉からの流入総計が保有数となる。一方、業者から注文された車両数、荷物運搬用、内務用、保護車、郵便付随車などに必要な車両数を確定する。これから需要がわかる。正午までに保有数と需要を車両種類別に整理し、担当車両局に通知する。
これが主要報告である。
このような電信主要報告の例は大体次の通りである:
Bd G 10 00 3 SSl 1 Veg 2
Bst N 2 G 1 R HHsz 1 0m 25.
ここで意味は:
Bd 需要
G 二軸または三軸有蓋貨物車(10両保有)
00 側壁高さ0,40メートル超の四軸開放貨物車
SSl 積載面長12メートル超のレール車
Veg ガチョウ輸送用中間床付き有蓋家畜車
Bst 保有数
N 空気ブレーキまたは空気管路付き有蓋貨物車、快速列車用
R 積載面長9,9メートル以上の開放車、長大な木製側柱(Rungen)付き
HHsz 連結棒と旋回台に歯付きの木材車対
0m 積載重量15 000キログラム以上20 000キログラム未満の開放貨物車
各車両局はこうした主要報告の束と多数の副報告を受け、即座に各車両種類の需要数と保有数をまとめる。これを自区全体でグループ調整所に即刻報告する。各報告は1時15分までに到着しなければならない。
ドイツ全土でこうしたグループ調整所はわずか10か所である:
=============+==============================+=========================
名称 | 調整区域 | 調整所
| (管理局区) |
=============+==============================+=========================
グループ I | Breslau, Posen, Kattowitz | Wagenbüro Breslau
グループ II | Bromberg, Danzig, Königsberg | Wagenbüro Bromberg
| i. Pr. |
グループ III | Berlin, Stettin, Magdeburg, | Hauptwagenamt
|Halle a. S., Erfurt, Mecklen- |
| burg |
グループ IV | Hannover, Altona, Münster i. | Wagenbüro Hannover
| W., Oldenburg |
グループ V | Frankfurt a. M., Cassel |Wagenbüro Frankfurt a. M.
グループ VI |Cöln, Essen a. d. Ruhr, Elber-| Wagenbüro Cöln
| feld |
グループ VII | Reichseisenbahnen in Elsaß- |Wagenbüro Straßburg i. E.
| Lothringen, Ludwigshafen, |
| Saarbrücken |
グループ VIII| Baden, Mainz, Württemberg | Wagenbüro Karlsruhe
グループ IX | Augsburg, München, Nürnberg, | Wagenbüro München-Laim
| Regensburg, Würzburg |
グループ X | Sachsen | Wagenbüro Dresden
この一覧から、大きな地域が一つの調整所にまとめられていることがわかる。ベルリンの主要車両局は同時にグループIIIの調整所であり、重要なベルリン区を含む。これにより全体の概観が大幅に容易になる。
グループ調整所が車両局からまとめられた報告を受け取ると、自調整区域全体の概観を作成し、これを電信で主要車両局に送る。報告は2時までに到着する。
主要車両局は届いた10件の報告と、他に入った交通状況・交通要求に関する情報を処理し、全帝国で特に徹底的に供給すべき地域、どこから多く取り出せるかなどを可能な限り明確に把握する。各グループ調整所に車両を割り当て、可能な限り滑らかな循環が生じるよう配分する。全体の利益のため、調整所に「自区需要にもかかわらず」他区向け車両を取り上げるよう指示することが必要な場合もある。主要車両局は毎瞬最も重要な交通種類を特に考慮しなければならず、それをできるのは全体を概観するこの局所だけである。
主要調整が行われた後、主要車両局は車両引き取りと割り当てを電信でグループ調整所に打つ。各調整所はこれに基づき、自管下の各車両局の最終調整を行い、3時45分までに結果を通知する。午後早い時間にはすべての駅がすでに通知を受け、空車を指示通りに動き出させる作業が即座に開始できる。
ただしここで述べた配分方法は主に有蓋車に関するものである。石炭・コークス輸送用開放貨物車は例外的な位置を占める。これらは上部シレジア、下部シレジア、ルール地方、ザール地方の主要炭鉱地帯で絶えず極めて多数必要とされる。したがってそこへ常に空車帰還流が発生するため、特定の石炭大量発送地域では、荷卸しされた石炭車を指定の炭鉱地帯地点に戻すよう一般的に指示が出ている。これらの自動的に機能する「供給区域」は明確に区切られており、シレジア、ルール、ザールでは毎日非常に多数の空車到着を期待できる。
特別な形状と装置を持つ貨物車が多数ある。これらは通常特定の地域の需要に適合しており、ここでは常に積載準備の車両を確保したいという特別な要望がある。例えば中空ガラス製品工場が多い地域は大容量車を強く必要とし、化学工業の盛んな地域は多数のタンク車を必要とし、他は石灰輸送車両などを多く必要とする。このように特別に造られた多くの車両は「特別車」と呼ばれる。
こうした車両は到着駅で、新たな積載がその車両の母区域か、母区域方向の地点向けの場合のみ再び積載できる。適切な新積載がない場合、特別車は空で戻さなければならない。同様に「駅車」――特定の特別需要を持つ駅に母駅を持つ車両――にも当てはまる。
この規定により空車運行数が増加し、特別車の数をさらに減らす努力がなされている。ドイツ鉄道の車両群が拡大するほど、各種類の車両が多くなるほど、全く自由に使える特別車の数は少なくなる。
ドイツ鉄道の貨物交通の変動は並外れて大きい。春と秋にはしばしば突発的にあらゆる種類の車両が大量に要求されるが、夏には時折60 000~80 000両が未使用で残り、広範な準備にもかかわらず留置線路の不足が目立つ。この状況で貨物車循環から経済的成果を上げたい場合(これは国家予算の主要支柱である国鉄でも必要)、車両群を年間最高日需要(おそらく年7~8回しか発生しない)に十分対応できるほど増強するのは適切でない。そんなに多数の車両があれば、年間の大半で巨額の資金が遊休する。
したがって車両不足の亡霊を完全に払拭することは容易でない。それでもドイツ鉄道は、長期車両不足による個別産業の損害を避けるよう車両群を常に拡大することを任務と見なしている。通常、車両不足は短期間の時間的ずれに過ぎない。今日利用できない車両は二~三日後には通常利用可能になる。突発的に急増する発送需要を持つ大産業も、今日より良い時間的分散で鉄道管理局に協力できるだろう。帝国各地に分散した事前供給可能な倉庫はまだあまりにも少ない。そのさらなる整備は車両循環を、そして鉄道資金に投下された公的資金の利回りを非常に好ましく影響するだろう。
上に述べた壮大な配分に従って、毎日無数の貨物列車がドイツ鉄道を走る。各列車の組成は常に異なり、繰り返し現れるのは通常荷物車のみで、これはすべての貨物列車にも連結される。ここではもはや積載ではなく、随伴員・列車長・荷物係の収容に使われる。通常列車の最前部に置き、列車停止時に列車長と機関車乗務員が迅速に連絡を取れるようにする。
満載・空車貨物車の交通を可能な限り快適で流動的にするため、三種類の貨物列車を区別する:遠距離貨物列車、通し貨物列車、近距離貨物列車。
遠距離貨物列車は主に石炭・鉱石・化学製品などの大量貨物輸送と空車帰還に使われる。編成を変えずに非常に長い区間を走る。このため車両は特別な順序なしに連結でき、「混載」と専門家は言う。到着駅で遠距離貨物列車は分解され、運んできた車両は(到着駅自身向けでない限り)通し貨物列車と近距離貨物列車の組成に使われる。
通し貨物列車は、ある区の大きな駅、特に主要結節点間の交通を仲介する。したがって通常そこでのみ停車し、その都度編成をグループごとに変更する。小さな駅は最終的に近距離貨物列車で供給され、すべての場所で停車し、各所で個々の車両を連結・切り離す。
この作業を迅速に、可能な限り機関車力を浪費せずに済ますため、近距離貨物列車の車両は出発駅ですでに規定の順序で連結される。機関車の後ろにまず荷物車、次に次の駅向け車両、その次に二つ先の駅向け車両、という具合に終点まで続き、最後尾に終着駅向け車両を置く。「駅順に整列」されている。途中駅に到着すると、機関車は最前部の車両を側線に置き、新たに連結する車両(通常次の結節点とその先まで走る)を列車最後尾に付け、列車は再び出発できる。
個別小荷物列車ではほとんど車両交換は行われない。閉鎖貨物積載ではなく、車内に積み重ねられた個別発送品を運ぶ。個々の荷物・箱などは指定の到着地で倉庫または待機中の駅車に荷卸しされる。
特に迅速な輸送が規定または必要な貨物、例えば生きた家畜を積んだ車両は快速貨物列車で輸送される。これらは車両数がはるかに少なく、通しブレーキを備え、ほぼ旅客列車速度で走れる。貨物輸送に加え旅客輸送も行い、適した車両を連結する列車は混合列車と呼ばれる。
貨物列車の組成には大きな結節点に広範な施設が必要である。個々の列車で車両を正しく整列させるまで、極めて多数の入換作業を行わなければならない。この多様な作業を他の業務に妨げられずに進めるため、特別な入換駅が設けられ、そこでは貨物列車の整列以外のことは何も行われない。このような場所での車両移動は今日ほとんど例外なく重力を利用して行われる。
以前は車両の入換はすべて機関車の往復と突き放しだけで行われた。到着列車の車両を異なる線路に分配する場合、後ろに付けた入換機関車が次々と突き放した。絶え間ない往復と突然の制動は車両を強く摩耗させ、連結器はしばしば破断し、緩衝器は曲がり、ブレーキ連桿は過度に負担された。積載物も衝撃運動で損傷した。さらに頻繁な往復で時間と力も無駄に失われた。
一部の場所では全入換駅を勾配に置き、高い入線路から車両が自ら個別線路に滑り込むようにした。しかしこの配置は今ではあまり行われない。各駅に留置された車両は固定されなければならず、反対方向の入換作業は極めて不便だからである。しかし優れた手段として証明されたのは流出山またはロバの背である。
近代的な流出山を利用した入換作業を知るため、装備された大きな駅に行ってみよう。図270のような配置と仮定する。線路a、b、c、dに遠距離貨物列車が到着すると仮定する。これらは遠方から、この入換施設近隣のさまざまな駅向け車両を運んでくる。したがって遠距離列車を分解し、そこから駅順の近距離貨物列車を組成しなければならない。私たちが到着すると、四つの遠距離貨物列車が順次入線路に入ってくる。即座に各列車から機関車を切り離し、各機関車は機関車線路を通って自車庫に向かう。すぐに一つの入換機関車が来て、到着列車の一つに後ろから付く。
その間にすでに職員が列車に沿って歩き、各車両に貼られた札から目的地を読み、側壁に白墨で対応する番号を書く。これは車両を入れるべき方向線路の番号である。同時に車両間の連結器をすべて緩く締めるが、フックからは外さない。
[図: 270. 入換駅
近代配置、流出山とハープ線路付き]
列車の先頭、つまり現在機関車のない端は流出山のすぐ前に立つ。これは砂の丘で、片側は緩やかに上り、もう片側は急に下る。山から少し離れると流出線路は多数の方向線路に分かれ、ハープの弦のように並ぶ。分岐点に信号所があり、そのレバーで各方向線路への分岐器を操作できる。
流出山の麓に監視員が立ち、船長の司令橋のような指令装置を横に置く。クランクを回すと文字盤の針を方向線路番号に対応するさまざまな数字に合わせられる。信号所にも同じ文字盤があり、針が同様に動く。これで流出山の監視員は信号所員に特定の進行路設定を命令できる。
流出山の男は山のすぐ前に置かれた独特の形の信号(図272)を「速い進行」――垂直下方――にし、入換機関車は素早く列車を押し、最初の車両がすでに流出山の麓に触れるまで進める。持ち上がりが始まると最初の二車両の緩衝器が少し圧縮され、連結器は完全に緩み、側方から木製レバーで容易にフックから外せる。その後流出信号を斜め位置――「ゆっくり進行」――にし、最初の車両は注意深く丘の頂上まで登る。その間、監視員は側面に白墨で書かれた方向線路番号を読み、電気報知器で信号所に伝える。信号所はこれに従って分岐器を設定する。丘から最初の車両はかなりの速度で下り、自分の方向線路に入る。
入換機関車は非常にゆっくりだが中断なく――これが流出山運用の大きな利点である――車両を一つずつ丘の頂上に押し上げる。毎回事前に連結器を外し、線路番号を報じ、分岐器位置を正しくする。巨大な車両が四方八方に大きなハープに入っていく光景は壮観である。ある車両は右へ疾走し、ある車両は左へ、ある車両は中間線路へ、至る所で転がる車両の活発な動きが見られ、分岐器は絶えず切り替わり、数分で長い貨物列車が分解される。すぐに次の列車が続き、大きな入換駅の作業は昼間だけでなく夜も中断なく続く。明るい間はもちろん夜も、数分間も車両が山で仲間から離れ、方向線路への単独運行を始めることがない。
[図:
Siemens & Halske in Berlin-Siemensstadt 製
- 流出山電気線路報知装置
上:山麓の発信器。下:分岐器信号所内の受信器]
流出山の配置は優れているが、特別な保護措置なしには使えない。車両が流出する勢いは決して常に同じではない。むしろ天候、車両構造、積載重量に大きく依存する。夏、線路がきれいで滑らかなときは、冬に比べて車両はより大きな速度で下る。冬は氷と雪がレールにあり、潤滑剤が寒さで効果が低下する。風が流出方向と逆なら車両を抑え、順なら加速する。有蓋車は開放車より風の影響を大きく受け、重積載車は空車より大きな速度で流出する。
規定では、方向線路内の車両はすでに停車している最初の車両の約1メートル手前で停止するよう走らせる。車両構造と積載物を強く揺らす衝突を避けるためである。このため各方向線路の横に監視員が立ち、最初の停車車両から十分離れた位置に制動靴を線路に置く。流出してくる車両はその上に乗り、制動靴がレール上を少し滑って停止する。流出車両が増えるほど各方向線路の自由走行距離は短くなり、制動靴を前進させなければならない。しかし方向線路に流出する車両の速度はかなり均一でなければならないため、制動靴が正しく作用する。すべて合わせて、流出速度を山から各車両ごとに調整できる装置が必要になる。
夏と冬の根本的に異なる状況に対応するため、多くの場所で夏山と冬山を並べて造る。後者は少し高く、基礎速度が大きくなる。これで雪と潤滑剤の粘度増加による抵抗に対抗する。
しかし個別調整はこれでは当然できない。これは流出山と最初の分岐分岐器の間の線路片に軌道ブレーキを設けることで初めて可能になる。
この制動も靴で起こし、レール上に置く。ただしここでは方向線路末尾のように車両を保持するのではなく、速度調整だけなので、靴が前方軸の回転を短時間だけ抑え、その後自ら再び解放されるよう配慮しなければならない。靴が滑るレールは一部で外側に湾曲している。湾曲開始点に分岐舌に似たが固定された片が、狭い隙間を保って続き、直線線路に続く。反対側レールにはここに車輪誘導器が設けられる。この装置全体の作用は、舌先通過時に車両は直線線路に留まり、靴自体は湾曲部で自動的に弾き飛ばされることである。以後車両は制動靴なしで走り、方向線路で停止する。
軌道ブレーキを置く男は、各車両を多かれ少なかれ強く制動できる。靴を弾き出し位置より遠くに置くか、近くに置くかによる。制動度は流出山の監視員が指示し、上り車両の種類と積載から判断できる。これに従い、押しボタンで軌道ブレーキ監視員に一回、二回、三回のベル信号を送り、短い・長い・特に長い制動を指示する。
ブレーキ操作員は迅速で決断力があり、恐れを知らない男でなければならない。ベル信号を聞くと、制動対象車両はすでに丘の頂上を越えていることが多い。轟音を立て、恐ろしい勢いで接近する。男は最初の軸のすぐ前に靴を置き、手を引くとすぐに鉄がレール上を滑る甲高い音が響く。制動された車輪は靴の上で少し回転する。丘から下ってくる車両の勢いは非常に強く、軸が即座に停止しないからである。湾曲線路片に達すると、靴は弾丸のような速度でレールから飛び、金属箱にドンと当たる。車両は速度を落として先へ進む。
近年Siemens & Halske社は、分岐器を手動信号所なしでほぼ完全または完全に自動的に車両を分配する流出装置を開発した。各車両は自分の走行で必要なように分岐器を自動的に切り替える。装置を詳しく知らない者は、車両が分岐舌に近づくたび、指定線路に到達するため舌を切り替えるかそのままにするかを考え、それに従って行動していると思うかもしれない。一見すると鋼鉄の魔法の庭にいるようである。
実際、考えるのはもちろん車両ではなく監視する人間である。流出山の信号所は消えた。その代わりに監視員の簡単な待機室がある。ここでは線路報知器の代わりに、方向線路数と同じ数の押しボタン列がある。各新しい車両が丘の頂上に現れると、監視員は車両に書かれた線路番号に対応するボタンを押す。車両のさらなる走行で、電気駆動の分岐器は指定線路に到達するよう自動的に切り替わる。
この効果を得るのは、ボタン押しですべての分岐器が同時に正しい位置を取るだけなら比較的容易である。しかしそれは許されない。流出山と到達線路の間に時折10~12個の分岐器がある場合、それらを同時に切り替えると、次の車両は前の車両が全分岐路を通過するまで待たなければならず、個別車両運行間の間隔が非常に大きくなり、機関車は丘を中断なく押し上げられなくなり、全入換作業が大幅に遅れる。これが大きな駅での流出装置の厳しい要求に合わないため、ボタン押しは正しい分岐器位置設定の開始に過ぎず、各分岐器の舌の切り替えまたは放置は車両がその直前まで来てから行われるよう装置を造らなければならない。この結果を得るには非常に精巧な切替装置が必要である。
最終的には流出山の監視員すら不要にすることも可能である。列車長は帳簿に自列車の全車両と目的地を記入している。この記録を使って、垂直線に車両、水平線に流出線路を記した地図を作る。穴あけ器で各垂直車両線を、車両が入換駅で入るべき線路線と交差する位置に穴を開ける。押し始め前に地図を切替装置に挿入し、各車両流出後に一行ずつ前進させる。これで人間の介入なしに流出作業が完了し、もちろん軌道ブレーキだけはさらに作動させなければならない。
到着遠距離列車の処理で方向線路が満たされると、各線路に近距離貨物列車用の車両が入る。しかしまだ混在している。駅順に整列させるため、各車両群をもう一度整えなければならない。これは方向線路の反対端にある第二の流出山と、その後ろに広がる駅線路のハープ(図270)を使って行われる。
再び入換機関車が車両を山の上に押し、各車両は駅線路に入る。これが終わると、機関車は次の駅向け車両の前に付き、引き出し、次にその次の駅向け車両を引き出し、という具合に近距離貨物列車が完成する。これを次に出線路の一つに置き、荷物車を前につけ、すぐに車庫から列車を線路で牽引する機関車が来る。出発信号が上がると、近距離貨物列車は動き出し、線路の各駅で車両を切り離すことができる。
[図:
August Klönne in Dortmund 製
- Diez a. d. Lahn駅の水塔]
入換駅とは明確に区別されるが、多くの場所でこれと一体となった貨物駅では、荷積み・荷卸しされる車両を留置する線路施設が必要である。到着・出発貨物は二つの主な種類からなる:小荷物と車両積載貨物。
小荷物は鉄道管理局が荷卸し・積み込みを行い、施錠倉庫に保管し、受取人が引き取りに来るまで、または積み込み用車両が用意されるまで置く。車両積載貨物は受取人が車両から直接道路荷車に取り、逆に発送者が車両に積む。このような業務のため、道路に面した自由積載線路が必要である。ここにはさまざまな装置を設けなければならない。道路面から車両床面までの緩やかな坂道を設け、ここから持ち上げずに貨物を車両に運べる。側面ランプと頭部ランプを区別する。後者は特に自動車・家具車などの側方移動が難しい物品の積み込みに有効である。動物を車両に入れるには、個々の車両に取り付け可能な移動式ランプを多く用意する。粒状または塊状大量貨物のための滑り台とクレーンがさらに積載業務を容易にする。
外郭駅の扱いでは、駅敷地に高くそびえる建造物の使用目的に簡単に触れておかなければならない。それは水塔である。最上階の容器に水を汲み上げる。これは鉄道がほぼ常に自社施設で確保する。大きな駅ではこの需要がかなり大きい。最も要求の厳しい消費者は機関車ボイラーで、給水が必要である。さらに機関車の洗浄、車両(特に使用済み家畜車)の清掃、消火、自己発火危険のある石炭置場の湿潤保持、工場内、飲料用にも使われる。
区間に水供給所を設ける間隔は機関車の需要による。側面に小さな容器しか持たず、しばしば激しく働く貨物列車テンダー機関車は20~30キロメートルごとに水を補充しなければならない。これが間隔を決める基準であり、テンダー付き貨物機関車が約60キロメートル、急行機関車が180キロメートルごとに水を取ればよいということは無意味である。戦前にはドイツでさえハレからニュルンベルクまでの314キロメートルの連続急行列車運行があった。この運行に使われた機関車のテンダーは十分な水を確保できる大きさでなければならなかった。
水塔の最上部容器は所属駅の他のすべての施設より高い位置にあるため、水は容易にすべての使用場所に流れる。分配管路は他にも周知の旋回クレーンに導き、テンダー容器を満たす。使用しないときは腕を線路と同方向に揃え、充水時は旋回させる。閉鎖弁を開けると水が流れ出す。供給管の内径が大きいほど、1分間にテンダーに充填できる水量が多くなる。今日ではこの時間に約5立方メートルが旋回クレーンから流れる。したがって急行機関車は2~3分で水備蓄を補充できる。
[図: 274. 分岐器付き流出山]
機関車ボイラー給水に使う水は不純物がなく、可能な限り石灰や他の塩類の溶解が少ないものでなければならない。これらが蒸発時に管に沈着し、ボイラースケールを形成するからである。このため通常、高置容器に汲み上げる前に水を機械的、しばしば化学的に浄化しなければならない。
水塔の建築的造形では以前非常に多くの誤りがあった。今日でもこの種の建造物で真の怪物のようなものがある。時には鉄棒で地面に固定された巨大なブリキの気球のように見える。しばしば波板の覆いで、どの様式にも合わない形をしている。これは特に悪い。なぜならそんな水塔は通常遠くから見え、風景を支配するからである。今日では美しく石造りの建造物でこれに配慮する。ある場所では鉄道水塔が地域の景観を損なうどころか、地元様式に適合してその飾りとなるランドマークとなっている。
[図:
August Klönne in Dortmund 製
- ベルリン近郊Grunewald運転駅の水塔]
- 歓迎の広間
第1節で挙げた数字のいくつかは、すでに鉄道における貨物循環が旅客交通よりはるかに重要な役割を果たしていることを教えてくれた。国家または鉄道会社が貨物輸送から得る利益は、旅客運賃収入から生じる剰余をはるかに上回る。貨物列車の運行数と現有貨物車両数も、旅客交通のための対応する支出を大幅に上回っており、それに応じて貨物交通に奉仕する駅施設もはるかに広範囲に広がっている。
それにもかかわらず、すべての鉄道線路が外部に与える印象は、絶対に旅客駅の外観によって支配される。これらは同時に、鉄道運用に従事しない者が鉄道と最も親密に触れ合う唯一の場所である。ここでは列車が至近距離で発着するのを見ることができ、通常は厳しく禁止されている線路の端を歩くことも許され、ここだけで他人は車両箱の四方の壁に閉じ込められることなく、鉄道運用の真ん中を動くことができる。
旅客駅の目立つ造形、巨大な建物による設備、非常に単純に造られる貨物施設とは対照的に特別な注意を払ったその完成度は、ここで特別な種類の貨物――すなわち人間――を扱わなければならないという事情から説明される。人間は貨物倉庫や積載道路の死んだ物品のように、便利で従順に車両に押し込めるわけではない。彼らは独自の道を歩きたいと要求するが、それでも施設全体で導かれ、体と命に危害を及ぼさないようにしたい。さらにここで輸送される高級貨物は、鉄道の領域で可能な限り快適な滞在場所を見つけたいと望む。彼らは列車への往復途中や乗り換え時に悪天候に悩まされたくない――要するに、彼らは鉄道に与える収入が少ないために、通常の貨物よりはるかに控えめに振る舞うべきだと自覚していない。彼らはこれよりはるかに要求が多い。
鉄道には、人間貨物のこのような願いに応じる以外に道はなかった。特にここ数十年、ドイツでは旅客駅のために多くの壮大な建造物が生まれ、その芸術的美しさは残念ながら時に疑問だが、誇り高い華麗さと上品な広々とした空間ではほとんど望むところがない。大都市では今日、ドイツの鉄道は真の宮殿で客人を迎え、以前は考えもしなかった喜びで迎える。
ハンブルクとライプツィヒの古い駅舎は、今も私たちの記憶に鮮明に残っている。これらは非常に広大な新築物のゆっくりした建設の結果、まるでずっと昔の時代の記念碑のように今日まで残っていた。このような駅の一つに触れなければならなかったとき、ドイツのどの他の都市よりもハンブルクとライプツィヒで旅行する必要が少ないと感じた。こんな駅舎は、旅行好きの人でさえ旅に出るのを思いとどまらせるのに適しているように思われた。この灰黒い壁とまばらに嵌められた哀れな色ガラスの小窓、この低い陰気な広間、狭苦しいホーム、哀れに小さくほとんど見つけられない乗車券販売と荷物輸送施設が一体となって、実に圧倒的な印象を生み出した。誰かがこの悲しい建物に入るのは、絶対にやむを得ない場合だけだと思われただろう。
今日、これらの都市の新しい駅は全く違う! 明るく飾られた正面壁、壮大な広々とした前室、強力に高く湾曲する広間が線路を覆い、光が広く整然としたホームに満ち、すべてがここにある壮大な交通手段を使うよう誘い、招いている。駅舎の影響を旅客意欲の数字で示す表はない。しかし近代の華麗な建造物がこれに刺激的に作用することは疑いない。
旅客駅が全区間の顔に与える支配的な印象は、駅が都市に非常に近く、可能なら都市の奥深くに配置され、他の施設、特に広大なものは好んでさらに外側に置かれるという事情でさらに強まる。純粋な運用施設、例えば留置駅や入換駅は、しばしば無人の地域の遠くに置かれるが、貨物駅は通常それほど遠くに置かれず、貨物荷車の道を長くしすぎないようにする。
旅客駅では、区間から入ってくるわずか数本の線路が多数の線路に分かれる。多少鋭い曲線を描きながら、大きな川の河口のように右と左に伸びる。しかし主線路は施設全体を滑らかで可能な限り直線的に通すよう、厳重に注意しなければならない。これらは通し線路と呼ばれ、鋭い曲線と過度の交差を避け、通し交通が可能な限り支障なく進行し、停車しない急行列車がほとんど速度を落とさずに通過できるようにする。
大きな結節点の駅で多数の区間をまとめることは、並外れた建築技術的困難を生む。さまざまな方向から線路が集まり、外での相互位置とは全く異なる順序で広間に導かなければならない。これは特に、高さ同一の交差が開放区間で望ましくなく、駅前の線路のまとめも避けなければならないため、解決しにくい課題である。今日では各区間を個別に駅まで導き、側方進入を排除する。外部の交差点には、しばしば一方の区間を他方の上に高さ不同で越えるための広範な建造物が必要になる。これらの高さ不同交差は安全上の理由だけでなく、列車循環の速度を大幅に向上させる。この方法では、一方の区間の列車が他方が入ってくるまで待つ必要がなく、異なる路線の時刻表を互いに無関係に作成できる。
二つの鉄道線路が駅で交差する場合、当然可能なら線路のまとめも行い、列車乗り換えを可能にする。しかし前述のように、これには安全施設の強化とそれに伴う監督強化を伴う駅の建設が必要である。このような交差点が、まったく新しい町の起源となることも多い。ベルリンからシュナイデミュールへの東鉄道が建設されたとき、それはスタルガルト―ポーゼン線を人のいない場所で横切った。ここに「東鉄道交差」駅が生まれ、今日そこにクロイツの町がある。
駅は運用技術的に停車点、小・中・大駅に分類される。停車点は分岐器のない施設である。一つの分岐器しかない場合、運用技術的にはすでに駅と呼ぶ。各駅クラスの区別は明確ではない。一般に、小駅では急行も快速も停車せず、中駅ではいくつかの重要な通し列車が停車し、大駅では通常すべての列車が停車すると言える。
旅客駅の分類は、駅内の線路位置とそこで行われる運用の種類からも生まれる。区別されるのは:
- 頭端駅
- 中間駅
- 連絡駅
- 交差駅
頭端駅は、鉄道線路が終わる場所に生まれる。地形または交通需要の不足で延伸が不利な場合、海岸または大きな内水の岸に到達した場合、または大きな都市が線路の前に横たわる場合である。ベルリンには特に多く、都市鉄道で相互に結ばれないすべての長距離駅――アンハルター駅、ゲルリッツァー駅、シュテッティナー駅、レールター駅、ポツダマー駅――がこの種類に属し、入ってくるすべての列車が例外なくここで終わる。
最も多いのは中間駅である。これらは単なる運行中断地点で、乗客の乗降の機会を与える。連絡駅とは、通し線路から一または複数の区間が側方に分岐する施設をいう。交差駅は、二つ以上の線路が互いに交差・越線し、個別に近づいてきたのと同じく別々に先へ進む場所である。
頭端駅は当然常に頭端形、つまりすべての線路がそこで行き止まりになる。中間駅では圧倒的に通し形が主流で、一方から入ってくる線路が向こう側に再び導かれる。
連絡駅と交差駅では両方の形が見られる。ほとんどの場合、線路は直線的に通るが、行き止まり線路を持つものも多い。これは特に、以前純粋な頭端駅だった場所で、後になって一方の線路から他方への通し交通が発達した場合である。このような場所では、すべての通し列車が方向転換し、「頭を作らなければならない」。例えばライプツィヒ、フランクフルト・アム・マイン、ブラウンシュヴァイク、ヴィースバーデン、アルトナでそうである。
このような頭端形の通し駅は運用上非常に不便である。到着線路から出発線路(常に別の線路でなければならない)への列車移動は、多くの高さ同一交差を必要とする。ホーム端、つまり通常受付建物のすぐ近くに多数の分岐器や転車台を置かない場合、常に機関車交換が必要になる。連絡車両の移設も困難である。したがってほとんどの頭端駅の成立は、すでに述べた歴史的発展からしか理解できない。しかし時折この種の新設も見られ、ライプツィヒ中央駅が最も顕著な例である。都市の奥深くに引き込んだため、頭端形で造らなければならなかった。
ドイツではあまり見られない頭端駅と通し駅の混合形は、ドレスデン中央駅である。終着列車はここで路面レベルの行き止まり線路に入り、他の列車は高架で通される。
二つの線路が駅で鋭角に導入されなければならない場合、建物は好んでその三角地帯に置かれる。これで楔形駅が生まれ、これは島形配置の特別形である。楔形は、ほぼ同じ交通重要度の二つの線路が駅に入る場合に主に生じる。
このような場所では駅で常に路線運用が行われる。建物の両側にある二つの線路で一つの路線の列車が運行し、したがって両方向の運行が行われる。
純粋な島形配置では、しばしば方向運用が設けられ、同じ進行方向の線路を隣り合わせに置き、各路線の個別線路を別々に導入する。
受付建物は、駅に存在する特別な状況に対応するよう造られなければならない。乗客はここではたいてい急いでいて不安定であり、最大多数の者が土地勘がないことを常に念頭に置かなければならない。したがって最も重要な施設をまとめ、容易に見つけられるよう配置しなければならない。これは特に乗車券販売所、荷物取扱所、待合室、便所施設に必要である。可能な限り、到着乗客と出発乗客の流れを分離し、互いにぶつからないようにする。
今日よく聞く驚きの質問は、なぜすべてのホームを基本的に車両床面の高さまで上げて乗車を一般に容易にしないのか、というものである。ベルリン高架・地下鉄を使ったことがある人なら誰でも認めるように、これで車両の乗降が並外れて容易になることは疑いない。しかし残念ながら、このような施設はほとんどの長距離駅では不可能である。なぜなら郵便車と荷物車の業務上の横断交通が行われなければならず、常に大きな高低差を越えられないからである。
ホームを車両床面のかなり高い位置まで基本的にすべて上げる場合、並外れて高い費用が生じる。しかし一つの駅だけが低いホームの場合、他のすべての高い施設の利益はかなり疑問である。なぜならこの場合、すべての車両に周知の二段踏み段を付けなければならず、それが大きく突き出るからである。高いホームは、車両箱の端にぴったり密着できる場合にのみ安全である。しかし踏み段がこれを不可能にする。高いホームがあるベルリン市街線では、これが非常に明確に現れる。なぜならここを走る列車は遠方の郊外にも停まるため、踏み段をまだ除去できないからである。それでも今日すでに多数の長距離駅に高いホームがあり、例えばハンブルクとブレスラウがそうである。
今後数年でこのような施設が増えれば、いずれにせよ一つの線路の両側を高いホームで挟まないよう厳重に注意しなければならない。そうすると、その線路に停車する列車の車輪環、軸受、ブレーキ・暖房管路の検査がもはやできなくなるからである。
旅客駅のホームでの郵便車・荷物車の往復は非常に厄介である。このため新しい大きな駅施設では、荷物専用ホームを設け、そこだけで荷車交通を行うようますます進んでいる。こうして旅客ホームと荷物ホームが交互に並び、例えばヴィースバーデン、ライプツィヒ、フランクフルト・アム・マインで基本的に実施されている。この場合荷車は通常エレベーターでホームに運ばれる。横断交通は下または上の特別な横断トンネルまたは横断橋で行われる。
乗客を天候の不快から守るため、ホームは屋根で覆われる。すべての線路を一つの広間で覆うか、個別またはグループ屋根を採用する。巨大な一スパン広間は当然建築的に最も印象的である。しかし非常に高価で維持が難しい。高所での補修作業は非常に不便で高価であり、特に頻繁に必要になるため重みが増す。機関車煙突から出る排気ガスは酸含有のため鉄部を非常に強く侵食し、絶え間ない検査と維持が必要になる。このため大きな広間は、駅の表現力ある建築的印象が望まれる場所にのみ造られる。
橋梁・トンネル建設と同様、広間建設も鉄道によって非常に大きく促進された。なぜならここでは他の場所ではほとんどないほど重要な課題が建築家に課せられたからである。広間建設の技術はここで今日の、非常に称賛される高みに達した。
ドイツのすべての駅広間の中で最大の頂点高さと同時に最大の支間を持つのはハンブルク中央駅である。広間は高さ36メートル、幅72メートルである。次はベルリンのアンハルター駅で、高さ34.2メートル、幅60.7メートルの広間を持つ。この駅では、家屋を出発側で閉じる三つのアーチが建築的に非常に注目すべきである。素晴らしい曲線を持ち、静かに鑑賞する目には、特にその開口部を通して明るい夏の陽光が暗い広間に差し込むときに強い喜びを与える。しかし最大の被覆面積を持つのはライプツィヒ駅で、その広間下に66 000平方メートルの床面積がある。次はフランクフルトの31 000平方メートル(拡張前)、ドレスデンのほぼ29 000平方メートルである。
各ホームに別々に造られる屋根の建設では、特にプロイセン・ヘッセン国鉄管内で、二支柱支持配置から一支柱配置に移行しつつある。二支柱で支える場合、支柱は必然的にホーム端のすぐ近くに立ち、まさに最も場所が必要な位置になる。また停車列車の概観を非常に敏感に妨げる。一支柱は中央に立ち、最も邪魔にならない。こうした屋根形式の完成で、簡素さの中で非常に美しい効果を生む形が生まれた。
今日ドイツに約13 000ある停車点と駅の中で、特別な注意に値する施設が一つある。それは大西洋のこちら側に並ぶものがない。ドイツで最初の大きな鉄道線路が始まったライプツィヒでは、最初の質素な停車場があった同じ場所に、今日ヨーロッパ最大の駅が建てられた。フリードリヒ・リストがここで鉄道計画を実行に移すきっかけとなった都市の好位置のため、今日ザクセン第二の首都には11本の線路が集まっている。これらは一部プロイセン、一部ザクセン国鉄管理局に属する。
以前の数十年間の私鉄経営は、各線路がライプツィヒに独自の駅を持つ結果となった。非常に活発な乗り換え交通が発達した後、これは徐々に耐えがたい状態を招いた。すでに1880年代後半には、これらの施設を一つの大きな駅にまとめる考えが浮上した。しかし並外れて壮大な改善が実現するまでには四半世紀以上が経過しなければならなかった。ライプツィヒとその周辺で14年間建設が行われ、真の砂山が掘り返され、多くの線路を合理的な位置に導入するために地理的に完全に変えられた。今日中央駅に導く線路がある全地域は、建設工事で地理的に完全に変わったと言える。小山は谷の位置に、平地は小さな丘があった場所に生まれた。ついに1915年12月、戦争中にこの壮大な事業は荘厳な竣工式で完了した。
[図: 278. ヨーロッパ最大の駅
ライプツィヒ中央駅の平面図、26線路と27ホーム。(正面図は112ページ図74)]
ライプツィヒ中央旅客駅と隣接貨物駅の領域――2キロメートルに広がる――には今日150キロメートルの線路があり、これはライプツィヒ―ベルリンの距離に相当する。920の分岐器が設置され、受付建物の6つの広間の下に26線路、その横と間に27ホームが交互に旅客交通と荷物・郵便交通に使われる。通常時刻表では毎日約500列車が運行し、したがって3分ごとに一列車が処理される。駅の中央長軸はプロイセン部分とザクセン部分を分ける。
[図:
Dr. Trenkler & Co. in Leipzig 撮影
- ライプツィヒ中央駅入口広間
プロイセン側]
[図:
Dr. Trenkler & Co. in Leipzig 撮影
- ライプツィヒ中央駅横断ホーム
右に大きな鉄筋コンクリートアーチ、その後ろに舌ホームの屋根が始まる]
多数の線路を包含する大数に応じて、受付建物は300メートルの並外れた幅を持つ。乗客は入口門をくぐってまず二つの巨大な湾曲広間に入り、一つはプロイセン、もう一つはザクセン乗車券販売所・荷物取扱所などを収める。すべてが広々としており、決して混雑が生じない。数段の非常に広い階段を上ると横断ホームに出、そこでは個別国家の区別はなくなる。25メートル幅の滑らかな道路からすべての舌ホームが出る。
ここでの建築的景観は特に印象的である。すべての古い駅施設では、鉄製線路広間が受付建物に直接接している。支柱はどこも石の閉鎖壁に付けられている。これは常に、石壁の無骨な重さと、そこに貼り付いた広がる鉄支柱の網目との魅力のない対比を生む。ライプツィヒではこの鋭い対比を壮大に避けた。横断ホームは独自の広間で覆われ、その後ろで初めて鉄製建造物が始まる。6つの巨大な門が横断ホームを線路側で閉じる。建設当時、これらは鉄筋コンクリートで造られた最も強力な建造物だった。横断ホームの湾曲と門閉鎖は、受付建物の後壁と一体となって統一的で非常に強い効果の閉鎖建築群を生む。
門の後ろから始まる鉄製広間は、非常に繊細で軽やかに組まれた織物で、古い駅の暗さをほとんど眩しい光の満ち足りたものに置き換える。支柱は地面に軽く立っているだけで、重い負荷は目に消え、ほとんど楽しげに動く建造物が見えるが、それでも全体として力強い静けさで立っている。この施設の建設者はドレスデンの建築家ロッソーとキューネである。
駅建設には並外れた量の建材が使われた。『ドイツ駅長週報』のまとめによると、「鉄部品だけで中央駅に700万キログラム以上、すなわち144 252センチネルが使われている。貨車1両の積載重量を200センチネルとすると、中央駅の鉄部品を運ぶには721両の列車が必要だった。6つの縦ホーム広間のガラス屋根――約29 000平方メートルの巨大な面積――は12 500センチネル以上の重量があり、これを一つの列車で運ぶには63両の貨車が必要だった。
「これらの量と重量は想像しにくいが、コンクリートの量を見るとさらに取るに足らない。ある会社だけで15 000立方メートル以上のセメントが納入された。1立方メートルセメントを45センチネルとすると、685 710センチネルの堂々たる重量になる。これを貨車に積むと約3 400両が必要である。これにさらに22 000立方メートル以上の砂・砂利・小破砕石が加わる。これは約100万センチネルに相当し、運搬には約5 000両の鉄道車両が必要だった。
「ある会社が使ったレンガと陶器クリンカーは1 100万個以上、さらに25万個の多孔レンガ。これらの石を運ぶには3 500両以上のトロッコが必要だった。ある建設会社のセメント消費量は40 000袋以上で、200両以上の車両で到着した。ここで使われた石灰は750両、すなわち約2 800立方メートルである。6社の建材だけを一つの列車で運ぶ場合、約13 600両の鉄道車両が必要だった。」
[図:
Dr. Trenkler & Co. in Leipzig 撮影
- ライプツィヒ中央駅鉄製広間]
新しいライプツィヒ中央駅では、線路末端の保護にも特に注意が払われた。ここはすべての頭端駅で特に重要で危険な点である。なぜなら横断ホームで鉄道の世界が突然急に終わるからである。ちょうど今、強力で高車輪の機関車が、目の前に果てしなく続く滑らかな専用線路を持っているのに、広間に入ると線路は突然終わる。何百センチネルもの重い列車は、規定より1メートルでも先へ進んではならない。そうでなければ重大な災難が生じる。
このため、すべてのこの種の駅の頭部を強力に保護し、容易に突き破られない強固な鉄の額を付ける必要がある。列車は可能な限り速度で運行を終えなければならない。頭端駅ではほぼデシメートル単位で正確に制動しなければならない。これはある程度の危険を含む。
頭端駅に入るずっと前から、重い急行列車は速度を落とさなければならない。規定は、駅進入前に列車の運動エネルギーを、車両が自ら走らず機関車に牽引されなければならないほど制動するよう命じる。この規定の遵守――もちろん常に最も慎重に目指される――は、ブレーキが正しく作動する場合にのみ可能である。
何らかの理由でこれが起きず、進入直前に制動装置が一度失敗した場合、線路末端をオーバーするのは避けられない。末端が特別に保護されていない場合である。以前ここではすでに多くの構造が試された。
まず古い頭端駅では、機関車が決して自らの領域から横断ホームに出て、駅舎や道路に進まないよう配慮した。このため線路の最後部を少し上げ、その上に厚い砂層を敷き、最後に重い列車でも容易に倒せない強固な線路閉鎖を付けた。例えばベルリンのシュテッティナー駅では、線路末端に数メートル幅の石積みブロックが設けられている。
[図: 282. デュルケン駅の鉄道事故
1907年11月6日、線路末端のプレルボックをオーバーして発生]
砂線路と緩衝壁で、外で列車を待つ人々は守られる。列車自身の乗客はそうではない。
なぜなら、速く進入する列車が砂線路や壁に突入すると、突然強い衝撃で停止し、それはまさに正しい鉄道事故だからである。常に念頭に置かなければならない:このような出来事の破壊的作用は、走行中の重い列車が急速な移動から突然完全な静止に強制されることで常に生じる。
進入しすぎる列車を外部から穏やかに制動する――本当の列車ブレーキが失敗した場合――は、したがって線路頭部でも試みられなければならなかった。課題は、不動の巨人壁を列車の前に置くのではなく、列車を受け取りゆっくり停止させる装置を考案することだった。水式プレルボックを設置して列車のこのようなゆっくりした制動を達成しようとした。これには数メートルの長い緩衝器があり、その軸はシリンダーに浸かる。そこには凍結防止のためグリセリン混入の水がある。緩衝器が押し込まれると、水は狭い溝からシリンダー外に押し出され、抵抗を生む。この抵抗は緩衝器が深く押し込まれるほど強くなり、溝が後方に向かって狭くなり、水の出口断面積が減少するためである。これで徐々に上昇する反圧を生み、列車を徐々に停止させようとする。しかし緩衝器長は、列車の多少とも衝撃のない停止を可能にするにははるかに短すぎる。
しかし近年ライプツィヒの各線路末端に置かれている、シュレップロスト付きブレーキプレルボックはこの種の非常に良好な効果を発揮する。試験で、重い列車がかなりの速度で突入しても損傷なしに停止できることが確認された。
この種のプレルボックは線路末端の数メートル前に設置される。線路自体で移動可能である。線路のレールはプレルボックの直前にある最後の衝撃から先は、固定埋め込み枕木ではなく、単に砂利床に置かれた枕木の上に置かれる。緩い枕木は相互に、そしてプレルボック本体と紐の形の可動継手で結ばれている。したがって引き伸ばせるロストを形成する。
[図:
A. Rawin in Osnabrück 製
- ブレーキプレルボック
移動可能な枕木ロストを引き伸ばすことで、路盤に強い徐々に増大する摩擦を生み、速く進入する列車を止める]
列車が駅に速く進入すると、機関車がプレルボックに衝突する。プレルボックは線路上を移動する。即座に枕木ロストが引き伸ばし始める。機関車の前軸がロストを負荷する。したがってプレルボックの移動は、この負荷を克服してのみ可能になり、砂利床を滑る枕木の摩擦を非常に強く高める。プレルボックが約25センチメートル移動すると、すでに二つの枕木を引きずる。すぐに三つ目、四つ目が入ってくる。その間、機関車のさらに多くの軸が、そして衝突が特に強い場合テンダーや次の車両の軸も、ロストを負荷する線路片に乗る。
移動するプレルボックは、したがって常に重くなり、ゆっくり上昇する摩擦負荷を克服しなければならない。ロストに乗る車輪対が増えるほど、プレルボックを前進させるのが難しくなる。徐々にロストへの上昇圧力がプレルボックを停止させ、こうして列車のかなり穏やかな停止が生じる。列車重量で徐々に負荷され、滑るブレーキプレルボックは、列車自身の圧縮空気ブレーキが運転士によって急制動で非常に強く掛けられた場合とほぼ同じように列車に作用する。進入列車はこのプレルボックで突然停止されるのではなく制動され、内部ブレーキの失敗は最も重要な瞬間に外部から入る制動で補われる。これは大きな進歩である。この装置がライプツィヒ中央駅の壮大な建造物で豊富に使われたのは不思議ではない。
- 守護する腕
われわれは、再びベルリンからハレへ向かう急行列車に戻る。
猛烈な速度で、列車が線路の上を疾走する様子を目にした。機関車は力強くレールを掴み、1キロメートルまた1キロメートルを瞬く間に飲み込んでいく。急速な運動で引きずられる車両群の勢いは巨大で、運転士がブレーキ弁を使っていつでも引き締められる優秀な制御装置にもかかわらず、半キロメートル未満の距離で突然線路に現れた障害物に対しては停止させることができない。
機関車運転士は自分の機関車の上に落ち着いて静かに立っている。彼の心は、蒸気を止めブレーキをかけても列車の生きた力を数百メートル進んだ後にしか停止させられないという考えに圧迫されることはない。何が彼にこの安心を与えるのか? 線路は彼の列車だけのものではないはずだ! ベルリンから半時間前に出発した旅客列車や、急行列車出発の1時間前に出発した貨物列車が、突然彼の機関車の緩衝器の前に現れないとどうしてわかるのか? なぜ彼は、空の急行列車機関車が後ろから追いついて彼の列車を押しつぶすことを一瞬も恐れないのか? ユーターボクやビッターフェルトのような駅を多くの分岐器とともに疾走する際、転換機関車が突然彼の列車の道を横切ることを恐れないのは何によるのか?
彼はそのような懸念から自由である。鋭い目で休みなく線路を凝視し、短い間隔で自分の鋼鉄の道の状態について常に安心できる情報を得る。奇妙な形をした記号から、彼の列車が前方、後方、そして側線に対して常に守られていることを認識できる。
超人的な視力を与えられた生き物が、晴れた日に地上高く昇り、ドイツ全体を一望できるとしたら、人間の集落を表す点々の間に、小さな暗い線が動いているのが見えるだろう。数千、数万の列車が、毎瞬間、場所から場所へ移動している。真珠が紐に並ぶように、線路の道に後ろから一列に並んでいる。しかしそれらは静止しているのではなく、互いに後を追って疾走している。「天球の調和」が天体のように彼らの軌道を注意深く分け隔てているわけではなく、むしろ盲目的な怒りで互いに追いかけている。
多くの列車が絶え間なく同じ空間点を通過する。その際、彼らの速度は全く不均等である。のろのろした貨物列車に素早い旅客列車が続き、その後を猛烈な急行列車が追う。列車が狭い道で互いに追いかけ合うのは、危険な遊びのように見える。そして今日のように高い速度で人間を地上に運ぶことは、機関車に具現化された牽引力だけが作られたのでは不可能で、線路上の疾走者の群れに秩序をもたらす手助けとなる措置がなければ不可能だったであろう。
[図:
クライマ著「戯画の光に照らされた技術」より
- 鉄道衝突防止の「特許」
1851年の「村の床屋」からの戯画]
線路の脇に細く控えめに立っているのが信号柱である。その伸ばされた腕は列車に触れない。ただ合図するだけで、命令の遵守を強制するわけではない。幹線で通常の構造では、要求に従わない列車を止めることはできない。それでも彼らは鉄道運転における最も強大な守護勢力である。少し誇張すれば、列車は線路なしで走ることはできても、今日のような信号なしでは走れないと言えるだろう。
本来無力な物体である信号がこれほど深く効果を発揮するのは、高度に文明化された環境でしかありえない。機関車運転士にとって、停止を命じる信号を無視して通過することは最も簡単なことである。なぜならそれは何の抵抗もしないからだ。この弱々しい告知者に運転士を縛りつけるのは、彼が入った道徳的義務である。カントが「われわれの上の星空」と同じく驚嘆すべきものとした「われわれの中の道徳法則」が、機関車上の生きた人間をして、線路脇の死んだ、無感覚で、無力な柱の指示に盲目的に従わせる。鉄の棒の網が一般の合意によって立法者に昇格し、今やその領域で働くすべての者に逃れられない力を有する。
われわれのベルリン急行列車は、夏の日の明るさの中を走る。そこで機関車運転士の目の前に現れる信号は、青い空に対して影絵のようにくっきりと浮かび上がる。数キロメートル先からその形がしばしば認識でき、その設置位置は常に細心の注意を払って、暗い部分が明るい背景に対して立つように選ばれている。機関車運転士はアンハルト駅を出て以来、周囲の世界の状態について何も知らない。信号だけが彼と外界を結ぶ唯一のつながりである。それにしがみつき、それを凝視し、彼の全精神的存在がそれにかかっている。
しかし今度は、夜の暗闇の中を走る列車の機関車に飛び乗ってみよう。
そこでは信号柱とその腕は消えている。機関車の2つの前照灯の光が届かないところでは、黒い幕が重いひだとなって機関車を覆い、彼らはその中に沈んでいる。その代わりに色付きの光が現れる。周囲がすべて暗い中、幽霊のような目のように、赤、緑、または黄色の光があちこちに浮かび上がる。光は空に自由に浮かんでいるように見え、支えのない星のように空間を漂う。今や列車の安全は、それらの光の細い輝きだけに依存している。
人間の業の小ささが突然意識される。われわれは鉄道交通の巨大な仕組みを作り、果てしないキロメートルの線路を敷き、巨大な機関車の構造を築いた。そして今、列車の中にいる間、われわれ自身の命がこれらの控えめな小さな光に依存している。
おお、人間よ、それは惨めなガラスの板である! ガラス溶塊の塊の緑色または赤色の色によって、明日も妻や子供に再会できるか、熱く抱いた計画を実行できるか、それとも鉄道路盤の脇の野原に粉砕された肢体で横たわるかが決まる! あなたは鉄道信号の設備でも偉大で驚くべきものを創造したが、それでもやはり人間の業に過ぎず、あなた自身の過ちやすさがあなたの創造物に組み込まれており、それがいつでもあなたの能力の限界を恐ろしい形であなた自身に明らかにする可能性がある。
民法典を開くと、それは章に分けられている。各章は重要で欠かせないことを述べている。しかしその作用範囲は控えめである。すべての章の合計、それらの相互のつながり、各々が隣に与える補完と拡大によって、初めてその書物は強力に作用する全体となる。同様に、個々の信号も狭く限定された領域の支配者に過ぎない。それらを精神的に互いに結びつけ、一つを一つまたは複数の他のものに依存させることによって初めて、それらは広く作用する支配者となる。
個々の信号が他のすべてを無視して設定できる限り、鉄道運転に真の安全はなかった。信号依存性の導入なしには、今日の列車交通を遂行することは決してできなかっただろう。個々の信号がその独立性を放棄しなければ、鉄道交通から重い強制が取り除かれることはなかった。このようにここでも、個々の自由の放棄が全体に初めて自由をもたらした。
信号設備全体の巨大で多様な目標は、走行中または停止中のすべての列車が、他の列車と破壊的な勢いで衝突しないように守ることである。
鉄道がまだ若かった頃、列車は時間間隔で後ろから走っていた。ある列車が駅を出発し、十分な時間が経過したと判断されれば、つまりかなりのキロメートルを進んだはずだと考えられれば、次の列車が後続を許された。この単純な措置で真の安全が得られるはずがなかった。前方の列車が突然後続の前に現れないためには、前方の列車が常に規定の速度で区間を走行し続けているという前提が常に満たされていなければならなかった。しかし、列車をオープンな区間で停止させることを強いる出来事は十分にある。その場合、常に衝突の切迫した危険が生じた。当時の低い速度でも、われわれの図285で戯画家が描いたような、列車が他の列車の上を安全に通過できる措置は実行可能ではなかっただろう。
後に、次の駅から到着した列車を電信信号で出発駅に返報するようになった。この通知を待って初めて次の列車を出発させることができた。しかし、返報信号の到着についての誤りがどれほど簡単に起こり得たか! 今日の急速な列車間隔や、一つの駅から頻繁に出る多くの区間では、職員に返報信号の到着を常に正確に記憶させたり、常に入帳簿を確認させたりすることは全く不可能だろう。そして記憶の誤りは恐ろしい結果を招く可能性があった。
真の保護は、走行中のすべての列車がその後ろに停止状態の信号を持つように、逃れられない強制措置によって初めて生まれる。この信号は、今や敵前から撤退する軍の後衛と同じ任務を負う。絶対的な後方掩護を果たさなければならない。
走行中の列車を停止させる手段は、信号の停止位置以外に全くないことを考えなければならない。したがって、2つの後続列車の間には常に少なくとも1つのそのような信号発信器が存在しなければならない。前方の列車が突然停止すれば、後続列車はそれに到達する前に区間で常に信号に遭遇し、それによって適時に停止させられる。次に、出発した列車の後ろに停止させられた信号が、次の停止信号の後ろに前方の列車が入って初めて再び走行可に引き戻せるようにする措置を講じれば、十分な安全が達成される。
これから信号秩序の主要原則が生まれる:2つの信号で区切られた区間へは、前方の列車がその区間を離れた後に初めて列車が入れる。他の言葉で言えば:2つの信号の間には常に1つの列車しか存在してはならない。この方法だけで、大きな交通量の多い区間で適切な信号掩護が達成される。
この原則の実施は、ブロック設備によって強制的に行われる。
英語のto blockは「閉鎖する」という意味である。われわれはこの言葉を、鉄道の発祥の国から多くの他の言葉とともに取り入れた。しかし今日ドイツの鉄道で独占的に普及しているブロック設備は、世界で最高のものと見なされてもよいが、ドイツでなされた発明に基づいて構築されている。1870年に生まれた発明の考えは今日なお新鮮に生きている。ドイツのほとんどの鉄道の列車安全は、今日なお当時考案された装置に基づいて行われており、それらはその後大きく改良・拡大されたとはいえ。
列車がその出発駅である駅を出発すると、出発信号の腕を自ら自動的に後ろに停止位置に置く。それで今や後ろに掩護を得た。次の列車のために信号を再び引き戻すために、駅員はまだ走行可位置のままの関連レバーを停止位置に戻さなければならない。しかしそれをするとすぐに、レバーにスプリングが入り、それを固定する。信号は当面2回目に引き戻せない。将来的なレバーの解除を準備するために、駅員はさらにブロック操作を行わなければならない。彼はボタンを押し、クランクを回して、自分の装置と線路に沿って敷設された線路に電流を送る。
これにより2つのことを達成する。一つは、自分の信号レバーの固定を、線路から来る電気的作用に依存させる。もう一つは、次のブロック信号を操作する者に、出発した列車を予告する。この駅員は予告を受け取ると、他に反対の事情がなければ信号を走行可に引き上げる。列車はその後2番目の信号を通過する。
その後、2番目の駅員は自分の信号を停止位置に置かなければならない。それをしなければ、決して次の列車が後続できない。なぜなら後方の駅の出発信号は、すでに知っているように固定されているからだ。彼の信号を停止させると、2番目の駅員もブロック操作を行わなければならない。彼がボタンを押しクランクを回すとすぐに、後方へ流れる線路に流れる電流が、出発駅の出発信号の固定を解除する。今初めてこの信号を再び引き戻せる。
そしてこれは、前方の列車を危険にさらすことなく行える。なぜならこの列車は今や2番目の停止位置の信号を再び後ろの掩護として持っているからだ。第2の場所から第1の場所へのブロック解除は、2番目の信号が停止位置に置かれた後にしか行われないので、この信号の相互依存によって望ましい絶対的安全が得られる。
後方へのブロック解除と同時に、2番目の駅員は3番目の者に列車を予告し、第3の場所と第2の場所の間でまもなく同じブロック解除過程が行われ、こうして列車は一つの信号から次の信号へ進み、常にすぐ後ろの信号が停止位置に固定される。
このようにして、動く列車の混沌に秩序がもたらされる。民法典が章に、詩が連に、音楽作品が拍子に分けられるように、列車運行は停止信号によって互いに分けられる。危険な渦となって泡立つはずだった列車の流れは、下げられた堰板によって規則正しい流れに減衰される。
しかし、後ろから別の列車に追突される危険のほかに、側面から衝突される可能性もある。例えばユーターボク駅では、ハレとドレスデンからベルリンへ向かう2つの大きな急行線が合流する。4つの線路が駅に入るが、出るのは2つだけである。急行列車はユーターボクを停車せずに通過するのが普通である。2つの線路が実際に合流する場所の前に2つの信号がある:一つはドレスデン方面からベルリンへの共通線路への進入を走行可にするもの、もう一つはハレ方面からの進入を許可するもの。
今、駅員にハレ方面から接近する急行列車が予告され、彼がこの列車に共通線路への進入信号を引き上げたと仮定しよう。しかしその直後にドレスデン方面から同じくユーターボクに停車しない急行貨物列車が予告される。駅員は多忙の中で、ハレからの急行列車にすでに信号を引いたことを忘れ、ドレスデン方面からの急行貨物列車にも共通線路への進入を許可してしまう。
運命が両列車を同時に合流地点に到着させるなら、側面衝突による重大事故が発生しなければならない。
これまで信号設備について聞いたことから、このような出来事が強制的に防止されることは自明に思えるだろう。2つの合流する線路のダイヤを、異なる方向から2つの列車が同時に合流地点に到着しないように調整するのは当然のこととしておこう。なぜならそうすれば常にどちらかが待たなければならないからだ。しかし遅延によって、いつかはそのような危険な列車配置が生じる可能性がある。
そこに安全設備が介入する。ユーターボクの駅員がハレ方面の列車に走行可信号を引いたなら、彼は決してドレスデン方面からの進入を同時に許可できない。同様に逆も防止される。2つの線路から共通線路への進入を掩護する2つの信号は、互いに依存関係に置かれている。それらは「敵対信号」と呼ばれる非常に適切な運転用語である。決して同時に走行可になることはない。ブロック安全も両方に及ぶ。ハレ方面から共通線路に入った列車がある場合、ドレスデン方面からの進入も、その列車が次の信号掩護に到達するまで許可されない。
しかし、これらすべての優れた規定も、大きな駅の出発の場合には十分ではない。ここでは車両の移動があらゆる線路からあらゆる他の線路へ可能で、全ての線路間の接続が作られ、それに応じて行き来の運行があるため、そのような場所には危険な合流と同高交差が多数存在する。しかしこれらの区域では走行速度が低いため、ここでは信号により強い作用を認めてもよく、分岐器を信号依存性に組み込むことでさらに安全が作られる。
守護する腕は、駅の前と後ろに多数立っている。しばしば一つの大きな橋に1ダースも集まっている。駅内でも互いに危険を及ぼす列車運行を排除するため、信号を複雑に絡み合った依存関係に置かなければならない。特定の列車運行に与えられた許可が、6つ以上の他の列車運行を排除することは頻繁にある。その場合、一つの引かれた信号がそれに応じて多くの他の信号を固定しなければならない。
事情を明らかにするため、駅の運用開始前に正確な閉鎖計画が作成される。それがその後、信号レバーへの依存性の設置の基礎となる。これらの閉鎖の作用は徹底的で、子供に信号レバーで遊ばせても交通に危険をもたらさないほどである。すべての与えられた走行可信号が、他のすべての危険な列車運行の許可を排除する。子供は信号を不必要に停止させて運行を遅らせることはできるが、誤った信号許可による衝突を引き起こすことはできない。信号の鉄の防御がすべての危険な道を塞ぐ。
しかし駅の安全では、正しい信号を引くだけでは十分ではない(すでに述べたように)。進入または出発する列車が、引かれた信号によって自由と指定された線路区間を実際に走行するためには、列車が通過するすべての分岐器を、ちょうど正しい線路区間へ導くような位置に強制的に置く必要がある。すべての信号にはその後ろの走行路が属する。ほとんどの場合、多数の分岐器が全く特定の位置になければ、走行路が正しく設定されない。
ライプツィヒ中央駅の区域に920もの分岐器が設置されているという記述を思い起こせば、信号によって与えられる表示が全く意味を持つためには、毎瞬間多数の走行路が正しくなければならないという要求の充足が、解決が並外れて困難な課題であるように思われる。
D列車の最後尾車両の端壁の窓に立って、列車の後ろで駅の線路の絡み合いが跳ね回るのを目にしたとき、突然の恐怖に襲われた人はいないか? 列車が全速力で通過する間、誰が不安に思わなかったか:これから通過する多くの駅の無数の分岐器がすべて正しく置かれているだろうか? 駅員の一人か他の一人が分岐器を誤った位置のままにしていないだろうか? すべての旅行者は、ただ一つのそのような過失が列車に恐ろしい運命を招く可能性があることをよく知っているだろう。
分岐器の操作が駅員の注意と記憶力だけに依存するなら、この恐怖は全く正当だっただろう。
例えばノイディーテンドルフ駅の進入信号を支える橋の下を、今貨物列車が入ってきて、貨物駅へ転線される。まもなく急行列車が続き、停車せずにアイゼナッハ-フランクフルトを目指す。次の到着者は別の急行列車で、オーバーホーフ-キッシンゲンへの分岐線へ導かれなければならない。毎回異なる信号を引いて、機関車運転士に彼のための走行路が正しく置かれていることを示さなければならない。これらの各場合に、連続する列車の短い間隙の間に多数の分岐器操作を行わなければならない。駅員がある日ここで誤りを犯し、通過する急行列車の前で分岐器を鋭く曲がった貨物線路へ導くように置き、そこで脱線させるようなことがないのが奇跡だろう!
そのような過失とその計り知れない結果が決して起こらないようにするため、鉄道安全設備に第二の極めて重要な措置が組み込まれている。信号は互いに依存するだけでなく、その位置は関連する分岐器の位置によっても影響を受ける。
各信号は特定の走行路を掩護し、それは全く特定の数の分岐器が特定の位置にあることによって生まれる。駅員が走行路の信号を引こうとするなら、事前にその走行路を通る列車が触れるすべての分岐器を規定の位置に置かなければならない。それをしなければ、たった一つの分岐器の正しい操作を忘れても、信号レバーは閉鎖されたままになる。信号は引けない。走行路を掩護する信号のすべての分岐器が規定通りに置かれて初めて、走行可に引き戻せる。
しかしこの種の監督だけでも、まだ本当に十分な安全を得るには不十分である。分岐器レバーと分岐器舌の間には伝達部品、すなわち運動装置がある。これらも人間の業であり、したがって過ちにさらされる。どんなに丁寧に保守しても、そこに乱れが生じ、レバーの位置が正しくても関連する分岐器舌が誤った位置のままだったり、正しい位置でも母レールに完全に密着していないことがある。
先ほど述べた検査は分岐器レバーにのみ及ぶ。したがって、分岐器舌が実際に取っている位置のさらなる検査が行われる。信号レバーから関連信号へ向かう運動装置は、各関連分岐器のすぐ脇を通っている。そこに特別な構造の部品があり、2本の検査棒(各々が分岐器舌の一つに直接固定されている)が正しい位置にある場合にのみ、信号を走行可に引き戻せる。分岐器が誤っていれば、2本の舌の一方だけが誤った位置にあるか、母レールに完全に押しつけられていなければ、信号引きは固定される。腕は走行可位置に引き戻せない。これは分岐器位置の正しさの直接的な検査であり、その影響下では危険な信号設定は全く不可能である。
さらに一つのことが加わる。
信号引きによって、列車が実際に走行路を通る分岐器の位置だけを検査するのは十分でないと見なされる。隣接する分岐器も列車運行の安全に影響を与えうる。それらの位置も同様に検査する必要がある。
連続する急行線路のすぐ隣に、駅中央で連続線路と接続する転換線路があると仮定しよう。そうすると、分岐器があり、転換線路上の車両が転換線路の終わりまで走るか、逆位置なら連続線路に入れる。急行列車の通過直前に転換線路で転換作業が行われ、例えば車両が押し出されれば、分岐器が分岐位置にある場合、これらの車両がちょうど急行列車が駅を疾走する瞬間に連続線路に入る可能性がある。そのような過程も悪い結果を招くはずである。
したがって、そのような動きを許す分岐器は、関連走行路信号の検査範囲に組み込まれる。この信号は、その分岐器が保護位置、すなわち転換線路内の運行のみを許す位置にある場合にのみ引き戻せる。
そのような場合を保護分岐器という。
運用上の理由で連続線路への流入まで延ばす必要のない転換線路は、安全上の理由だけで延長され、保護位置の分岐器が可能になる。そこが不可能な場合は線路閉鎖器が設置される。転換線路の一つのレールが、連続線路への流入の少し手前で、操縦所から普通の分岐器レバーを使って鉄の靴を傾けて不通過にされる。この靴は防御位置で、転換線路をさらに走って主線路に入ろうとするすべての車両を脱線させる。
線路閉鎖器の位置も関連信号引きによって検査される。主線路の通過を許可する信号は、線路閉鎖器がレール上にあるまで引けない。
これらすべての信号相互の依存性、および信号と分岐器、保護分岐器、線路閉鎖器との間の依存性が、ほとんどこれ以上超えられない列車運行の安全を生む。そのような安全依存性がなければ、ライプツィヒやフランクフルト中央駅のような大きな駅施設を建設することは全く不可能だったろう。機関車運転士はそうでなければこの線路の藪に進入する勇気を持たなかっただろう。しかし今や彼の信号が走行可に立っているとき、彼は自分の列車が世界の線路上の唯一の動くもののように安全に導かれると感じる。
鉄道運転の最初の数十年は、信号のための非常に単純な操作設備で間に合った。当時は各信号と各分岐器が個別に操作された。それらの位置を変えるための装置は、各信号柱の足元や、各分岐器の先端の横にあった。しかし依存性を生むためには、分岐器と信号の遠隔操作を導入しなければならなかった。これらの装置を動かすすべてのレバーをできるだけ近くに集める必要があった。そこで今日いたるところで駅の前と後ろに見られる大きな操縦所が生まれた。そこにはブロック装置も収められている。
操縦所は同時に、長い道を常に歩かずに大きな区域を支配することを可能にする。
走行中の列車から少し注意して線路を見れば、操縦所建物の大きな窓から、中に設置された装置の緑色のブリキの壁と光るレバーが見える。家々の前を列車が通過する際、どの家からも真面目な顔の男が線路を見ている。彼はすべての列車運行を観察するよう命じられた規定を果たしている。
著者は自分の本「力の王国」で、操縦所への初訪問で受けた印象を再現した。その描写からいくつかをここに伝える。
「彼の塔の上に、純粋で孤独な高みに操縦所員が立っている。彼の作業室の窓から、遠くまで彼の支配領域を一望できる。
青い遠方から、休みなく走る列車車軸で磨かれた銀色の帯である4対の線路が近づき、再び青い遠方へ失われる。しかし南から来た8本の純粋な線が、北で同じ数と明瞭さで去る前に、それらは川が湿地で分かれるように、小さな腕の網に溶け、行き来し、飛び交い、交差し、重なり合い、大きな駅の線路の絡み合いを形成する。
それが塔の上にいる男の支配領域である。彼の手、この肉と骨の弱々しい造形物が、1200馬力とD列車全体の荷重を塔の足元で止まらずに疾走させる巨大な急行機関車をその道に導き、100軸の長い貨物列車を特定の場所で怒りの蒸気吐きと不満のブレーキ軋りで停止させ、満載の旅客列車に慈悲深い動きで許可を与え、暗い駅ホールから熱望する人々を森の縁の向こうの陽光と世界へ運び去る。
操縦所員が住むのは4つの狭い壁の間だけだが、それらは無数の者の運命を包む。その狭い空間で、塔の前を信頼して通り過ぎる者たちの命が、ために取られた安全措置を知らずに守られている。
時速90キロでD列車が接近する。塔の窓が動く質量の重みで震える。巨大な機関車が北へ急ぐ。そこで――そのような光景に慣れぬ操縦所訪問者の心臓が止まる――北から転換勤務の機関車が、急行線路に合流する線路を喘ぎながら来る。両者が交差点で出会ったら! 計り知れぬ不幸! そしてすでに急行列車は近づき、また遠く去る。何事もなかった。操縦所の男が転換機関車を停止位置の信号で適時に押し止め、転換線路にさえ重い火炎色の鉄の靴を倒し、警告信号にもかかわらず急行線路に近づきすぎれば脱線させたであろう。
駅の足元から旅客列車が次の駅へ出発したばかりである。信号翼は操縦所から走行可に引き上げられ、半ダース以上の分岐器を越えて列車は幸運に遠方へ道を見つけた。今同じ場所に別の列車があり、その運行はここで終わり、留置線路へ導かれるべきである。そこへは鋼の藪を通り、線路の混乱を通る。未熟な目には、運行を事故なく行うために操作しなければならない分岐器の数が全く見えない。すべて正しく置かれているだろうか? と不安に思う。
2翼の信号が上がって、空列車が出発する。軸は10本の線路を横切って最大の安全で転がり、接続に入り、再び出て、幸運に留置線路に到達する。すべての可動線路片、すべての分岐器舌が正しく置かれていた、操縦所の男は褒められるべきだ。
操縦所の男か? 褒められるべきは彼というより、操縦所自体と、それと結びついたブロック設備である。そこには多数の電気接点ボタンが取り付けられ、長い列にレバーが手が届くところに置かれている。
ここでわれわれの目の前にあるのは、駅の脳である。
駅員の手は多くのことを成し得る:信号を置き、分岐器を動かし、視界の及ぶ範囲で円盤とランプを回す――しかし一つだけできない、すなわち誤りを犯すことである。
緑の壁の後ろのブロックと操縦設備は、明るい目で霊が守り、機関車の轟音や、報告でしばしば鳴るカチカチやベルの音に惑わされない。駅員が誤った操作をしようとすれば、手はすぐに止められ、災いを起こさない。この場所から巨大な駅の混乱に秩序がもたらされ、人間の技の及ぶ限り、ここに最も信頼できる安全が作られる。
しかし操縦所の義務は自駅の世話だけでなく、その前と後ろの区間とも常につながっている。後方の駅はちょうど出発した列車を予告し、ブロック駅員が期待する列車(ダイヤでその種類を知っている)のための走行路を正しく適時に組み立て、不要な停車が生じないようにする。到着した列車は返報されなければならず、そうでなければ後方の駅は出発信号を再び引けない。区間が自由だからである。
しかしこれらの過程で列車自体が常に受動的な役割しか果たさないと思ってはならない。いや! 彼らには自分の存在と去りを操縦所に直接電気的に知らせる十分な機会が与えられている。特定の場所に線路の下に電流接点があり、通過する列車の重量で作動する。操縦所ではそれによって可聴および可視の信号が引き起こされ、この道で列車軸によって分岐器と信号固定が解除または呼び起こされ、列車はしばしば自らその後ろの信号を停止位置に置き、走行路を解除し、それが操縦所に再び信号で知らされる。
その後、大きな緑の装置箱の小さな窓の後ろで色付き円盤の狂った踊りと、活発な交通時間に操縦所で起こるベルの地獄のコンサートとカチカチの音を想像せよ。それは永遠の上下、甲高い音とハンマー音、ガチャンとカチカチで、そこに列車の転がりと機関車蒸気のシューという音が響く。近代交通の鋭い叫びが4つの狭い壁に反響する。」
鉄道安全に奉仕する個々の装置をより詳しく見ると、線路に設置された最も重要な装置、すなわち信号自体が、実際にはかなり貧弱な性質であることに気づく。
短い可動腕が、区間が自由か占有かを根本的に重要な区別を知らせるだけである。鉄道運転のすべての設備が数十年で劇的に変わったにもかかわらず、信号は70年前からほとんど変わっていない。中世の遅い列車の運行をすでに今日の時速100キロ以上の急行列車に語るのと同じ方法で規制していた。しかし時速30キロでの信号腕の位置を目で捉えるのと、ほぼ4倍の速さで捉えるのとは違う。事故数からわかるように、これらの単純な信号は今日なお十分である。これは技術における単純さが常に特別な利点を持つ好例である。
固定信号――駅員が手で持つものとは対照的に――はすでに1834年にマンチェスター-リバプール鉄道で使用されていた。四角い赤く塗られた板で、それを列車に向けると停止を意味した。走行可信号は特別に表現されなかった。区間が空なら、板をその狭い側を走行方向に向け、ほとんど全く見えなくした。
この最初の列車運行規制器は主に色信号だった。しかしすぐに、昼間の信号に色はあまり適さないことがわかった。遠方から、特に強い日光ではすべての色が同じに見える。そこですぐに、今日まで昼間用にほとんど変わらず使用している純粋な形態信号に移った。
[図: 286. 鉄道信号の原型
19世紀前半の光学電信]
世界中に普及した鉄道信号腕は、おそらく中部アフリカに住んでいない限り誰でも交通の象徴として知っているが、それは鉄道技師の発明ではなく、電信の拡張に携わった男の発明である。その活動は18世紀末で、電気はまだ通信に考慮されていなかった。
クロード・シャップは1794年にパリからリールへの最初の大きな視覚電信線を創設した。両地の間に多数の中継所が設けられ、各々が信号発信器と望遠鏡を備えていた。発信器は長い梁で、高い柱に回転可能に固定され、端に2つの可動腕を持っていた。梁と腕のさまざまな位置でABCのすべての文字を表せた。各電信所は望遠鏡で前のポストの与えた記号を観察し、自分の梁装置で次のところへ電信し、こうしてニュースが今日の概念では非常に遅いが、当時の遅い郵便馬車に比べて大きな加速で終点から終点へ達した。
1832年にプロイセンがベルリンからコブレンツまでの最長の視覚電信線を建設したとき、発信器は回転梁が全くなくなり、6つの可動腕だけになり、各々が4つの位置に置けるように簡略化された。これで4096の異なる記号を出せたことは驚くべきことである。エーレンブライトシュタインのネルレンコプフに設置された発信柱の模造品はミュンヘンのドイツ博物館にある。図286はそれを概観図で示す。
ここで使われた腕をわずかに変更して、グレゴリーが1842年にイングランドのクロイドン鉄道に最初に設置された鉄道用柱信号を創った。その使用はすぐにすべてのイングランド線路に広がり、ドイツやほとんどすべての他の国でも採用された。イングランドは今日なお滑らかな翼を持ち、ドイツの信号腕は端に円形の拡大部を持つ。右側通行のわれわれの鉄道の基本法は、信号翼が常に右を指さなければならないことである。柱は可能な限り関連線路の右側に設置されるべきである。
形態信号は暗闇ではもちろん使えない。ここでは光信号を使わなければならない。シャップはすでに、どの色が最も遠くまで見えるかについて調査した。予想通り、白い光が最大の距離を貫通できる。しかし鉄道では信号発信器として使えず、他の光源との混同があまりに容易だからである。駅の照明や、線路脇の家々の明るい窓さえ白い光を出し、常に誤りが起こり得た。
無色の夜間信号は今日われわれの国では分岐器ランプにのみ使われ、そこで非常に鋭く特徴づけられた形態を受け、どこにも繰り返されない。
[図:
ベルリンのAEG製
- 停止位置の一翼主信号]
[図: 288. 走行可位置の一翼主信号]
したがって暗闇での信号には色付き光を使わなければならなかった。シャップは、白い光の輝力を1とすると、赤は1/3、緑は1/5、青は1/7の貫通力を持つことを発見した。他の色はさらに弱い。赤と緑がいたるところで夜間信号に主に使われる。ドイツではどこでも赤が停止(昼は水平翼)、緑が走行可(昼は斜め上向き翼)を意味する。
バイエルンだけが「休息」信号に青い光も使う。これはその掩護された線路に列車運行が期待されないことを知らせるもので、転換作業を安全に行える。腕はこの場合垂直下向きである。
この休息信号のバイエルンでの特別使用と、同じ州での一つのさらなる例外を除いて、ドイツでは今日完全な信号統一が支配している。これは60年代にこの分野でまだ存在した無限の混乱とは鮮やかな対照である。当時ドイツ諸州では1000近くの異なる信号形態が使われていた。ある線路で走行可を意味する同じ光が、他の線路では停止を命じた。腕の位置も同じだった。
当時各鉄道線路が互いに無関係に運営されていたので、この状態は必ずしも危険ではなかった。しかし1866年と1870年の大軍移動で機関車が一つの鉄道から他へ移ることが多かったとき、重い弊害が生じ、数多くの事故が、機関車運転士が信号の意味を十分速く再学習できなかったことに起因しなければならなかった。その結果、1875年1月4日に発令されたドイツ帝国初の信号令が生まれ、望ましい統一をもたらした。1907年8月1日に最後の新秩序が発令され、今日まで有効である。
それによると信号は主信号、予信号、駅員信号、分岐器および線路閉鎖信号、列車および個別車両の信号に分けられる。水クレーン信号、鈴信号、列車乗務員信号、転換信号がより重要度の低いものとして加わる。
[図:
ブラウンシュヴァイクのJüdel & Co.製
- 停止位置の二翼主信号]
[図: 290. 走行可位置の二翼主信号]
主信号の腕は常に高い柱に固定される。各々の位置は細心に選ばれ、柱は可能な限り腕が明るい背景に対して明確に立つように置かれる。晴天では主信号は数キロメートル先まで見える。暗闇になると柱にランプが取り付けられ、水平腕では赤く、斜め腕では緑に遮光される。後方、すなわち操縦所から暗闇で腕の位置を観察できるように、腕とともに後方のランプガラスの前にブリキ円盤が移動し、停止位置ではランプ全体、走行可位置では光点または星形の切り欠きだけが見える。
一つの信号柱で複数の走行路を掩護できる。分岐器が直線線路を滑らかに導くなら、一つの斜め上向き翼が現れる。特定の分岐走行路が設定されると、二つの斜め翼が見え、もう一つの分岐走行路が設定されると三つの斜め上向き翼が見える。
ドイツでは一つの信号柱に3つ以上の翼を使うことは一般的でない。直線線路から2つ以上の走行路が分岐する場合、さらに各々は特別な道信号で識別される。したがって各分岐の始まりの前にさらに別の信号がある。
停止表示は常に最上部の水平翼だけで与えられる。他の腕は停止位置で柱に寄せて見えなくされる。同様に各柱に赤い光は一つだけ、走行可位置では掩護する各走行路ごとに1、2または3つの緑の光がある。
主信号の走行可位置は、鉄道運転で与えられる最も重要で重大な通告である。したがってそれはすべての前提が満たされたときにのみ現れるようにしなければならない。引き線が切れると、操縦所のレバーによる腕位置の影響が止まる。そこで引き装置は、線が切れると信号が自動的に停止位置に行くように作られている。不必要に停止位置に落ちた信号による運行中断を、意図しない走行可位置の大危険に優先するのは当然である。
[図: 291. 停止位置の三翼主信号]
[図: 292. 走行可位置の三翼主信号]
主信号は自分の領域の絶対的支配者である。その腕が停止位置にある限り、特別に正確に定められた形で与えられた命令なしにいかなる場合も列車に通過させてはならない。ここに鉄道安全全体の核心がある。主信号の水平腕は閉鎖を意味する。その光景は運転士に、目の前数メートルで線路が裂けているのを見たように作用しなければならない。柱を1センチも超えてはならない。彼にこの規定の重要性を常に思い出させるためにあらゆる考えられる措置が取られている。
しかしどの支配者も、自分の支配領域を単独で管理できるわけではない。強大な主君主信号も例外ではない。絶対的服従を強制するために、彼は自分の命令を繰り返し、より効果的にする助手を加えた。
雨の日、特に霧の日に主信号の見通しは非常に低下する。数キロメートル先の作用はなくなり、運転士は柱の前数百メートルでようやく腕の位置を認識できる。しかしわれわれは第18節で、今日の急行列車のブレーキ距離が500〜600メートルであることを知っている。霧の日に全速力で疾走するD列車の運転士が主信号の停止位置を400メートル、または300メートル先でようやく認識すれば、絶対に必要なように信号柱の前で列車を停止させることができなくなる。
[図:
ブラウンシュヴァイクのJüdel & Co.製
- 信号橋]
ここから、主信号の位置があらゆる場合に、最大ブレーキ距離以上の距離で認識できるようにする措置が必要になった。これが予告または反復信号、すなわちわれわれが予信号と呼ぶものの設置につながった。
高い速度の列車が通過するすべての区間に、今日各主信号の約700メートル前に低い柱があり、輝く黄色に塗られた可動の丸い円盤を載せている。主信号が停止なら、円盤の全面が線路に向く。主信号が走行可位置なら円盤は横向きに倒され、ほとんど見えなくなる。なぜなら狭いブリキ板の端だけが線路に向くからだ。バイエルンはここでドイツ信号令の二番目の例外を行い、走行可位置では分割された予信号円盤の半分が互いに寄って、短い斜め上向き翼が見える。
それ以外ドイツでは予信号は引かれた状態でほとんど消えるが、その設置位置は常に正確に示されなければならないので、各信号の前に特別な目印板が置かれ、常に変わらず白地に2つの向かい合った黒い矢尻が描かれている。
暗闇では主信号停止位置で予信号に45度で重なる2つの黄色に遮光されたランプが現れ、走行可位置ではこれら2つのランプが緑に遮光される。
予信号はもはや支配者ではなく、主君の召使いである。運転士が全面の黄色円盤または2つの黄色光を見れば、それは停止命令ではなく、「主信号で停止が期待される」という告知に過ぎない。運転士はすぐにブレーキをかけ、主信号の前で列車を停止させる可能性を絶対に持つ。倒された円盤や2つの緑の光は運転士に何の措置も必要とさせない。なぜならそれは「主信号で走行可が期待される」と伝えられたからだ。
[図:
ブラウンシュヴァイクのJüdel & Co.製
- 停止位置の予信号
固定目印板(図327参照)は除去されている]
[図: 295. 走行可位置の予信号]
予告者としての性質のため、予信号は遠くまで作用する告知力を必要としない。必要なのは、運転士が通過する瞬間にどんな天候でもその位置が認識できることだけである。したがって予信号は高い柱ではなく低い柱に立ち、円盤はちょうど運転士の目と同じ高さにある。この位置のため、濃い霧でも信号を明確に認識できる。
予信号の操作は、主信号の影響と共通の引き線で同時に行われるか、主信号の翼が走行可位置に行く後に予信号に走行可位置が現れ、主信号翼が動き始めるとすでに黄色円盤が停止位置に落ちるようにする。
予信号は主信号のずっと前に押し出されなければならないので、操作引き線の長さがしばしば非常に大きくなる。引き線が長いほど、操縦所のレバーでの動きは当然重くなる。駅員に過度の肉体労働をさせないため、われわれの国では信号引き線の最大長を1200メートルに定めている。操縦所からの予信号の距離がそれより大きい場合は、別の動力源を入れる。二酸化炭素駆動が予信号の操作に良好に実績がある。
その場合引き線は主信号までしか届かない。予信号柱に市販の圧縮二酸化炭素の鉄瓶が置かれている。減圧弁でガスはまず小さな瓶に入り、そこから通路が開くとピストンを下に押す。下降するピストンが予信号円盤を走行可位置にし、圧力が逃げると自ら停止位置に戻る。ピストンが動くシリンダーの入口は電磁弁で影響される。弁は一度ピストンに圧力を入れ、もう一度シリンダーを外気につなぐ。弁の制御は主信号の翼によって電気的に行われ、このようにして自分の位置に応じて予信号の位置を決める。一本の二酸化炭素瓶の充填で6000回の信号操作が可能で、消費瓶の交換は非常に簡単である。
[図:
ベルリン-ジーメンスシュタットのSiemens & Halske製
- 二酸化炭素駆動の予信号
駅員の前に立つ鋼瓶に圧縮二酸化炭素が入っており、ピストンに作用できる。入口弁は電磁的に制御される]
以前は濃い霧が線路にかかったとき、われわれの国でも可聴警告信号がより頻繁に使われた。その場合線路の一つに火薬の入った小さなブリキカプセルを固定し、最初の機関車輪が通過すると大きな音で破裂する。最近では同時に非常に鋭い発光する色付き光現象が出るように装填されている。爆音信号は耳と目の2つの感覚器官に作用する。
手で線路に置くこともできるが、カプセルを常に振り腕に固定し、主信号が停止位置にあるとカプセルを線路上面に倒すことも可能である。イングランドでは今日なお、島に珍しくない濃霧が国土にかかるとき、爆音信号が非常に大規模に使われている。その場合数百人の駅員が突然動員され、配置を行わなければならない。この設備の成果に彼らは非常に満足しており、濃霧での多くの列車衝突の防止をそれに帰している。
[図: 297. ドイツ鉄道主信号の信号画像
a) 停止
昼 夜
b) 直線線路の走行可
昼 夜
c) 分岐線路の走行可
昼 夜
d) 別の分岐線路の走行可
昼 夜]
[図: 298. ドイツ鉄道予信号の信号画像
上: 予信号が告知:
「主信号で停止が期待される!」
昼 夜
下: 予信号が告知:
「主信号で走行可が期待される!」
昼 夜]
[図: 299. 駅員信号
上: 「停止!」
昼 夜
下: 「列車は徐行せよ!」
昼 夜]
われわれはすでに、混雑した幹線では信号がブロック設備によって互いに依存関係に置かれて初めて完全に有効な安全措置となることを知っている。ブロック設備の一般的な意義はすでに論じた。今度はこの壮大な設備の動作と、それに続く操縦所での過程を個別に考察しよう。ブロック設備の主任務は、繰り返し述べるが、2つの信号の間に常に1つの列車しか存在せず、各列車が後ろに停止位置の信号を掩護として持つようにすることである。
3つのブロック地点A、B、Cの区間を考察する。Aは分岐駅で、われわれが追跡する列車が運行を開始する。BとCは区間の次のブロック地点である。
信号は常に次の信号が後続列車の後ろに停止位置に置かれてから初めて走行可に引き戻せるので、ダイヤはブロック信号の相互距離に依存する。後続列車は次のものが掩護に入るまで待たなければならない。今日の急速な列車間隔では、ブロック信号を駅だけに置くことはできず、駅相互の距離より短く個々のブロック地点を作らなければならない。この理由で多くのものがオープン区間に設けられる。そこには通常分岐器はなく、信号レバーの解放はブロックの状態だけに依存する。
われわれの列車はA駅で出発準備を整えている。5分後に定刻で出発するはずである。
今操縦所員が、われわれの列車のための出発信号を走行可に引き戻すレバーを動かそうとすると、固定されているのを見つける。信号を引けない。そしてそれでよい。なぜなら関連走行路がまだ正しく置かれていないからだ。ちょうど出発線路を横切る転換作業が行われている。この作業が終わると、操縦所員は分岐器レバーのところに行き、それらを列車のための規定の走行路が置かれ、保護分岐器が排除位置にあるように操作する。
しかしこれで信号レバーの固定はまだ全く解除されていない。分岐器レバーはまず正しい位置で閉鎖されなければならない。最も単純には、信号レバーの操作で直接閉鎖させるが、すぐにわかる理由でそれを避け、特別な走行路レバーで分岐器を閉鎖させる。すべての分岐器が正しく置かれると、操縦所員は走行路レバーを操作し、これでこの走行路に属するすべての分岐器(保護分岐器と線路閉鎖器を含む)を機械的に固定する。これで信号レバーから以前それを固定していた一つの固定が消える。
しかしまだ動かせない。
[図:
ベルリン-ジーメンスシュタットのSiemens & Halske製
- 線路電流接点
線路を通過する列車軸の重量で作動する]
駅員はさらに走行路レバーの上のボタンを押し下げなければならない。機械的な走行路閉鎖のほかに、電気的な走行路固定も行わなければならない。これは信号レバーを直接分岐器閉鎖に使う場合は不可能だった。電気的走行路固定の目的は後でわかるが、これで走行路レバーが固定位置に保持される。信号レバーからは再び一つの固定が解除される。走行路は今や最終的に固定された。駅員はもはや分岐器位置を何も変更できない。
それでもまだ信号を引けないなら、それは操縦所の位置による。操縦所は駅ホールの前に建てられており、駅員は狭い駅区域内に列車運行の障害がないか見えない。それはそこで勤務し監督する運行管理者だけが確認できる。したがってすべての進入および出発信号はその管轄下に置かれている。分岐器がすべて正しく置かれ固定されていても、運行管理者が引き戻す許可を与えるまで信号レバーは閉鎖されたままである。
信号は駅ブロックの閉鎖下に置かれている。
[図: 301. 線路電流接点の断面
レールを押し下げると、下の空洞から水銀が右の立管に押し上げられ、その上端で電気接点を生む]
われわれの駅の運行管理者はその間に列車運行が可能であることを確認し、今や外の操縦所員に信号引きの同意を与える。この同意は運行管理者の勤務室のブロック装置のボタンを押し下げ、同時に側面に付いたクランクを数回回すことで行われる。
このクランクは後で常に現れる。磁気電気機械の駆動で、操作すると接続された線路に電流が流れる。この機械が出すのは交流、すなわち1秒間に何度も方向を変える電流である。ほとんどのブロック過程は交流で起こり、外から入る電流衝撃が意図しない解除を引き起こさないようにする。それには正確に同じ周波数でなければならず、それは考えられない。走行路固定では例外的に直流を使わなければならなかったので、ボタンを押しただけでクランクは回さなかった。
運行管理者による同意で、信号レバーはついに自由になる。駅員が出発信号を引き、列車が出発する。
機関車が信号柱を通過した直後に、引かれた腕が自動的に停止位置に落ちる。これは信号の少し先の線路の下に設置された電流接点を列車の重量で作動させることによる。
それは水銀の入った鉄容器である。水銀を柔軟なブリキが覆い、接点上の線路が負荷されるとブリキが押し下げられる。そうすると水銀が側面の管を上り、高い容器に上がり、そこで2つの金属部を導通させる。
この接点で信号柱に付いた磁気装置が作動する。アンカーが落ち、信号腕の引き棒が引き線から切り離される。その結果信号腕は自重で停止位置に戻る。
出発した列車は今や正規の掩護を得た。これはこの始点で線路電流接点の通過によって自動的に行われるが、後続地点では必要ない。なぜなら始点の信号駅員が出発した列車の後ろに信号を停止位置に置くのを忘れる可能性があるからだ。駅では後方区間とは全く独立に常に新しい列車が編成され出発準備ができるので、こうして2番目の列車が前方の列車の出発で残った出発信号の上に区間に入る可能性があり、2つの列車が同じブロック区間に存在することになり、それは絶対に防止しなければならない。
今やわれわれは二重の分岐器固定の必要性を理解し、機械的閉鎖のほかに電気的固定を加える理由がわかるだろう。
[図: 302. 電気的走行路固定
上: 分岐器レバー自由可動;信号停止。――下:
分岐器レバー固定され走行路固定。信号走行可
上の図では走行路に属する分岐器レバーは、閉鎖突起の断面Eで模式的に示され、自由に動く。走行路を掩護する信号Kはしたがって停止位置になければならない。これはスプリング片DがレバーBにつながる位置ロールAの切り欠きに入るため強制される。スプリング片Dは走行路スライダーCがその切り欠きをDの上に垂直に置くよう倒されて初めて、位置ロールと信号引きを解放する。そうすると下の図からわかるように、分岐器レバーEは固定される。走行路スライダーの固定はDを上げることで行われ、信号操作レバーBが動く前に行われなければならない。
下の図は列車通過時の走行路固定装置の状態を示す。信号をいつでも停止に戻す場合、Dが走行路スライダーCから飛び出すことで、その復元と列車走行中の分岐器の解放が可能になる。これを防ぐため、Dは電気固定の垂直棒Jでもう一度上位置に固定される。電気走行路固定はボタンFを押し下げることで行われ、電磁石Gが降下棒Jのスプリング片Hを引いて初めてDを解放する。磁石Gの励磁は、最後の軸が走行路を離れた後にのみ起こる。]
信号翼は出発後すぐに停止位置に行った。関連信号レバーは今や、以前もいつでも停止位置に戻せる。駅員は突然の障害が発生した場合、すでに与えた走行信号を取り消せるように常にいなければならない。したがって信号レバーを走行可に引いたままでも、列車がちょうど走行路を通っている間(車輪が分岐器舌の上を転がっている間)に停止位置に戻せる。走行可に引かれた信号レバーはもちろん走行路レバーも固定する。しかし信号レバーが戻されれば、電気固定がなければ操縦所員は今や走行路レバーをすぐに引き戻し、分岐器の固定を解除し、ひどく不注意なら走行中の列車の下で分岐器を操作できる。その結果は列車切断と多数車両の脱線であることは自明である。例えば列車の前部は直線線路に残り、後部車両は分岐線路に押し込まれるからだ。
しかしわれわれの走行路は、すでに停止位置に落ちた信号にもかかわらず、関連レバーの位置とは独立に固定されたままである。なぜなら電気固定がまだ解除されていないからだ。これは列車の最後の軸が分岐器の範囲を離れオープン区間に出たときに初めて起こる。そうすると孤立した線路と残りの線路の間の導通が中間装置で解除されることでブロック装置に電流衝撃が送られ、電気走行路固定が解除される。今初めて走行路レバーを戻せ、分岐器は再び自由になる。
特別な設備で、電気走行路固定の解除が列車の最初の軸ではなく、最後の軸が孤立線路を離れたときに初めて起こるようにする。これで固定解除前の走行路の完全な空きが確保される。
列車を駅から無事送り出した後、今度は出発信号が停止位置に置かれたまま、列車が次の信号を通過しその後ろに停止位置に置かれるまで固定され続けるかを観察しなければならない。これが狭義のブロック安全の本質である。
[図:
ベルリン-ジーメンスシュタットのSiemens & Halske製
- ブロック地点のブロック装置
電気駆動信号用]
われわれは、線路電流接点の通過でAブロック地点の出発信号の翼が停止位置に行ったのを見た。次の出発のために信号を再び引き戻すには、駅員は関連レバーを操縦所で停止位置に戻さなければならなかった。しかしそれをするとすぐに、その重大さのためすでに多くの監視に耐えたレバーに、これまで観察しなかった全く特別な固定、機械的固定が飛び込んだ。今や以前のすべての措置、すなわち走行路の正しい分岐器操作、機械的走行路閉鎖、電気的走行路固定、駅ブロックからの解放が行われても、レバーは再び走行可にできない。機械的固定が妨げる。
しかしこの純粋に局所的な固定は操縦所員が容易に解除できる。しかしその代わりに彼自身ではなくBブロック地点の駅員だけが解除できる別の固定を置く。信号レバーを戻した後、Aの駅員はブロック操作を行う。彼は特定のボタンを押し、電流クランクを回す。ボタンの下の丸い窓(以前白かった)が今赤くなる。信号レバーの機械的固定は解除され、その代わりにレバーを固定する固定棒が入る。それはBの地点から線路に電流が送られて初めて外れる。
ブロック操作でAの駅員は自分のブロックフィールドを赤に変えただけでなく、Bのブロックフィールドも同じにした。
そのようなブロック地点に設置された装置はしばしば図303に示す形である。ここでは信号操作はレバーと引き線ではなく、会社名の下から突き出た小さな接点ボタンを回すことで行われる。電気操縦については後で話す。
今の考察では信号が機械的か電気的かは関係ない。前者は単純なブロック地点で多い。
Bブロック地点は各運行方向に2つのブロックフィールド、すなわち各々に始点フィールドと終点フィールドを持つ。各ブロックフィールドに丸い窓がある。Aの駅員がブロック操作したことで、われわれの図の装置で最も右の窓の後ろに赤い円盤が現れた。これで列車がBへ予告され、Bは区間ABの終点フィールドに前ブロックされた。
Bの駅員は他に反対の事情がなければ今や信号を走行可に引く。
Aの信号はまだ固定されている。その解除はBの駅員が言及したブロックフィールドの上のボタンを押しクランクを回す場合にのみ行える。今それを試みたら――または信号を引く前ですら――ボタンが固定されているのを見つけるだろう。ボタンは下に押せず、したがってAのブロック解除は行えない。ボタン装置の上向きの部分がボタンの上の箱で固定装置で保持されている。この固定装置が解除されて初めて、Bの駅員はボタンを押しAをブロック解除できる。今まではまだそうではない。
われわれの列車は今近づき、Bのブロック信号を通過する。その腕を自動的に停止位置に置く必要はない。なぜならAからは当面後続列車が来ないからだ。Bの駅員は信号を停止位置に戻すのを忘れられない。なぜならそうでなければAから列車が後続できないからだ。
しかしBの信号の後ろで列車は再び線路電流接点を通過する。これは単純ブロック地点ではボタン固定装置に作用し、ボタンの上の箱の固定装置を解除する。電流衝撃で固定装置が解除される。しかしボタンはまだ押せない。なぜならその下向きの棒の一つが、まだ走行可位置の信号レバー(機械的または電気的作動に関係なく)で止められているからだ。信号が停止位置に戻って初めてボタンを押せる。したがってAのブロック解除は、列車が後ろに停止位置の信号を掩護として持つまで決して行われない。
[図: 304. ブロックフィールド
上ボタン、下固定棒]
Bの駅員がAの駅員に再び列車を出発させる準備をさせるなら、彼は今や自分の信号を固定ブロックしなければならない。彼はボタンを押しクランクを回す。これで3つのことを行う。自分の信号レバーを電気的に閉鎖し、Aのブロック固定を解除してその信号を再び自由にし、Cへ前ブロックする。Cでは終点フィールドが赤になり、Aでは今や自由になった始点フィールドが白くなり、Bの終点フィールド、すなわち右の窓も白くなり、Aから列車が途中ではないことを示すが、2番目の窓、C方向の始点フィールドが赤くなり、区間BCが閉鎖されていることを示す。
Cの駅員が前ブロック信号を受け取ると、彼も信号を引き、Bで述べたと同じ過程が起こる。列車が彼の信号を通過し、ボタン固定が解除され信号が停止位置に置かれるとすぐに、Cの駅員はブロック操作を行い、自分の信号を固定しBをブロック解除し、C方向のBの始点フィールドを再び白くする。さらに同時に列車をDへ予告する。
このように列車はブロック設備によって絶えず監視されながら運行する。ブロック電流が前触れのように前を走り、注意深いボディガードのように後ろを守る。信号の相互依存は可能な限り最後まで確保されている。駅員が10回神聖な閉鎖を破壊しない限り、彼は安全の張りつめた鎖を断ち切ることはできない。
この比類ない壮大なブロック安全設備は1870年にドイツ技師カール・フリッシェンによって発明され、彼の勤務先のSiemens & Halske社によって以来卓越して改良・展開されてきた。Siemens & Halskeのブロック設備はほとんどすべてのドイツ鉄道にあり、国外にも広く普及している。1914年にドイツ軍がベルギーに侵入したとき、破壊された鉄道安全設備の復旧が特に容易だったのは、それらがほとんどすべて同社の製品だったからである。
ブロック安全は当然一線鉄道で特に大規模である。ここでは後続列車の間隔をブロック区間に分けるだけでなく、反対方向の列車運行も排除しなければならない。これも完全に成功し、どのブロック駅員も、区間に反対方向の別の列車がいる場合に列車をブロック区間に入れることはできない。
これまで信号の領域で観察できた安全措置は確かに誇るべき豊富さである。しかしわれわれはまだ分岐器を詳しく見ていない。その運動装置は信号引きと密接に触れ合い、守護する腕の位置に強く影響し、逆にそれらに支配される。
分岐器の構造形態はすでに183-187ページで述べた。しかし車両車輪が実際に通過する部分の徹底した加工だけでは、走行安全を考慮すると十分でない。
分岐器の先端は危険なものである。通常通過する線路は強固に固定されているが、ここでは軽く可動な部品を入れなければならない。すぐに、軽い可動性と揺るぎない堅牢性を結合する要求が生じる。
分岐器舌は、近くのレバーか遠い操縦所から操作されるかに関係なく、常に強い圧力で母レールに押しつけられる。しかしそれだけでは全く不十分である。単なる振動で舌が接触位置からずれられないように要求される。舌の押しつけのほかに、バックレールへの正しい密着が必要である。
この安全を達成するための広く普及した措置がフックロックである。われわれはそれを図305のさまざまな位置で見つける。部分図1では右の舌がバックレールに接している。操作棒からフックが出て、ロック片の外側を固く囲む。これで分岐器舌は移動に対し閉鎖される。逆位置でも同じことが可能でなければならない。
部分図2は、分岐器を操作する場合に操作棒がまずフックをロック片から引き、次に(部分図3)分岐器舌を動かし、実際の操作が終わるとすぐに左のフックを関連ロック片の上に押し、閉鎖する(部分図4)。
[図: 305. 分岐器先端閉鎖:フック分岐器ロック
- 基本位置で閉鎖された分岐器。2. 固定解除、分岐器移動中。3. 分岐器操作済み。4. 操作位置で閉鎖された分岐器。]
このようなまたは類似の装置で、分岐器は先端からの通過に対して固定される。しかし心臓部からの通過も特別に考慮しなければならない。
図137と138(183ページ)を考えると、分岐器は後方からの通過でも直線または曲線線路のどちらか一方にしか正しくないことが明確にわかる。それでも、設定されていない線路から車両が入ろうとしても脱線危険が生じてはならない。われわれはすでに、この理由で単純な構造の引きずり分岐器(83ページ)がわれわれの国では使えず、誤った線路からの通過を不可能にするからだと聞いた。
このような考察から、今日の分岐器では「通過可能性」の要求が生まれる。図137の分岐器で車両が心臓部側から分岐線路に入れば、接している舌の先端が固定されたままだと、片側で車輪フランジがバックレールと舌の間に挟まり、他側で離れている舌を押し、舌を破壊するはずである。大きな転換駅の多数の分岐器ではそのような誤進入が珍しくないので、そうなら常に新しい分岐器を入れ替え、車両の危険は別としても。
[図:
Jüdel & Co.製
- 基本位置の分岐器レバー
上の閉鎖片が当たる]
[図: 307. 操作位置の分岐器レバー
下の閉鎖片が当たる]
[図: 308. 分岐器通過!
すべての閉鎖片が当たる。分岐器レバーの位置ロールがねじれ;警告板が見える]
[図:
Siemens & Halske製
- 分岐器および信号引き線]
実際、誤った後方通過の過程は、まず車輪フランジに触れる離れた舌が大きな抵抗なく押し動かされるように起こる。フック分岐器ロックのフックは接している舌のロック片から外れ、分岐器を操作する場合と全く同じである。全体の分岐器設備の正しい操作が行われ、誤進入車両の最初の軸が分岐器全体を通過した後、分岐器は反対側に投げられ、そこでも閉鎖される。以前離れていた舌が今は接する舌になり、逆も同様である。
[図:
Siemens & Halske製
- 大きな操縦所での引き線の方向転換]
分岐器の操作棒がここで利用可能な全行程を進み、操作駆動と不可分に結合され、それがさらに引き線で操縦所の分岐器操作装置と固定されているので、引き線が切れてはならないため、操縦所の操作装置も同時に動かなければならない。実際そうなる。
[図:
Jüdel & Co.製
- 引き線内の張力装置]
操縦所レバーと分岐器駆動、および信号との接続は常に二重引き線で行われる。閉じた引き線ループがレバーから操作装置へ、そして戻る。信号でも古い単線引き線は捨てられた。なぜならそれが不正者による操作を容易に許したからだ。例えば誰かがそのような露出した鋼線を足で強く踏めば信号位置を変えられた。二重引き線では片方の線を引くと同時に他方を緩めなければ動きが生じないので不可能である。引き線ループは操縦所レバーで毎回ロールの周りを回り、レバーを倒すとロールが回る。上と下の終端位置でレバーは、ばね付き手落ちが固定位置ブロックの切り欠きに入ることで揺るぎなく固定され、手落ちをレバー軸に押し当てて外さない限り(図306)。
信号レバーでは位置ロールがレバーと固く結合されているが、分岐器レバーではそうでない。ここではレバーが静止位置で位置ロールは自由に動く。手落ちを引いたときに初めてレバーと結合される。
今分岐器が通過され、駆動と二重引き線が動かされると、操縦所のレバーの位置ロールがその動きに同行する。強いばねの抵抗を克服して回る。この過程(安全設備全体に深く介入する)が駅員に知らされるのは、普段見えないマークが前進することによる。赤い点か特別な小板で、位置ロールに適切な場所に固定されている。駅員は今分岐器が通過されたことを知り、特別な鍵で位置ロールを逆回転させて再び噛み合わせられる(図308)。
操縦所から出る引き線は、作業を行う場所へ極めて注意深く導かれる。地上または地下の溝に敷設される。短い間隔でロールの上を通り、方向を常に固定する。方向転換する場所では大きな直径のロールが置かれ、個々の線に折れ曲がりの危険がない。
線の状態に空気の温度が当然大きな影響を与える。冬にきつい張力で敷設された長い引き線は、夏に熱膨張でたるむ。遊びは絶対に避けなければならない。そこで自動的に作用する張力装置を引き線に挿入する。例えば長いレバーで、一端に重りが付き、他の腕にロールがあり、引き線がループ状に通される。レバー重りは常に引き線に押し、たるむと沈んで張力を保つ。装置は操作時に重りを上げないように作られている。そうなら操縦所レバーでの全作業がそこで消費され、分岐器や信号に位置変化が生じない。操縦所の大きな位置ブロックの下に張力重りが列になって置かれている。各出発引き線はまずここで負荷され、さらに区間で必要に応じてさらに張力重りを挿入する。
[図: 312. 操縦所下の張力装置]
張力装置は引き線の温度補正のほかに、分岐器にさらなる好影響を与える。操作中に引き線が切れることがある。そうなら分岐器は最も危険な位置、すなわち中間位置で止まり、どの舌も密着しない。引き線切断で張力重りは鋭く下に沈み、無傷の線片を引き、分岐器を確実に終端位置にし、そこに閉鎖する。
静止位置のレバーで引き線が切れれば、以前同等の引力を及ぼしていたループの2本の線の間に張力差が生じる。再び分岐器が自ら中間位置に動く危険がある。これを防ぐため、分岐器駆動のばね(以前二方向引力で抑えられていた)がスプリング片を押し進め、動きようとする分岐器舌が今や自由に通るはずのストッパーに当たる(図313)。
引き線の代わりに、信号と分岐器の操作に管状棒が使われる場所もある。ガス管をねじ合わせ、膝継手で生じる角度を回す。イングランドや南ドイツでは多くの管理局がこの管状棒を好む。
前述から、これまで述べただけで分岐器の安全措置が尽きたわけではないことがわかる。走行路に与える強大な影響のため、レバーの正しい位置だけを観察するだけでは十分でなく、舌が実際に相当する位置にあるかを常に検査しなければならない。このため、われわれが知るように、信号引き線は関連走行路のすべての分岐器の脇を通り、舌が実際に正しい位置にある場合にのみ信号を走行可にできる。
舌検査のため、関連走行路の分岐器のすぐ近くに信号引き線に水平ロールが挿入され、それらと一緒に動かなければならない。各分岐器舌から2つの切り欠き付きの棒が来る。信号引き線の固定ロールは、2本の舌検査棒の切り欠きがロールの特定の突起を通す位置にある場合にのみ回り、したがって信号引き線は動かせる。そうでなければ信号引きは動かない。
[図:
Jüdel & Co.製
- 二重引き線用分岐器駆動
× 引き線切断時の分岐器固定用張力ばね]
今簡単に述べる固定装置は2つの走行路に属する。分岐器の前に2翼の信号がある。分岐器が直線線路なら走行可で一つの斜め上向き翼が現れ、分岐線路なら二つの斜め上向き翼が見える。操縦所にはこのために2つの別々のレバーがある。一つのレバーの操作が一翼信号を、もう一つのレバーの操作が二翼信号を生む。しかし両方とも同じ引き線ループで信号を引き上げる。一つのレバーがループを一方向に回し、他方が反対方向に回し、信号柱の巻上装置はこれで一度は一翼、もう一度は二翼を走行可位置にするように作られている。
分岐器舌の固定ロールは対応する動きをする。一翼信号を引くなら右回り、二翼信号なら左回りである。したがって固定ロールの阻止装置を、一翼信号操作の回転方向では分岐器が直線線路にある場合にのみ検査棒の切り欠きを通せ、二翼信号操作の回転方向では分岐線路にある場合にのみ通せるように作らなければならない。
広く使われる構造が図314の概観図に示されている。固定ロールの点線で描かれた奇妙な形の部分が盛り上がっている。分岐器検査棒(ここでは見やすく一つのみ描く)はその上を横切り、棒の位置が正しい場合に固定がその切り欠きを通って回れるようになっている。
部分図aは分岐器が基本位置でまだ固定されていない。部分図bでは固定ロールが矢印方向に回った。これは分岐器舌が直線線路に正しくあった場合にのみ可能だった。部分図aは、検査棒が少しずれると右下の固定突起が通れなかったことを明確に示す。他の回転方向の動きも不可能だった。なぜならもう一つの固定突起が固定棒片に当たったからだ。
[図: 314. 分岐器固定
a) 基本位置未閉鎖分岐器。b) 基本位置閉鎖分岐器。c) 操作位置未閉鎖分岐器。
d) 操作位置閉鎖分岐器]
部分図cは分岐器が分岐線路に置かれまだ未閉鎖である。今一翼信号を引こうとすると、固定ロールを部分図cの矢印と逆方向に回すことになり、阻止される。部分図dは分岐走行のための分岐器固定が完了した状態である。図315は実際の分岐器固定を示す。
連続線路に入るすべての分岐器で、それらが信号引き線の検査に組み込まれている場合、運転士には前方の信号の位置でその位置が示される。そのような場合さらに分岐器位置の告知は不要である。しかし貨物・転換・留置線路にはさらに非常に多数の分岐器があり、舌検査がなく、必要もないので、分岐器への特別な信号設備は欠かせない。統一のためすべての分岐器に付けられているが、近年連続主線路ではすでにしばしば除去されている。
[図:
Siemens & Halske製
- 分岐器用固定ロール
ロールの上に舌検査棒]
転換勤務の機関車運転士も、各分岐器から十分な距離でその状態を知らされなければならない。先端に向かって接近する場合、直線か分岐線路に導かれるかを知らなければならない。後方から接近する場合、分岐器がどのように置かれているかを知らされなければならない。なぜなら通過を恐れるべきでないかを知るからだ。その場合分岐器に入ってはならず、通過は不正行為として罰せられる。
[図: 316. 線路閉鎖器
線路は閉鎖されている]
[図: 317. 線路閉鎖器開放
信号は旧式]
舌の位置自体はすぐ近くでしか認識できない。通常そのときにはすでにブレーキが遅すぎる。したがって各分岐器に特別な表示器、立方体状の箱が付けられ、昼夜同じ白い形態信号を出す。昼は白いガラスの後ろの明るく輝く切り欠きが深い黒いブリキに見え、暗闇ではブリキ立方体に置かれたランプで切り欠きが照らされ、鋭く浮かび上がる。
この装置を通常分岐器ランプという。分岐器操作時に水平軸の周りを回り、両運行方向に変化する信号画像を示す。分岐器が直線線路なら、運転士は先端に対しても心臓部からでも長方形の板を見る。分岐位置なら、先端に対する接近では斜め上向きの矢印が見える。その先端は分岐方向を指す。心臓部から接近では分岐位置で丸い白い面を見る。
大きな駅では常に分岐器ランプの巨大な群れが見える。機関車運転士はそれらの位置を常に正しく認識するために非常に大きな注意が必要である。二重交差分岐器では4つの別々の分岐器設備が短い空間にまとめられ、4つの分岐器ランプが必要で、すべての位置を両方向に告知する。
今ではこの混乱する信号の豊富さを減らすために、二重交差分岐器ごとに一つのランプだけを置き、4つすべての分岐器の位置を単独で告知できるようにする。図319に示す交差分岐器ランプで非常に印象的に行われる。
位置1は白い板の画像で、AB方向の直線線路走行の分岐器が置かれていることを明確に示し、位置2はA´からBへの通過を示し、位置3はA´からB´への直線線路走行、位置4はAからB´への走行である。
線路をレールに靴を載せて閉鎖できる場所に特別なランプ信号が付けられる。閉鎖は白地に水平の黒い梁で告知される。閉鎖器が取り除かれると、ランプを回して全く信号が見えなくなる。少し前まではこの場合斜めの梁が白地に現れ、運転士に常にこの場所に線路閉鎖の可能性があることを思い出させた。
[図: 318. 分岐器信号
- 分岐器は直線線路! 先端と心臓部からの同一信号。2. u. 3. 分岐器は曲線線路! 先端から見た;矢印が分岐方向を示す。4. 分岐器は曲線線路! 心臓部から見た。5. 線路は閉鎖されている!]
操縦所員が作業室で受ける分岐器位置と列車運行の多数の通報にもかかわらず、彼は区間をいつでも観察する義務から免除されない。特に後方区間は、通過列車の最後尾表示を目にするまでブロック解除してはならない。通しブレーキのない貨物列車では、機関車運転士が気づかない列車切断の可能性が常にあり、最後の車両の最後尾表示はブロック駅員にとって特に重要である。線路電流接点を列車の一部だけが通過しても、ボタン固定が解除され後方ブロック解除が可能になる。しかし列車切断の場合これは誤通報で、区間は実際には空ではなく、切断された列車部分で占有されている。したがって操縦所員による最後尾表示の認識は重要である。すべての列車に通しブレーキが導入されれば、すべてのブレーキが作動して機関車運転士が気づかない列車切断が不可能になるので、最後尾観察の規定は消えるかもしれない。
操縦所員が支配領域をできるだけよく見渡せるように、すべての注意を彼らの作業場所に良い視界を作ることに向ける。古い地上近くの操縦所は今日多くの場所で後から高くされ、低い家をいわゆる塔に変える。これは近年例えばベルリン市内鉄道で大規模に行われた。操縦所室の壁にできるだけ多くの窓を付け、各々に可能なら3方向の自由視界のできる張り出しを付ける。
[図:
AEG製
- 二重交差分岐器の信号
分岐器は次の走行に置かれている:1. AからBへ。2. A´からBへ。3. A´からB´へ。4. AからB´へ]
今日の操縦所建物の大部分はまだ線路の横に立っている。最近の傾向は、引き線という障害がない電力操縦所を、線路方向に対して垂直というはるかに有利な位置に置くことである。操縦所室が線路を横切る位置なら、前方と後方のどこでも自由に見渡せる。しかしこの配置では空間を非常に節約しなければならない。通常単純な直方体の建物はできず、線路間の狭い空間のために細い支柱を形成しなければならない。そこで大きな操縦所建物が本物の橋の上にあり、傘状、すなわち細い足に広い上部張り出し、またはより頻繁に桁状の構造が選ばれている。
すべての操縦所とブロック地点には電信呼出しのための略称がある。この略称はほとんど常に外壁の板にも掲げられる。たいてい駅の頭文字と操縦所の位置する天方向から作られる。例えばFsはFulda-Süd、BotはBreslau-Ostturm、NoはNaumburg-Ost、HntはHünefeld-Nordturm、BwtはBülzig-Westturmを意味する。
これまでわれわれは信号と分岐器の操作を人間の腕の力だけで話してきた。特別に遠くに押し出された予信号の考察でだけ別の動力源を言及した。
しかし大きな駅では操縦所員に信号と分岐器の操作の肉体労働を全く取らせる方向にますます進んでいる。彼らは多くの観察をし、すべての安全措置にもかかわらず多くの注意を払わなければならないので、精神を肉体労働で疲れさせたくない。大きな操縦所では信号と分岐器の絶え間ない操作が必要で、そのような設備の影響領域はますます大きくなる。また可動引き線の群れがあまりに多くなり、線路間の狭い空間に収まらなくなる。これらの理由ですべて、信号と分岐器の操作を他の力で行わせ、人間の手は動きのきっかけにだけ使うようになった。
[図:
Siemens & Halske製
- 機械操縦所
レバーの上の短い取っ手が走行路レバーである。
その上にブロック箱]
所々で加圧水がこの目的に使われ、より頻繁に圧縮空気である。しかし最も広く普及したのはこの領域でも電気である。
分岐器と信号が電気的に操作される場所では、各信号と各分岐器にモーターを付けなければならない。操縦所には大きなレバーはなく、回転でモーターへの電流を入れるスイッチ取っ手だけである。モーターは両方向に回る:前進も後退も。アンカーが操作を終えると自ら切れ、制御円盤で制御スイッチを動かし、次の電流が反対方向の回転を生む。図331(411ページ)は分岐器モーターでのこの切り替えを示す。
モーター運動の駆動への伝達は、ウォームが歯車にかみ合うことで行われる。鉄箱に収められた垂直信号駆動では、信号腕に上がる引き棒がこの歯車にさまざまなレバーで連結される。水平に横たわる分岐器駆動では、歯車軸に小さな歯車が固定され、ラックにかみ合う。このラックが歯車の回転で前後に押し動かされ、分岐器舌の操作が行われる。
[図:
Jüdel & Co.製
- 引き線操縦所内の閉鎖設備
位置ブロックの後ろに、走行路レバーで動く前後方向の閉鎖ライネルが見える]
[図: 322. 傘状操縦所建物]
信号および分岐器駆動は非常に複雑な構造である。なぜなら運動装置のすぐ近くに多数の監視手段が組み込まれているからだ。信号腕の実際の位置は監視磁石で操縦所へ返報され、同様に分岐器舌の検査が行われる。信号の自動停止位置装置と分岐器の通過可能性がさらなる措置を必要とする。
[図: 323. 鉄橋上の操縦所建物
ブリュッセル中央駅進入前]
[図: 324. 桁状操縦所建物
ライプツィヒ中央駅]
監視と依存性の生起が電気操縦所で非常に多様な電流経路とスイッチ構造を生む。この混乱の結果は、しかし走行路の極めて鋭い安全である。電気操縦所に常に入る多数の通報と、ここに収められた無数の固定が、電気操縦区域の安全を機械的なものをはるかに超えるものにする。
ドイツ帝国信号令はこれまで述べた固定信号だけでなく、可動表示器も規定する。これには2つのグループがある:駅員信号と列車信号。
駅員が何らかの理由でオープン区間の列車を停止させようとする場合、線路の右側に白縁の赤い長方形板を立てる。暗闇では板の上に赤く遮光したランプを掛ける。この信号の必要な装置はすべての駅員が自分の小屋に持ち、徐行信号の板も同様である(図299)。
[図:
Siemens & Halske製
- 電気信号駆動]
[図: 326. 電気信号駆動の設備
下にモーター、ウォームで歯車を動かす]
この信号は、工事があるか線路が緩んだために、規定より低い速度で通過しなければならない区間を示すものである。この区間の始まりはAの描かれた黄色板で、終わりは緑のE板で示される。暗闇では黄色板の代わりに45度で重なる2つの黄色遮光ランプが、緑の板は同じく2つの緑ランプで置き換わる。
列車自体も信号通報を出せる(416ページ後の図337)。その先端は昼は特別に示されない。なぜなら接近は遠方からすでに見えるからだ。暗闇では機関車が2つの白く輝くランプを載せる。二線鉄道で例外的に誤った線路を走る場合、昼は赤い板を、暗闇では2つの機関車ランプの一つを赤く遮光する。
最後尾はブロック駅員にとって特に重要なので、昼は最後尾車両の走行方向から見て右の緩衝器に赤い板を掛け、屋根のホルダーに2つの前後両方に見える四角い赤白塗りのブリキ板を差し込む。暗闇では緩衝器の最後尾板を赤く遮光したランプに置き換え、屋根ランプは今や各方向に異なる光を出す。後方は赤く遮光、前方は緑である。
この導入で、遠方から見えるすべての列車の進行方向をすでに遠くから認識できる。観察者から遠ざかる列車は常に赤い光を示す。観察者に向かう列車は2つの緑の光が見える。
[図:
Siemens & Halske製
- 電気駆動予信号
その前に目印板]
単独走行の機関車や気動車は最後尾表示を緩衝器にのみ付ける。
非常に単純で効果的な方法で列車信号は、他の道ではもう十分速く与えられない全く特定の通報を、遠くまで見えるように区間に運ぶのに使われる。2つの赤白塗り屋根板の一つを丸い白黒縁の板に置き換えたり、暗闇で後方赤遮光屋根ランプの一つを後方白色光のものに置き換えたりすると、「特別列車が後から来る!」を意味する。煙突の前に差し込まれた白黒縁の丸い板か、そこに白く輝くランプは「反対方向から特別列車が来る!」と言う。同じ場所の丸い黄色板は鉄道職員に「電信および電話線を検査せよ!」と呼びかける。夜はこの最後の信号は与えられない。なぜなら暗闇では作業が行われないからだ。
見える信号の広大な色鮮やかな海の真ん中に、音響信号に捧げられた小さな島がある。鉄道運転の最も印象的な現象である機関車と主信号の次に、一般に知られている設備はおそらく威厳ある大きな駅員鐘である。誰でも静かな野原を散歩中に、遠くからその響く音を聞いたことがあるだろう。それは鉄道運転で唯一の心地よい音である。他のすべてのかん高い軋みと汽笛の音の中で二重に心地よい。
[図: 328. 電気分岐器駆動]
[図: 329. 開放された電気分岐器駆動
右にモーター;左下に突き出る:分岐器舌用操作棒]
[図: 330. 電気分岐器運動時のラック駆動
下から見た分岐器駆動]
この大きな鳴動装置の運転技術的任務は、オープン区間に設置された駅員と警戒者に、近くの線路でまもなく起こる出来事を知らせることである。特定の官庁、列車通報所が鳴動信号の送出を任されている。作用範囲は常に次の列車通報所までである。そこで次の通報区域が始まる。ドイツ帝国信号令によると4種類の異なる鳴動信号が出せる。それらは特定の数の鐘打、通常5打で、グループごとに並べられる。
信号1: — — — — —
は「AからB方向に列車が走る!」を意味する。
信号2: — — — — — — — — — —
は「BからA方向に列車が走る!」と言う。
信号3: — — — — — — — — — — — — — — —
は「列車交通が休止!」である。同じ信号は前述の2つの鳴動信号を取り消す場合にも与えられる。
信号4:
は危険信号である。それは異常なことが起こったのですべての列車を停止せよと命じる。駅員がこの信号を聞くとすぐに、常に持っている赤旗を振るか赤遮光ランプで接近するすべての列車に走り寄り停止させる。これで固定信号のない場所でも列車を停止できる。
[図: 331. 電気分岐器駆動の制御スイッチ
- 分岐器基本位置。上部制御スイッチの突起が制御円盤の切り欠き:基本位置からの分岐器操作にモーターが接続。2. 両スイッチ突起が制御円盤の背中:モーター運転中。3. 下部制御スイッチの突起が制御円盤の切り欠き:分岐器復元にモーターが接続]
[図:
Siemens & Halske製
- 電気操縦所
大きな機械レバーの代わりに小さな丸いスイッチ取っ手になった]
[図:
AEG製
- 「電気的依存性」
大きな電気操縦所で]
鳴動装置は電気的に作動する。線路を通って流れる電流はしかし重い鐘槌の運動を自ら行わず、むしろ打撃のきっかけを与えるだけである。装置の体内に強力な時計機構があり、歯車から阻止が外れると重りで動く。そうすると歯車機構が回り、箱の上に上がるワイヤーロープが一定間隔で引かれ、槌が高く投げられ、すぐに鋭い打撃で鐘の胴に落ちる。時々クランクで重りを巻き上げなければならない。鳴動装置は高く作られ、重りに十分な落下空間を与え、巻き上げを頻繁に行わなくてよいようにする。
電気はここでは阻止の解除だけを行い、電磁石を励磁してアンカー、すなわち阻止部品を引く。電流が自ら鐘槌を動かすなら、この目的に必要なより強い電源が必要だったろう。
[図: 334. 区間鳴動装置]
この配置の鳴動装置はすでに1846年にレオンハルトがテューリンゲン鉄道に最初に導入した。これは同じレオンハルトで、ヴェルナー・ジーメンスが初めて電信装置に注意を向けた工房である。レオンハルトのホイートストン針電信機の仕事がヴェルナー・ジーメンスにその改良を促し、これがこの偉大な男の電気信号分野での非常に実り多い生涯の始まりとなった。
鉄道鳴動装置は後に、1856年にヴェルナー・ジーメンスに彼の最も重要な発明の一つを直接促した。当時まで解除電流は単純な電池のスイッチで与えられていた。その維持は非常に不便で高価だった。ジーメンスはそれに代えてクランクで動く磁気電気機械を置いた。これはすでにブロック装置で出会った電流クランク装置で、今日の電話機や多くの他の場所でも変わらず使われている。その主要部品は当時ジーメンスが作った二重Tアンカー(⌶)で、このような小さな磁気電気機械の可動部品に特に有利な形である。
複数の線路が通る駅員詰所では、線路数に応じた数の鳴動装置が設置される。駅員はどの線路から鳴動信号が来るかをすぐに区別できなければならない。このため普通の一鐘のほかに二鐘や三鐘の鳴動装置がある。単音、二重音、三重音から駅員は信号発信方向を認識する。
2つの列車通報所の間のすべての鳴動装置は一つの連続線路に直列接続されているので、通報所でクランクが回されると同時にすべてが鳴る。鳴動信号の音と予告された列車の到着の時間間隔は各詰所で異なる。駅員は経験でそれを知っている。
誤りがどれほど教訓的であるかは皆知っている事実である。それを誤りとして認識し、その原因を探り、それを根絶しなければならない。自分を無誤と思う者はそうする必要がないと思い、したがってより良いものに上ることはないだろう。
これまで述べた繊細で最後まで考え抜かれた装置で働く鉄道安全技師が、ここではもう改善の余地がないと思うようになったとしても理解できる。人間の能力でできることはすべて、鉄道旅行者の命を守るために行われた。完全な防御壁が築かれたように見える。それでも線路の世界の上に広がる空は常に晴れているわけではない。前兆の雲の集まりなしに、突然運命の稲妻が落ちる。
鉄道事故! 恐ろしい言葉! 血なまぐさい戦闘の話が絶えない時代でも、すべての心に重く響く。戦場で倒れる者は祖国に命を捧げるために出征した者だが、鉄道路盤の脇で血を流して横たわる者は、人生を思って遠くへ出かけた者である。彼らは喜びと希望を持って遠い目標に向かい、突然死が心に手を伸ばした。熱く動く列車の生活から一瞬で永遠の不動の墓の静けさへ道が通じた。
鉄道事故は常に繰り返し起こる。誰もがそれを知っているが、それでも列車に乗るときや、時速100キロの破壊的な速度で疾走するときに危険を思う人はいない。
そしてドイツ鉄道の旅行者がそのような出来事を心から遠ざけるのは全く正当である。
鉄道事故で誰かが死ぬことは極めてありそうもなく、ますますありそうもなくなる。統計によると1900年には輸送された1000万人あたり8人の事故者、1906年には6人、1909年にはわずか5人だった。1900年には844,175,747人、1909年には1,443,472,030人が輸送されたが、この期間に事故者の数は減少した。1900年は704人の死傷者、1909年はわずか670人だった。その間に不利な年もあるが、事故の減少は明確に認められる。
毎年一定数のこのような極めて遺憾な出来事が鉄道安全の弱点に起因する。これから、この非常に力強く丁寧に耕された領域でもまだ改善が必要であることがわかる。ここで取り組むべきところは、誤りの原因を検討することで最もよくわかる。有名な鉄道技術者ルートヴィヒ・リッター・フォン・シュトッケルトは「鉄道事故」という非常に教訓的な本でこの分野で優れた先駆けをした。彼はここに非常に多数の鉄道事故をまとめ、原因別に整理した。シュトッケルトの描写からいくつかをここに再話する。
まずブロック設備の効果が明確にわかる2つの事故を述べる。この2つの恐ろしい出来事は、列車がブロック保護の下を走っていたなら起こらなかっただろう。
[図:
シュトッケルト著「鉄道事故」より
- 区間安全の誤りによる鉄道事故
1907年12月25日インドのルディアナでの列車衝突後]
1907年12月25日午前4時、単線インド北西鉄道のルディアナとラドワル駅の間で2つの旅客列車が全速力で衝突した。両機関車はほとんど垂直に立ち上がり、この奇妙な位置(図335)で止まった。両機関車と両列車の車両は深刻に損傷し、数両は完全に破壊された。21人が死亡(うち6人列車乗務員)、8人が重傷(うち4人鉄道職員)。運転設備の損害は約25万マルク。
[図:
シュトッケルト著「鉄道事故」より
- 霧中の鉄道事故
1900年11月8日ミュールハイム・アム・マインでの列車衝突の結果]
この区間にはここで述べたようなブロック設備がない。事故はラドワル駅の担当交通職員が、ルディアナ方向から対向列車が途中にあるのに列車を出発させたことによる。
1905年8月7日に単線シュプレンベルク-ゲルリッツ区間でも似たことが起こった。ここにも区間ブロックがなかった。ドイツ鉄道史上極めて稀な理解不能な誤りで、シュプレンベルクからゲルリッツへ向かうベルリン急行列車が、シュプレンベルクとシュライフェの間の区間に入れられたが、同じ線路に対向急行列車が期待されていた。両列車は接近時に全速力で、衝突は最悪の結果を伴った。両機関車、4両の荷物車、5両の旅客車が脱線し大部分破壊された。17人の死者(両機関車運転士と火夫を含む)、14人の重傷者と多数の軽傷者が犠牲となった。物的損害は100万マルクと見積もられた。
[図: 337. 列車信号
a) 先端の識別
昼 夜
(特別信号なし)
b) 列車が例外的に誤った線路を走行
昼 夜
c) 反対方向から特別列車が来る
昼 夜
d) 電信線を検査せよ
この信号は昼のみ与えられる
e) 最後尾信号
昼
夜
f) 特別列車が後から来る
昼
夜]
上述のように高度に発達したブロック設備(常に思考の誤りなしに働く)がこれらの出来事を不可能にしただろうが、他の、確かに極めて稀な例から、それも常に完全に助けを与えられるわけではないことがわかる。しかし一度はっきりさせておこう:区間でブロックが使われ、その影響下の信号が特別な事情で作用を損なわれなければ、掩護不足による事故は決して起こらない。しかし人間の業はどんなに丁寧に作られても、常に欠陥を帯びたものである。運命の冷たい手が最良の鉄道安全の密に張られた網をどのように巧みにくぐり抜けられるかを、1900年11月8日のミュールハイム・アム・マインとオッフェンバッハ間の列車衝突前の過程が、まさに教科書のように示す。
ベルリン-フランクフルト・アム・マインD列車はミュールハイム駅からオッフェンバッハ方向に遅れて出発した。両駅の間のブロック地点11に近づくと、その信号は停止位置で、オッフェンバッハ駅とブロック地点の間に戻る機関車があった。
その日は濃い霧だった。D列車の運転士は停止信号を遅く認識し、約200メートル超えてしまった。ブロック地点の駅員はD列車が霧に消えるのを見た。その瞬間にオッフェンバッハ駅から区間がブロック解除されたので、彼はそれ以上気にとめなかった。区間は今や空でなければならず、彼が全速力でオッフェンバッハへ向かうと信じたD列車に危険なことは起こり得なかった。駅員は、手で(信号停止のため列車が正規に影響しなかった)鉛封印を外してボタン固定を解除し、自分のブロックを整えるために信号を素早く走行可にして停止にし、今やD列車が空にした後方のミュールハイムへの区間をブロック解除した。
しかしD列車の機関車運転士は通過中に自分の信号が停止位置にあったのを見ていた。彼は上述の距離で列車を停止させ、今ゆっくり信号の後ろへ押し戻した。信号のほんの一瞬の走行可位置は気づかなかった。彼は今信号の前に止まり、解放を待った。
しばらくして、濃い霧で視界が強く制限されたブロック駅員は、恐怖とともにD列車が信号の前にいるのを発見した。彼はすでにミュールハイムへの区間をブロック解除しており、D列車の遅延のためその直後に旅客列車を期待していたので、急いで機関車へ走り、運転士に続行を求めた。
しかしすでに遅かった。後続旅客列車の運転士も、ブロック地点の停止信号と押し戻された列車の最後尾灯をすぐ近くでようやく認識した。追突は避けられず、激しく起こった。D列車の最後尾車両はドアが開かなくなるほど圧縮された。損傷したガス容器から漏れた内容物が追突機関車の火に引火した。一部の乗客は逃げられたが、12人が命を落とし、4人が負傷した。
この事故は他の多数の措置とともに、停止信号を通過した列車は関連ブロック地点の同意なしに戻してはならないという規定をもたらした。
今述べたような奇妙な事情の連鎖の出来事はほとんど二度と繰り返されないだろう。しかし当然常に新しい出来事の集積が災いを招く可能性がある。ブロック設備が形成する多重装甲の防御陣地は、確かに全く特別な事情の下でしか突破されない。したがって鉄道安全に対する暗い力は、通常正面攻撃を避け、側面から陣地を迂回しようとする。このようにしてここかしこでさらに激しい打撃の機会を見つける。
ブロック設備は素晴らしい。しかしその力は信号の翼までしか及ばない。それが常に必要に応じて掩護位置にあることを保証する。それでブロックの影響は終わる。信号が守られなければ、すべての繊細な安全は無駄だった。
ドイツには優れた訓練を受け極めて義務に忠実な機関車乗務員がいる。それでも停止信号の通過は常に繰り返される。ほんの一瞬の不注意で、運転士は数百回の以前の運行で常に許可位置、すなわち走行可だった停止信号を通過してしまう。特に天候がここで大きな役割を果たす。
空気が澄んでいれば、主信号の形態(昼)やその光の色(夜)はすでに遠くまで見え、時速100キロでも非常に明確な警告が可能になる。しかし鉄道職員が非常に嫌う霧が落ちると、遠方視界は極めて低下し、時には全くなくなる。予信号の位置はしばしば短い瞬間に捉えなければならない。それを見逃すか、急速な観察で運転士が誤れば、列車は確実に停止を命じる主信号を通過し、その命令も最後の瞬間にしか知らされない。鉄道安全の休みない技術はこのような出来事を考慮し、無害にする。
特に印象的な手段として予信号と主信号の多重反復が実績を上げた。これは霧ですぐにすべての信号が照明されるため光反復である。その場合形態は全く認識できなくなる。強化安全では予信号と主信号の個別柱の代わりに柱の列が立つ。2つの一般的な表示装置に短い間隔でさらに光反復器が加わり、すべて主信号の光を点滅させる。こうしてベルギー国有鉄道の特に混雑し頻繁に霧のかかるブリュッセル-アントワープ間の区間は特に効果的にこのような光反復信号で装備されている。予信号の前には3つ、主信号の前には2つの反復器が各150メートル間隔で立つ。各々が共通の保護カバーに2つの色付き電球ランプ(停止と走行可)を持つ。主信号の翼が常にその位置に対応したランプを入れる。区間のどこかで主信号が停止位置にあると、運転士の前をもう2つの孤独な霧で曇った警告光が通り過ぎるのではなく、赤い光の道を通るように走る。ここで停止信号を見逃すことはほとんど不可能である。
[図:
Siemens & Halske製
- 霧信号
視界不良時に主信号の光を反復する装置。背景中央に2番目の霧信号がある]
光作用の強化のため、さらに灯台や港入口で通常の点滅光信号の使用が試みられた。ここでは停止信号は静かに輝かず、絶えず断続的に中断され、観察者の網膜により強い作用が期待される。
今日では信号光が信号翼より強い作用を持つという意見がますます強まっている。昼夜同じように光で表示する信号設備を作る努力が進行中である。黒く塗られたブリキ箱に深く埋め込まれたランプを、強い日光でも明確に残るほど効果的にすることにすでに成功した。このようにして信号設備の大幅な簡略化が可能になり、翼の動きが全く不要になる。これには常に特別な動力が必要だが、光は単純なスイッチで操作できる。
この種の最新提案は、暗い壁に取り付けられた2つの光列(交互に切り替え可能)、すなわち水平と斜め上向きの列で翼位置を模倣することである。これで三重光列(例えば斜め下向きを追加)を加えて、第三の信号命令、すなわち多くの人が列車回転加速のために望む徐行を簡単に追加できる。これで今日停止信号で止めなければならない列車を、注意深い速度で前方の列車により近づけられる。
それでもどんなに明確で頻繁に反復された信号光でも、機関車運転士の注意を常に新たに呼び覚ますことが望ましい。時々ある出来事が、人間の性質がここでも、自分の存在と多くの他者の命に関わる場合に重大な誤りを全く排除しないことを示すからだ。
例えば1906年12月30日、濃い霧と霜で、補機付きハンブルク-ケルン急行列車がオッタースベルク駅で全速力で貨物列車に追突した。ここで5人が死亡、10人が負傷した。後方区間は照明された3つの信号で完全に掩護されていた。それらは両機関車の乗務員に守られなかった。
そのような過程は、再び信号の目への作用と常に受け入れ可能な耳への作用を結びつける方法についての考察を呼び起こした。区間に大きな音のサイレンやホーンを付けるのは、おそらく大規模には行われないだろう。なぜなら特別な運動装置やスイッチを必要とする新しい設備は可能な限り避けなければならないからだ。それで常に新しい誤りの源が加わるからである。
注目すべきは、信号の前線路脇に音壁、すなわち通過列車の騒音を鋭く反響させるフェンスを置き、その場所で機関車乗務員を特に注意に呼び覚ますという考えかもしれない。
信号発信に全く新しい考えをもたらすのは、命令発信器を機関車自体に置く努力である。ここで鉄道安全技師の2つのグループの計画が並行して走っている。
一つのグループは機関車に注意喚起表示だけを付けたい。彼らは運転士の注意を各信号の前で新たに呼び覚ますだけで、信号の実際の位置は線路に立つ柱から読み取らせる。他のグループはさらに進み、信号位置自体を機関車で知らせる。
これらは信号表示の外面的変更だけでなく、思想的に鉄道安全設備に深く介入する提案である。
多くの場合、機関車運転士の注意を常に区間に向けることが不可欠とされる。線路にはいつでも走行障害が現れる可能性がある。それを運転士はできるだけ早く認識すべきである。外に立つ信号を絶えず凝視しなければならないなら、運転士は一瞬も区間を無視できないだろう。機関車への直接表示は、運転士による区間観察の低下を恐れる。
これはすでに数十年前、閉じた運転室導入前に生じた懸念と似ている。当時233ページで述べたように、運転士を自由な空気で走らせず保護ブリキ壁で囲むと注意が低下すると主張された。この懸念は根拠がないことが証明され、同じ結果が機関車への直接信号通報導入後も起こる可能性がある。
今日ドイツでも、運転室に単なる注意表示を与えるか、そこに信号画像自体を表示する装置の試みが多数進行中である。この問題の重大さのため、プロイセン鉄道省はすでに多くの年前に相当な資金を試験に割り当て、今日すでに多数のプロイセン機関車がそれで装備されている。
注意表示だけを与えるなら、線路脇に固定ストッパーを付けるだけで十分である。他の場合にはこのストッパーを可変にしなければならない。
C. Stahmer AGは注意表示のために、ガントリー状の張り出しに強力な永久磁石を線路中央軸の上に吊るすことを提案する。機関車運転室屋根に付けた磁気スイッチが下を通ると影響され、運転室に信号を出す。Siemens & Halskeは線路脇に鉄のストライキレールを立て、機関車体から側面に突き出た銅線ブラシを押しつける。これによる接点で注意信号が引き起こされる。
特に美しいのは最近Siemens & HalskeとAEGが作った実施形態である。両方とも機関車に付けた腕を線路の固定ストッパーにぶつけることを避ける。急行速度での衝突はあまりに激しく、容易に損傷が生じるからだ。前者の会社は信号を与えるべき線路の場所で普通のレールをニッケル鋼レールに置き換える。機関車から電磁石が吊り下げられ、線路上面から短い距離で滑るようにする。磁石コアを巻くコイルの電気状態は、極が突然ニッケル鋼レールに対向するとかなり強く変化する。これで信号が引き起こされるのに十分である。
AEGは細い管の先端で常に鋭いボイラー蒸気の噴流を流す。これで花瓶スプレー管のように管と後続容器に空気希薄化が生じる。容器底の弁は大気圧でまだ水平に保たれる。しかし蒸気噴流が障害に当たると吸引力を失い、容器の希薄化が止まり、板が落ちて機関車信号を入れる。信号直前の蒸気噴流の破壊は、数メートル横たわるブリキ板で簡単に行われ、蒸気管口がその上を通る。
運転室の信号は通常二重作用を持つ。運転士の目の前に箱があり、窓の後ろに通常白い板が見える。信号が入ると赤い板が落ち、同時にボイラー蒸気が笛を鳴らす。笛は運転士がボタンを押して信号を止めるまで続く。この不快な音を止めるために彼が行う動きは、確実に彼の注意を呼び覚ます。
信号位置を機関車で認識可能にするには、表示を2つの異なる形で与えられるようにし、線路脇のストッパーを切り替えなければならない。停止通報の表示に自働ブレーキの引き起こしを簡単に結合できるが、蒸気機関車にそのような設備を付けるのは極めて控えめにしなければならない。なぜならそれは運転士を責任から大きく解放し、望ましくないからだ。事故後自働ブレーキ装置の故障を主張しやすくなるだろう。
[図:
Siemens & Halske製
- ベルリン動物園駅の電気列車呼び出し器]
個々の大きな駅では最近、プラットフォームの進行方向標識の操作も、信号位置で列車回転を調整する職員に委ねられる。プラットフォーム職員は通常進行方向標識の引きを、持っているダイヤに従って行う。しかし特別な理由で列車が欠便したり、遅延で列車順序が変わったりすると、容易に誤った表示を与える。彼らはそのような変更の直接通知を受けない。非常に活発な交通の時間にプラットフォームが混雑すると、標識引き手に常に使者で変更を伝えるのが困難である。他方、進行方向標識の正しく信頼できる操作は列車発車に非常に重要で、プラットフォームで待つ人がここで初めて「自分の」列車が進入するかを認識でき、職員への絶え間ない非常に迷惑な問い合わせを可能な限りなくす。
[図: 340. 電気列車呼び出し器の設定
操縦所のスイッチ装置]
駅の指令所はもちろん列車順序を常に正確に知っているので、ここが進行方向標識操作の最良の場所である。そこから操作可能な列車呼び出し器は電気制御装置である。Siemens & Halskeの実施形態ではブリキ箱に隠れて、駅を通過するすべての列車の進行方向標識が後ろに並んでいる。さらに列車種別を示し、主列車か前補機か後補機かなどの追加通報も表示できる。操縦所に相当する表示の丸い円盤があり、クランクと指針がその上を滑る。クランクを特定の表示に合わせ、スイッチを押すとプラットフォームに該当する標識が現れる。スイッチをもう一度押すと標識が消える。鳴動信号を連動させられる。
読者がこの大部の節の叙述に注意して従ったなら、鉄道で乗客の命を守るために並外れたことが行われているという印象を確かにもつだろう。しかしここで述べたのは、安全設備の全く大まかな説明に過ぎない。実際にこの領域で取られた措置の豊富さから、読者はグリーン・ヴォールトのドレスデンで10分でコレクションを通り過ぎる訪問者が見る貴重品の量ほどしか見ていない。注意深い目だけに開かれるすべての美しさは、われわれの速い歩調でも隠されたままである。しかしすでに述べただけでも、次の鉄道旅行で運行に小さな障害が生じたとき、読者をやや忍耐強く寛容にするのに十分だろう。その理由はほとんど常に信号の停止位置、すなわち安全措置にあるからだ。
少しでも通じた人は、ここで作られた装置を高い敬意以外で見ることはできない。人々が人のために成し得たことは、列車運行の安全のために行われた。しかし人間の能力の限界で、鉄道安全の作用も終わる。
- 奉仕する軍団
どんな地上の王もこれほど注意深く荘厳に迎え送られることはない。各鉄道列車はそうされている。巨大な人員が毎瞬間、線路の上と沿線で熱心に活動し、走行中の列車に道を空け、道を空いたままに保ち、目標の円滑な到達を危険にさらすような障害物が決して立ちはだからないようにしている。ドイツだけで、鉄道には80万人の職員と労働者がいる。
彼ら全員が、自分たちが献身した運転に全人格を賭けて奉仕している。鉄道職員の労働力には絶えず高い要求が課され、彼らは常に、大きな注意によってのみ無害にできる危険にさらされている。迅速な判断力、素早い決断力は、誰もが全体の有用な一員として機能したいなら持たなければならない不可欠な資質である。わずかな誤りでも最悪の結果を招く可能性があるのだから。
ここで支配する事情は、水利工事のそれと比較できる。巨大なダムの保護の下で数百人の労働者が重要な工事を遂行している。他方側で高くせり上がった水面の下深くで、巧みに鉄の梁が組み合わされ、コンクリートが打設される。そこで水が建設現場への連絡路を食い破り、その幅は鉛筆の太さほどもない。細い水流がほとんど見えないほどに流れ込むが、1時間後にはすでにダムが沈み、苦労して作ったすべてが水に沈む。こうして、鉄道運行管理者職員の判断力のわずか1分の欠如が、大勢の人々の命を奪い、計り知れない損害を引き起こし、運転を数日間麻痺させる可能性がある。
職員たちが自分の大きな責任を毎瞬間意識できるようにするため、ドイツの鉄道管理局は、各自を自分の枠内で自立して働かせることを重視している。どんなに細部まで考え抜かれ、小さなことまで包含した規定によってすべての職務が規制されているにもかかわらず、個人の精神的な仕事の余地は依然として残されている。このやり方は、常に上官の命令に従うドイツ兵の訓練に似ているが、それでも真剣な事態では自分の狭い領域内で自立して活動するよう教育される。
ドイツの鉄道職員の軍団の優れた訓練と義務忠実さが、すべての技術的手段の卓越した整備とともに、統計から明確にわかる事故の継続的な減少をもたらしている。
ここでは、すべての鉄道運転の中で最大のもの、すなわちプロイセン=ヘッセン国有鉄道の職員組織についてのいくつかの一般的な情報を述べよう。
頂点に立つのは公共事業省で、そこには一般国有建設管理局も属している。この省は10年以上にわたり、閣下Dr. フォン・ブライテンバッハが率いており、この間に非常に大きな功績を挙げた。その功績は彼の管轄範囲だけでなく、鉄道事業全体に関わり、大臣在任中に大規模な新導入と試験によって、管理面でも純粋技術面でも鉄道が最も包括的に進歩した。
1895年4月1日の新秩序以来、プロイセン公共事業省の鉄道部門は5つの部局からなる:建設部、交通部、管理部、財務部、機械技術部で、最近ではさらに運転部が加わった。省には鉄道中央局と21の鉄道管理局が属する。
管理局と同格の中央局は、その頂点に管理局と同じく総裁が立ち、一連の業務の処理を委ねられている。これらの業務は国有鉄道全体に同じ重要性を持つ。これにより、個々の管理局の境界を超えて全体に関わる命令と措置に望ましい均一性が達成される。
こうして鉄道中央局の業務範囲には、ドイツ国有鉄道車両連合と欧州旅客車両提供の業務指導が属する。車両群全体の編成を処理し、その活用を観察・改善しなければならない。また安全設備の監督も委ねられている。鉄道中央局の重要な一部である主車両局は、すでに述べたように日々の貨物車両配分を担当する。
さらにこの局から、機関車と車両の建設・調達、鉄道上部構造の調達とその製作が規制される。鉄道中央局は共通の服務要領を作成し、福祉施設を管理し、プロイセン=ヘッセン国有鉄道の性能と運転安全を高めるためのあらゆる種類の試験の実施を担う。鉄道中央局の最後で、おそらく最も意義深い創造物である貨物列車用新通しブレーキは、すでに紹介した。
21の鉄道管理局のそれぞれの下には:運転局、交通局、機械局、工場局、建設部がある。交通局は貨物発送と貨物出納、駅出納、荷物発送、乗車券販売所、そして駅業務の一部を管理する。駅業務のうち運転に関わる部分は運転局が指導し、そこには線路区間監督所も属する。
線路区間監督の任務は、線路保守と線路警戒を確保することである。彼らの下には線路保守要員、区間巡視員と作業班労働者、線路および遮断機番人、そしてオープン区間に勤務するその他すべての職員が属する。彼らの活動については次の節で述べる。
駅では、旅客に対して主に見えるのは、実際の交通の調整を担う職員だけである。しかし交通は、全体の運転が秩序立てられて初めて可能になる。したがって駅には、運転業務のための膨大な書類仕事の処理を任務とする多数の職員もいなければならない。さらに、車両業務の調整、電信業務、職員の監督、列車乗務員の配分、労働者の採用と賃金支払い、駅要員の監督、鉄道警察業務の遂行、駅構内食堂の監督など、他にも多くのことが行われる。このように、ライプツィヒ、フランクフルト・アム・マイン、ミュンヘンのような非常に大きな駅では、それぞれ2000〜3000人の職員と労働者が勤務している。
われわれはここで、特に列車の運行に直接作用し、運転業務と呼ばれる領域での職員の活動を考察しなければならない。
各列車の職員配置は、機関車乗務員と列車乗務員からなる。列車乗務員は運行中、列車長の下にある。この列車長は毎運行の開始前に、乗務員が全員揃って勤務可能かを確認しなければならない。彼は列車、その上の全業務の処理、列車内の秩序維持とその安全を絶えず監督しなければならない。可能な限り、列車の運転状態を確認し、他の職務が許す限り、信号の状態と道遮断機の位置にも注意を払わなければならない。
列車長が区間を見渡せるようにするため、ほとんどの場合彼の勤務位置がある各荷物車に、高い座席が設けられている。屋根張り出しの前面窓から、車両と機関車の上を越えて見渡せる。列車長が危険時に列車を即座に停止できるようにするため、座席の横にブレーキ装置が取り付けられている。同様に空気圧ブレーキ付き列車では、いつでも圧力計でブレーキ主管の空気圧を確認できる。列車長は、機関車運転士が停止位置の信号を通過しようとするのを見たら、列車をブレーキで止める。そうした出来事は報告しなければならない。同様に、列車通過時に道遮断機が閉まっていなかった場合も報告する義務がある。機関車運転士もこれに注意を払わなければならない。
機関車運転士も列車長も、区間に精通していなければならない。機関車運転士が自立して列車運行を指導できる前には、火夫として長期間その区間を走行し、機関車の操作だけでなく、各信号の位置、すべての曲線、すべての特別な特徴を正確に知らなければならない。彼は常に自分の狭い区域内を行き来するだけである。他の区間に配置転換されれば、そこでも一連の勤務運行で正確に知り尽くすまで、列車を任されない。機関車運転士が突然知らない区間に援助で派遣される場合、港に入る船長と同じく、自分の機関車に水先案内人を同乗させなければならない。
列車長も、自立勤務を引き受ける前に、区間に精通した同僚の指導の下、昼夜両方向の区間で教育運行を行う。勤務中は運行報告を作成しなければならない。記入は様式の欄に記す。
列車長はさらに、暗闇になると列車が適時に照明されるようにし、昼間でもトンネル通過が予定され、完全な暗黒が1分以上続く場合にはランプに火を入れるようにしなければならない。列車長は車両の運行に不規則性や損傷に気づき、線路位置の欠陥、信号の位置・操作・観察の誤りを見つけたり通知を受けたりした場合、報告カードに記入して次の駅の監督職員に渡さなければならない。この職員は書面でさらに伝達するか、運転に危険を及ぼす過程の場合には関係部署に電信で通知する。列車長は、座席の過不足を頻繁に観察し、列車組成の変更が必要と思われる場合にも、報告カードで関係鉄道管理局の運転局に通報しなければならない。機関車運転士も自分の領域から同様の報告をしなければならない。
[図: 341a. 列車長の運行報告
欄1〜7]
[図: 341b. 列車長の運行報告
欄8〜13]
列車が区間で秩序正しく安全に運行するためには、列車運行の調整に関わるすべての部署が列車の運行について知らされていなければならない。一般に列車順序はダイヤで公表されている。しかし特別列車の設定、遅延時の列車運行調整、事故やその他の障害時の措置は、すべてのポストにそのような出来事を常に非常に迅速に知らせるための措置を必要とする。この目的のため、部署は電信機と電話で互いに結ばれている。
列車運行の調整に参加する部署は、列車追跡所と列車通報所に区別される。列車追跡所とは、区間を区切るすべての運転地点で、前方の列車が離れるまで次の列車が入れない区間である。駅に属さない列車追跡所はブロック地点という。列車通報所とは、列車を開始・終了・転向・交差・追い越しさせ、主線路から他の主線路へ移したり、分岐線路へ移したりできる列車追跡所である。これらは列車運行の調整で当然非常に重要な役割を果たす。
単線鉄道では、2つの列車通報所の間で起こるすべての列車運行の前に、この両所の間の了解がなければならないという規定がある。
列車運行で最初に触れる列車通報所(出発所)は、次の(到着所)に列車を申し出なければならない。到着所は、反対の事情がなければ列車を受け入れなければならない。列車が2番目の通報所を通過し、停止信号で掩護されたら、1番目へ返報しなければならない。二線区間では申し出と受け入れは不要である。ここでは各列車は前方の列車通報所を通過した直後に、次のところへ返報され、そこからまた返報される。
ブロック設備があるところでは、これらの規定はすでにブロック操作で満たされ、二線区間では例えば前ブロック(返報)とブロック解除(返報)で満たされる。
しかしブロック設備がないところ、またはブロック設備のある区間でブロックが障害のため使えないところでは、電信列車通報手続きが、その全煩雑さと細部まで規制された外形とともに活動する。これによっても非常に広範な安全が達成される。
単線区間では列車通報手続きは以下の規定と形式で進行する:
出発所は到着所の電信呼出符号(モールスABCの特定の点と線の配列)で到着所を呼ぶ。到着所は呼出を受け取ると、直ちに自分の側から出発所にモールス符号を送って応答する。出発所のモールステープには次のように現れる:
こちら(到着所の呼出符号)!
それに対して出発所は答える:
了解(出発所の呼出符号)。列車11を受け入れますか?(電信略語:Z 11 ag?)
到着所が出発に同意なら、次のように答える:
列車11 はい!
それに対して出発所は自分の呼出符号と、永久に定められた確認符号を与える。今や列車は出発できる。
到着所が列車を受け入れられない場合、次のように打電する:
いいえ 待て!
この通報の到着は出発所も自分の呼出符号と確認符号で証明する。拒否の理由については、必要な限り到着所が出発所に知らせる。
障害がなくなったら、到着所は次のように通報する:
今 列車11 はい!
それに対して出発所は再び呼出符号と確認符号を出す。
列車が次の列車追跡所を最後尾信号で通過し、区間信号がその後ろに停止位置に置かれたら、この列車追跡所は次の形式で列車を返報する:
列車11 こちら!
これにより、列車運行が秩序正しく進行し、列車が去った区間が再び自由になったことが確認される。
完全な了解が達成されるため、到着所は、たとえ列車運行に反対の事情がなくても、申し出が正確に規定の形式で行われなかった場合にも「いいえ 待て!」と返電しなければならない。電信通報手続きでは、定められた形式での全く疑いのない了解が、すべての列車運行の前提である。
二線鉄道では返報は同じ形式で行われるが、申し出と受け入れの代わりに、ここでは反対方向の列車運行が起こり得ないため、はるかに簡単な返報が行われる。出発所は到着所に、出発する列車――または出発所で停車しない列車の場合――通過する列車を返報しなければならない。再び到着所は申し出の場合と同じく呼ばれ、応答し、それから出発所は次のように通報する:
列車81 3時37分出発!
それに対して受信側は自分の呼出符号と確認符号を出す。
最高速度40キロメートル以下の支線では、列車通報は電話でも行える。他の鉄道で一度ブロックと電信接続が同時に障害を受け、電話はまだ使える場合も同様である。口頭通報は書面より安全でないと見なされるので、電話で列車通報手続きで出すすべての通報は事前に列車通報帳に記入し、そこから受信所に読み上げなければならない。受け取ったすべての通報も列車通報帳に記入し、そこから発信所への到着確認として読み上げなければならない。二線区間での使用のため、列車通報帳の用紙は次の形式である:
[図: 342. 列車通報帳への記入]
電信通報手続きで打たれたモールステープの助けを借りて、または列車通報帳への記入の再確認によって、上位部署はいつでも列車通報所での全業務を追跡し、事故後の不規則性を突き止め、責任者を追及できる。
列車の前を走る多数の業務通報や、その所在の後方への通報の伝達のため、またその他非常に多数の業務電報、ブロック電流と鳴動信号のため、線路沿いに電線が走っている。列車内で犯罪現場から逃げる泥棒は、これらの最速通報の担い手が容赦なく自分の旅行路に沿って走るのを恐怖とともに見る。しかし列車乗務員は静かな喜びで見る。これらの空高く張られた細く滑らかな線が、注意深く編まれた有刺鉄線柵よりはるかに徹底的に列車道の自由を守るからだ。
鉄道区間のすべての線が鉄道管理局の目的に奉仕するわけではない。支柱には通常、同一地点間の特別線路建設費を避けるため郵便線も併設される。プロイセンでは鉄道固有の線路は今日ほとんどいたるところで、線を固定する磁器碍子に緑の帯があることで識別される。
駅での運転業務の遂行を規制する規定は極めて多様である。ここでは列車の秩序正しく安全な通過だけでなく、大きな駅では列車の編成・分解・再編成、貨物車両の倉庫への押し込み、新たに入る旅客列車を定刻出発の一定時間前にホームに置くなどが行われなければならない。これらすべての作業の実行は特別な駅監督職員の下にあり、または運転管理者によって処理される。
この運転管理者には、すでに知るように、駅の端に立つ操縦所に進入・出発信号を引き上げる許可を与える任務があり、駅内で列車運行の障害がないこと、関連線路が空いていること、走行路の分岐器が正しく置かれていることを確認した後である。今日大きな駅で見られる非常に長い走行路では、運転管理者が毎列車運行の前に各分岐器の位置を個人的に確認することは不可能である。彼はこの義務から、信号と分岐器が相互に依存関係に置かれ、走行路のための信号を引き上げるのが、関連するすべての分岐器(保護分岐器を含む)が正しい位置にある場合にのみ可能なところでは免除される。
それでもこの領域では非常に多くの業務があるため、一つの駅にしばしば多数の運転管理者が勤務し、それぞれに特定の区域または複数の区域が属する。小さな駅では唯一の運転管理者に、交通監督のほかに信号の自らによる操作も委ねられることがある。運転管理者は多くの場合、駅舎ではなく操縦所に勤務室を持ち、そこから列車運行と走行路をはるかに良く見渡せる。しかし駅ホール自体の中にある線路片はそこからは見えない。その場合、それらの線路区間の監督のため、さらに信号解放に影響力を持つ補助要員が付け加えられる。
ライプツィヒ中央駅進入前の非常に大きな操縦所には、複数の運転管理者が勤務している。彼らの誰かが進入または出発信号を引く前に、ホール建物の内部を見渡せる職員の同意を得なければならない。その男は風通しの良い位置にいる。彼のポストは実際、駅ホールの後方端壁を支える内部の横梁の中にある。操縦所の運転管理者が例えばホール線路5番の進入を解放しようとする場合、ボタンを押す。そうするとホール番人の位置で5番の数字のついたフラップが落ちる。番人は線路5番が空いているかを確認し、自分で5番と記されたボタンを押す。操縦所ではこれにより信号が引き起こされ、線路5番の進入信号のレバーの固定の一つが解除される。
進入許可は信号だけで与えられるが、出発許可には機関車運転士への出発命令も属する。この命令も、出発が終了した後、運転管理者の同意を得てのみ与えられる。ホームの特別監督職員に出発命令の授与が委ねられている場合(大きな駅では常にそうである)、出発信号の引き上げが運転管理者によるこの許可授与とみなされる。
各駅で列車の進入・出発・通過に定められた線路の使用は、毎ダイヤ区間ごとに特別規定、すなわち駅運行秩序によって定められる。これは各列車がどの線路を使うかを正確に定め、それがどれだけ使用されるかを示す。列車を一つの主線路から他の主線路へ移すこと、機関車を車庫から定刻列車の前に出すまでの運行はすべて駅運行秩序に記載される。この過程で使用されるすべての線路片、通過されるすべての分岐器が記される。このようにして、恣意的な線路使用による障害が避けられ、すべてが時計仕掛けのように計画的に進行する。転換線路では自由な運転が行われる。
駅運行秩序からの逸脱は特別な場合に限り、運転管理者の明示的な指示によってのみ許される。それを行う場合、この変更を実行するすべての部署に事前に通知しなければならない。連続線路で特定の時間に規定の駅運行秩序と一致しない走行路を設定するよう命じられた操縦所員は、変更の指示を事前に知らされていなければ決してそれを行ってはならない。その場合、彼はまず運転管理者と連絡を取り、変更を指示したかどうかを尋ねなければならない。
機関車乗務員と列車乗務員が通過する各駅でどの線路を使うかを知るため、各区間に一般運行秩序が作成される。これには各駅運行秩序の、列車乗務員にとって知る価値のあるすべての記載がまとめられている。一般運行秩序には線路使用の記載だけでなく、各駅の前と後で特定の進入・出発許可授与時に生じる信号画像も伝えられる。
すべての大きな駅には多数の信号柱が設置されている。これらの柱の各翼には特別な意味がある。したがって毎許可授与時に異なる全体画像が生じる。一般運行秩序はこれらの変化する全体画像を関連づけて、その意味とともに示す。次のページの例のように。
運転管理者は、定刻出発時刻前に旅客輸送用の列車を出発させてはならない。しかし貨物列車では、出発時刻を10分まで早めることが許される。この必要性は隣接駅の交通事情で生じる。例えば駅Bがその日に特に多くの車両を処理する場合、転換業務の軽減を期待すれば、定刻より10分早く駅Aから貨物列車を求めることができる。両駅の間のすべての列車通報所と列車追跡所に変更が通知され、区間番人はすでに知っている鳴動信号で、列車の実際出発の3分前に通知される。
特別列車を出発させる場合、これは事前に十分に、列車運行調整に関わるすべての職員に通告されなければならない。可能な限りすべてのブロックポストだけでなく、遮断機番人やその他区間に勤務する職員にも、特別列車の正確なダイヤを記した書面で通知される。書面通知の時間が足りない場合、電話が使われるか、事前に区間を走る列車に、416ページ後の図337のcまたはdに示す信号が付けられる。各特別列車の乗務員には、そのために作成されたダイヤの写しが渡される。
==============+========+===========+=====+===========+========+
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
————–+——–+———–+—–+———–+——–+
列車の | 進入 |線路| 出発 |
名称 +——–+———–+ +———–+——–+
|方向 |信号画像 | | 信号画像 |方向 |
| から | | | | から |
==============+========+===========+=====+===========+========+
ナケル駅 |
すべての |シュナイ|[図] | 1 |[図] |ブロンベルク|
旅客列車 |デミュール| | | | |
追い越し時 | | | | | |
| | | | | |
すべての |同上 |[図] | 2 |[図] |同上 |
旅客および | | | | | |
貨物列車 | | | | | |
| | | | | |
追い越し時の |シュナイ|[図] | 4 |[図] |ブロンベルク|
貨物列車 |デミュール| | | | |
| | | | | |
貨物列車6753 |同上 |[図] | 5 |[図] |同上 |
および必要時 | | | | | |
| | | | | |
必要時の |同上 |[図] | 6 |[図] |同上 |
貨物列車 | | | | | |
| | | | | |
すべての |ブロンベ|[図] | 3 |[図] |シュナイ|
旅客および |ルク | | | |デミュール|
貨物列車 | | | | | |
| | | | | |
貨物列車6754 |同上 |[図] | 4 |[図] |同上 |
および追い越し| | | | | |
時の旅客・貨物| | | | | |
列車 | | | | | |
- 駅運行秩序からの抜粋 駅進入および出発の信号画像
どんなに慎重にすべての交通規定を実施しても、遅延は常に避けられない。この遅延による時間的列車運行の再配置は、当然区間および駅運行秩序に深い影響を及ぼす。その場合、関係部署間の了解を伴う適切な変更が必要になる。
遅延が多数の列車の運行に影響する場合、より重要な列車をより重要度の低い列車より先に発車させる。特定の序列がある。他のすべてに優先するのは特別な種類の特別列車、次に急行・準急行列車、旅客列車、急行貨物列車、遠距離貨物列車、通過貨物列車、近距離貨物列車である。事故で要請された救援列車はどこでも優先する。
遅延の調整のため、各区間で許される最速速度が適用される。しかし列車の安全は決して損なわれてはならず、したがってこれまで通り鋭い曲線、橋、その他の特別な場所では徐行しなければならない。乗客の接続確保を可能な限り守るため、接続列車は遅延した列車を待つ。しかし待機による接続列車の遅延が、再びその通過区域に不規則性をもたらすので、待機時間は制限される。それは各区域ごとに特別規定で定められ、例えば:
=======+===+============+=========+=====+===+============+=========
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
——-+—+————+———+—–+—+————+———
駅 | 待機する
| 列車 | | 列車を待つ
|番号| 行き先 | 出発 |最高|番号| 発駅 | 到着
| | | |分 | | |
| | | | | | |
=======+===+============+=========+=====+===+============+=========
ベルリン | 13| ダンツィヒ |11時30分| 5 | 45| フランクフルト |11時02分
シュレース.| | | | | | アム・マイン |
駅 | 3| グンビンネン |11時20分| 5 | 13| ケルン |11時09分
| | | | | | |
ブロンベルク|570| ヴォングロヴィッツ | 8時37分| 20 | 25| ベルリン | 8時30分
|417| シェーンゼー | 8時40分| 45 | 25| 「 | 8時30分
|255| トールン | 8時47分| 30 | 25| 「 | 8時30分
| 48| ディルシャウ | 9時16分| 10 |250| トールン | 9時04分
| | | | | | |
ロガゼン |642| ポーゼン | 8時44分| 10 |543| ザーゲン=ゴライ| 8時21分
|544|ザーゲン=ゴライ | 9時06分| 20 |642|シュナイデミュール| 8時40分
|543|ホーエンザルツァ | 9時09分| 15 | 「 | 「 | 8時40分
|649|シュナイデミュール| 12時18分| 10 |546| ホーエンザルツァ| 12時00分
|644| ポーゼン | 12時33分| 15 | 「 | 「 | 「
|545| ヴォングロヴィッツ | 12時40分| 40 |644|シュナイデミュール| 12時28分
|546|ザーゲン=ゴライ | 12時46分| 20 | 「 | 「 | 「
長い遅延は乗車券販売所に伝えられ、そこからプラットフォームの遅延表の記入により乗客に知らされる。
二線区間で線路閉鎖やその他の障害のため、例外的に誤った線路を走らなければならない場合、特別な注意措置が取られる。関係するすべての列車通報所に通知する。ブロック装置、電信機、電話機に「区間閉鎖」の札を掲げ、異常状態を忘れないようにする。既存のブロック設備は使用停止となり(現在の状態に適合しないため)、最も正確な了解を達成するための特別強化を加えた列車通報手続きが適用される。
[図: 344a. 誤った線路走行のための「命令A」]
[図: 344b. 停止位置の信号を通過するための「命令A」]
誤った線路を走る列車は、列車通報所の間隔でしか互いに後続できない。機関車運転士は、特別様式の用紙「命令A」に書かれた書面命令を手に持って初めて、列車を誤った線路へ導くことができる。最初の列車が誤った線路に入る前に、すべての遮断機番人と区間ポストに電話で通知しなければならない。それが不可能な場合、最初の列車は遮断機番人や区間で作業中の労働者に接近が適時に認識されるよう、非常にゆっくり走らなければならない。
誤った線路の走行は、押し機関車が列車を区間中央の点までしか伴わず、その後出発駅に戻る場合に常に起こる。押し機関車を伴う列車が、区間から戻る列車追跡所または列車通報所を通過するたび、その地点はブロック装置、電信機、電話機に「区間閉鎖」の札を掲げ、機関車が再び通過するまで除去してはならない。
駅で定刻通過するはずの列車を例外的に停車させる場合、出発信号を停止位置に置くだけでは不十分である。なぜならそのような停止信号を見逃す可能性が常にあり、駅出発信号は予期せぬ停車の場合は特に不適切で、たいてい短い距離からしか見えないからだ。したがって定刻外停車の場合は駅の進入信号も停止位置に置かなければならず、列車はそこで止められてから初めて駅に入れられる。可能な限り、定刻外停車は前方の停車駅で列車に通告すべきである。
一部の場所では、遅延で失われた接続を新たに可能にする場合、急行・準急行列車を定刻外に常に停車させることが許される。それが許される場所は規定に特に記載されている。その一例:
急行・準急行列車の定刻外停車
===+==========+========+========+===================+=================
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6
—+———-+——–+——–+——————-+—————–
急行または準急行列車 |
番号| 定刻 | 定刻外 | 区間で|乗客の乗降のため | 備考
|追い越し時の| 旅客 | | 停車する: |
| 旅客列車 | 列車の | | : |
| 番号 | 番号 | | |
===+==========+========+========+===================+=================
1| 355 | |ベルリン| キュストリン=キーツ |
| | |-キュストリン| |
| | | | |
3| 303 | | クロイツ|追い越し駅および必要時| 乗換旅客が
| | |-シュナイ| フィーレネ・ノルト、 |D 3、D 13
| | |デミュール|アッシャーブーデ、 |またはD 23に
| | | |シュティーグリッツ、 |乗る場合のみ
| | | |シェーンランケ、 |停車
| | | |シュトーヴェン |
| | | | |
5| 361 | |ベルリン| キュストリン=キーツ |
| | |-キュストリン| |
| | | | |
61| 376 | |グネーゼン| 追い越し駅および |
| | |-ポーゼン| Pz. 376の次の |
| | | |停車駅、ただし |
| | | |乗客を乗せる場合のみ|
| | | |ポーゼンでD 16 |
| | | |およびD 56に |
| | | | 乗換 |
新しい停車地点の設定には、ある程度の慎重さが求められる。なぜならこれらは当然全体輸送時間に延長的に作用し、さらに出費を招くからだ。停車ごとにブレーキで生きた力が失われ、それを再び発車作業、すなわち石炭消費の増加で新たに生み出さなければならないからである。急行列車の停車平均費用は4.35マルク、旅客列車は1.50マルクと計算される。
鉄道事故、大きな火災、その他の公共の危険の場合、医師、消防、救助隊、または武装部隊の乗降のため、すべての列車を停車させることができる。
オープン区間で列車を止めるには、赤旗を振るか、緊急時には勤務帽や素手で振るだけでよい。設置する時間が十分あれば、図299に示す停止信号を使うべきである。
主信号を通過するのに障害はないが、操作装置に乱れがあり翼を走行可に引き戻せない場合がある。その場合、運転維持のため、適切な場所で単に「当該信号は故障中、停止位置でも通過せよ」と機関車運転士に伝えることは決して許されない。停止を命じる主信号への畏敬は絶対に維持されなければならない。
機関車運転士が停止位置の主信号を通過する場合、書面命令を手に持たなければならない。これは命令用紙Aのd欄で与えられる(図344b)。
[図: 345. 鉄道事故報告用様式
内容は列車長の指示で次の電話からさらに伝えられる]
この規定からの逸脱は、市内鉄道および近郊鉄道で一定間隔の列車運行がある場合にのみ起こる。ここでは主信号が使えなくなった場合、機関車運転士への口頭命令で十分だが、毎通過時に新たに繰り返されなければならない。停止位置で口頭命令により通過が許される信号は、Mの文字の入った板で特に識別される。ベルリン市内鉄道ではそのようなM板が多数見られる。
列車が線路不通または機関車故障のため停止しなければならない場合、停車時間が8分を超えるなら、後方への特別措置で守られなければならない。可能なら次の番人に委託して、列車の後方十分な距離に停止板を立てるか、車掌を派遣し、明るい昼間は赤旗を振って、暗闇や霧では信号花火を掲げて、信号掩護にもかかわらず接近する列車を止める。濃霧も貫通する旗と花火は常に荷物車に携行される。
[図: 346. 線路除去クレーン
アメリカ鉄道の非常に強力な可動旋回クレーンで、事故車両を線路から迅速に除去する]
鉄道事故が発生した場合、列車長がすべての必要な措置を指示する。指揮権は彼にある。列車は後方を守り、特に事故で隣接線路も反対方向に不通になった場合、対向列車の停止に配慮しなければならない。反対列車が自分の線路に横たわる転覆車両に突入すれば、事故は倍になるだろう。負傷した乗客にはあらゆる方法で援助を与える。
機関車が前部列車とともにまだ動ける場合、次の列車通報所へ送り、そこで出来事を報告させる。そうでない場合、列車長は負傷者への援助が許す限り、前のページに示した報告票を正確に記入し、使者を次の区間電話へ送り、そこから内容を逐語的に伝達させる。
次の区間電話がどちら方向にあるかは、各電信柱に付けられた矢印で示される。区間電話が置かれた各番人小屋の正面には大きなFの文字がある。番人小屋の間隔が広すぎる場合、区間にはしばしば小さな木の小屋に単独で電話が設置されている。
事故の通知が次の駅に届くとすぐに、援助が直ちに開始される。興奮で重要なことを忘れないよう、勤務室にはそのような場合に必要なすべての措置をまとめた掲示板が掲げられている。規定の通報もここに記載されている。大きな事故の場合、鉄道管理局の最高機関、帝国鉄道局、検察庁、警察当局に通知される。
列車長の通報による要請が届くとすぐに、各大きな駅に常に待機している救援列車が出発する。その中核は手術室付き医師車と救援器材車(284ページ図236参照)からなる。さらに多数の職員、担架要員、労働者、その他の人員を乗せるため、通常の車両が連結される。救援活動はまず負傷者への業務に及び、次に閉鎖された線路を空け、損傷した上部構造を復旧する。
- 警備と手入れ
これまでの2つの節で学んだすべての装置と勤務措置は、われわれのハレへ向かう急行列車を線路上の同胞列車から守る以外の目的に奉仕したものではなかった。しかし、これだけでは彼が自分の道のために求める絶対的な保護はまだ十分ではない。
危険は他の列車からのみではなく、走行路に突然現れる障害物も彼の運行を脅かす可能性がある。列車安全設備のほかに、区間の警備と保守が並行して行われなければならない。鉄道交通の流れがごうごうと注ぎ込む狭い溝を、線路の世界に属さないすべての物体から常に自由に保つために、常時監督が必要である。鋼鉄の道は常に新たに巨大な重量を支えなければならないので、その堅牢さと耐荷重性を一瞬たりとも怠ってはならない。
区間の警備とその手入れは、プロイセンでは線路区間監督所の直接の任務である。区間で行われるすべての建設工事も、線路区間監督の監督下にある。
彼はいわば区間の家父長である。区間は彼にとって最後の一角まで知り尽くされていなければならない。小さな兆候から、どこで欠陥が形成され始めているか、どこに弱い箇所があるかを認識しなければならない。彼の目は常に心配し点検するように区間を眺め、彼の思考は区間の本質と深く結びつき、他の誰もまだ気づかない誤りを彼に明らかにするほどでなければならない。
線路区間監督と委ねられた区間との間にこれほど緊密な関係を生むため、幹線では彼の区域を、毎日1回ゆったりと歩いて回れる大きさに制限している。平坦な区間だけを担当する線路区間監督所は、それでも数キロメートルに及ぶことができる。しかし複数の線路を監督しなければならない場合、または区域内に大きな駅がある場合には、割り当てられる区間長は大幅に短縮される。
単線支線では、線路区間監督所の長さは当然最も大きくなる。責任ある職員に長すぎる徒歩を避けさせるため、区間巡回には通常自転車が与えられ、線路を走行でき、その滑らかな表面を軽く移動できる。これは三輪車であるが、その形は最も適切に、一つの線路を走る二輪車で、長く突き出た腕で支えられ、もう一方の線路へ行き小さな車輪で終わるものと表現できる。
区間の警備のため、ドイツでは非常に多額の費用が支出されている。幹線は運転規則により、すべてのブロックポストに勤務する職員がいて、道踏切が占有されているか、あまり遠くない距離に設置されたポストから遮断機で閉鎖できる場合、さらに1日3回の区間検査が行われる場合に、警備されているとみなされる。支線では、特に交通量が多いか視界の悪い道踏切だけを占有すればよく、それも列車通過中だけである。ここでは1日1回の区間検査で十分である。
区間の警備と道踏切の警備を任されたすべての職員、さらにホーム車掌や駅門番も、鉄道警察職員の資格を有する。彼らはその資格で宣誓されているか、手を挙げて宣誓に代わる義務を負っている。彼らの職域は、勤務する管理局の全鉄道区域を包含する。勤務執行中は制服または勤務徽章を着用するか、職務資格を示す他の証明、例えばブリキの標章を所持していなければならない。鉄道警察職員は、犯罪行為の実行中に遭遇した者、またはその実行後に逃亡の疑いがある者を仮拘束する権限がある。拘束された者が直ちに解放できない場合、拘束が行われた区域の地方裁判所判事または警察当局に即時引き渡さなければならない。
区間警備に従事する職員の中で、道踏切の線路番人は特別な位置を占める。彼のポストの場所的状況により、彼は外の世界と、通常は極めて厳しく閉ざされた線路の世界との間の連結環を形成する。他のほとんどの鉄道職員の勤務は外部者には神秘的で不可解に見えるが、線路番人とその行動は誰もが知っている。誰もがすでに彼の活動を何度も観察したことがある。世界文学全体で、ブロック操作を任された職員が出てくる本は確かになく、彼の日常の行動は劇的な絡み合いを織り込むのに十分な機会を与えているにもかかわらずである。機関車運転士は抒情詩、叙事詩、劇詩でめったに登場しない。しかし線路番人は、詩の芸術の太陽にしばしば照らされる人物である。
この男が受ける特別な注目は、おそらく彼の勤務執行が家庭生活と深く結びついていることに由来する。彼と家族は道踏切のすぐそばに、小さく常に質素だがしばしば非常に絵画的な小屋に住んでいる。妻は夫の勤務を手伝う。子供たちもすでに鉄道に奉仕していることが多い。これはこのような家族的結びつきが生まれる稀な場合の一つである。
線路番人はたいてい自分の小屋の隣に小さな土地を持ち、農夫として耕し、掘り、肥やし、草を取って、外の不毛な区間で友好的に花咲く自分の畑の横を列車が疾走する時だけ農夫から職員に変身する。そのような瞬間、彼は下げられた遮断機の前で直立不動の姿勢をとる。しかし列車が通り過ぎるやいなや、耕作者への逆変身はすでに完了している。踏切の線路番人は鉄道運転とのつながりはかなり緩い。巨大な機構は彼に、ただ自分の小屋の横に立つ通報鐘の打撃だけで語りかける。
今日でも業務上はまだ「番人小屋」と呼ばれる。しかし今これらの職員に割り当てられる住居は、かつて実際に道踏切にあった木造小屋とはかなり大きく異なる。あの頃、番人家族は冬に、ただ緩くつなぎ合わされた板の後ろで惨めな生活を送っていた。今日彼らは石造りの小屋に住み、各々に2〜3の居住可能な部屋と、通常さらに1つの厩舎がある。現代の建築芸術的努力はこれらの最小の小屋にも及んでいる。周囲の風景を飾る美しい形態が作られた。
勤務目的のため、各線路番人は自分の小屋に図299に示された番人信号、さらに通常革の筒に丸めて入れた赤い非常旗、区間労働者に警告信号を与えるための信号喇叭、色付き遮光板を付けられるランプ、線路で気づいた小さな損傷を即座に修復できる鉄道保守用具、例えばねじ回し、釘槌、突き固め鍬を持っている。さらに重要なすべての運転事象を記入するための日誌が与えられ、正確に動く時計を所持していなければならない。鳴動装置の巻き上げにはクランクを持つ。彼の区間のダイヤについては、線路番人は正確に知っていなければならない。そうすれば通報鐘の音がなくても適時に遮断機を閉じられる。
彼は道踏切の区域の線路を清潔に保ち、車輪溝から異物を除去し、氷の上では線路に砂をまいて、横断する動物や人間が転倒しないようにしなければならない。今日では区間の巡回はほとんどの場合免除され、その監督はむしろ区間巡視員の任務である。
通報鐘の音が鳴り終わった直後に、線路番人は踏切の遮断機を閉じなければならない。遅すぎてはならず、早すぎてもならない。そうすれば横断交通が可能な限り短い時間だけ妨げられるからである。直接占有される遮断機はレバーまたは握り輪で下げられる。これは両側同時に遮断機の腕の間の連結で起こるか、各側を個別に閉じる。主に使用される、開くときに高く巻き上げられる遮断機のほかに、横に引き出されるか横に回転して開くものもある。
多くの遮断機は、それから少し離れた別の踏切に設置された番人によって操作される。このようにして特別なポストを節約する。遠隔操作はその場合、引き線を動かすクランクで行われる。突然下がる遮断機で通行人が打たれないように、警告信号が組み込まれている。クランクが動かされると、動く引き線は最初に遮断機の腕自体に作用せず、まず約10打鳴る鐘を先に作動させる。この前鳴動が終わって初めて遮断機の腕が下がる。
これらの腕は時々木製だが、たいていは鋼板管で、互いにリベットで留められ、遮断機の腕の先端に向かって細くなる。8メートルを超える長さの場合、遮断機の腕は鉄のトラスでたわみ防止が施される。地面まで下がる格子は子供のくぐり抜けを防ぐ。遮断機の腕の重量は強力な釣り合いおもりで均衡が取られ、腕はどの位置でも止められるようにしなければならない。
道踏切の安全に関する見解は各国で非常に異なる。イングランドでは線路高さの踏切は稀である。そこではほとんどの場合、区間を橋で上を通すか、地下道で下を通す。区間の建設費はこれによりかなり高くなる。われわれの国では同高道踏切の危険に対して、注意深い警備で対処している。すべての交通量の多い場所、特に大きな町やその近くでは、われわれの国でも非常に多額の費用をかけて同高でない立体交差がますます多く建設されている。対極をなすのはアメリカで、そこで同高道踏切の危険はわれわれには理解できない軽率さで扱われている。
ヨーロッパの鉄道交通がその犠牲者を主に列車衝突や転換作業で出すのに対し、アメリカでは毎年数千人が道踏切の横断で、または線路を交通路として使うために命を落としている。われわれの国では踏切以外の鉄道施設への立ち入りは厳しく禁止されている。しかしアメリカ、特に西部では、まだ道路が少ないところで、線路は同時に公道としても機能する。それは公式に認められていないが、その使用はこの形で黙認されている。
「ドイツ鉄道管理局連合新聞」によると、1892年から1912年までの間に合衆国で、毎日14人が殺され、同数が負傷したと計算されている。彼らは列車通過時に線路にいて、そこにいるべきではなかったからである。1911/12営業年度には、鉄道線路の横断で約5300人が殺された。これは驚くべきことではない。なぜならアメリカの道踏切には全く保護装置がないからである。鉄道会社はまだ遮断機の導入に抵抗し、それを「経済的に無駄な贅沢」と呼んでいる。その一方で、ニューヨーク州だけでもまだ8000カ所で、鉄道が道路と線路高さで交差しているという。
このような怠慢に比べてわれわれの道踏切安全は優れているように見えるが、それでもここでもまだ多くのことがなされなければならないことは見逃せない。もちろん、時々線路番人が遮断機を適時に閉じないことがある。この安全設備も強制的に鉄道運転自体に組み込む時代は、もはや遠くないかもしれない。列車が線路電流接点を通過することでブロック箱に固定を生み、信号を後ろに停止位置に置くように、別の線路電流接点を通過することで、警告の前鳴動信号を出した後に、自分の道の前の遮断機を適時に下げられる。別の線路電流接点を通過することで、道を横断した後に腕の再上昇を起こせる。もちろん、この目的のために設置されるかなり複雑な電磁機械装置の常に可能な故障が、線路番人の忘却より豊富な誤りの源になるかどうかは疑問である。
より希望的なのは、無警備踏切のある支線で、機関車上の警告鐘の鳴動を、踏切自体の区間鳴動装置で置き換えようとする設備である。鐘は列車がまだ少し離れたところにいる時に走行中の列車によって入れられ、機関車が踏切を通過するまで鳴り続ける。これで、風向きが悪かったり、線路の曲線に押し込まれた丘や森の塊が音波を遮る場合にしばしば生じる機関車鳴動の不明瞭さによる不安定さが世界から除去されるだろう。
幹線の区間巡回の規定は、主に特別な区間巡視員によって行われる。車両の窓から彼らが線路を歩くのをよく見る。非常旗を肩にかけ、ねじ回しを手に持って。二線区間では常に列車の進行方向と逆方向に歩く。
[図:
Siemens & Halske製
- 道踏切遮断機の代替 支線の道交差で列車接近を告げる警告鐘]
区間巡視員の任務は、1日3回すべての幹線路を歩き、発生したすべての誤りを是正することである。彼らは線路の変化、枕木の悪い位置、線路破断、霜や降水による路盤の損傷、緩んだねじ、引き抜かれた線路釘、盛土・橋・通路およびオープン区間の電線の状態に注意を払わなければならない。価値ある発見物は提出し、特別な出来事については報告を作成する。区間番人は同時に捨てられた紙や線路の類似の残骸を集め、雑草を抜いて、線路体が常に清潔に見えるようにする。
さらに区間巡視員は、通過する列車を観察して、車両が静かに走っているか、目立つ動きが線路の乱れを予告していないかを確認する。彼らは列車にドアが開いているかどうかに注意し、それが次の駅で原因調査の開始を報告するべきものである。貨物車両の積荷がずれて、対向列車に危険を生む可能性がないかを確認する。さらに、通過列車が最後尾信号を持っているか、機関車の板が特別列車を告知していないかに注意する。緊急時には、区間巡視員は赤旗を振って列車を止めなければならない。
夏の数ヶ月間の線路警備は比較的容易に行えるが、雪と氷が枕木と線路固定を覆う冬には、全く特別な注意を要する。線路番人は車輪溝を常に新たに掃除し、区間巡視員は各線路支持点を掃除して、その状態を観察できるようにしなければならない。しかしどんなに丁寧に保守しても、強い降雪による運転障害は常に新たに脅威となる。
われわれは第11節134ページと135ページで、線路を可能な限り雪吹きから守るために取られた措置を論じた。その効果は優れているが、それでも万能薬ではない。人間が自然と戦う場合、常に特別な場合には自然が勝者となる。止めることができるのは、風で横から吹き寄せられた雪だけである。空から雪片が何日も絶え間なく降り続けると、線路も当然次第に数メートルの高さの雪の重みで埋もれる。さらに雪の多い年には、野原の白い塊が非常に高く積もり、吹きだまりが柵や防雪垣を越える。
特に強い降雪の冬をもたらしたのは1886年である。「現代の鉄道技術」によると、この年の12月にドイツの鉄道(バイエルンを除く)で、雪吹きのため2716本の列車が完全に、711本が区間的に欠便した。2315本の列車が接続を逃した。エルフルト市は5日間すべての交通から遮断された。この期間にそこの郵便局では通常の交通状況より14,000通以上の電報が発信された。
[図:
Hanomag機関車
- スウェーデンの急行列車機関車に付けた除雪プラウ]
このような巨大な雪吹きは幸い稀にしか起こらないが、毎年、雪に埋もれた区間の除雪のために広範な作業が必要である。1913年にはドイツの鉄道のこのための支出は550万マルクで、既存の走行線路1キロメートルあたり87マルクに相当する。人々は雪による交通障害をあらゆる手段で防ぐよう努め、この目的のため多数の装置が用意されている。
各機関車の緩衝器の下、最初の車輪対の前に、線路の上を正確に走り、線路上面から数センチの距離まで達する強力な鉄がある。これらの線路掃除機は、特にそれにストライク板や箒を付ければ、15センチの高さの雪を走行面から容易に除去できる。雪の厚さがさらに増せば、線路自体を自由に保つだけでは不十分で、その間と横の空間も掃除しなければならない。そうでなければ、車両の低く吊られた部分、例えば機関車の灰箱が引き裂かれる可能性がある。限界線の輪郭は常に雪なしに保たなければならない。
この目的のため、機関車の前に固定できる大きなプラウが用意される。それらは雪を持ち上げ、曲がった側面のため遠くへ投げ捨てる。時速30キロ以上の速度の列車は、しかし前置きプラウを付けて走ってはならない。その場合、彼らが通過しやすくするため、単独走行の機関車に前置きプラウを付けて先に行かせる。列車の間隙にもそのような運行が行われ、雪があまり高く積もらないようにする。隣の線路から対向列車が来る場合、除雪プラウ付き機関車は停止しなければならない。
特に雪吹きに悩まされる地域では、独自の車輪で走り、しばしば複数の機関車で押し進められる非常に大きなプラウが用意される。アメリカでは非常に激しい吹雪が頻繁に起こるので、区間清掃のための特別な装置が発明され、われわれの国でも今ますます採用されている。それが除雪投擲機である。
特別な大きな蒸気機関を設置した貨物車両が、前に大きなシャベル車輪を載せ、急速に回転させられる。シャベルの鋭い縁が雪を切り、そこから塊は高く弧を描いて投げ捨てられる。風向きに応じてシャベル車輪を右回りまたは左回りにし、雪を風とともに投げ捨てられるようにする。そうすれば風が雪を再び線路に吹き戻さない。駆動機関は独自のボイラーを持つか、移動可能な銅管で機関車から蒸気を供給される。その場合、前進は2番目の機関車で行わなければならず、しばしばさらに多くの機関車を付ける必要がある。
投擲機は優れた仕事をする。真の雪山を貫通し、短時間で除去できる。ゲルリッツ鉄道材料製作会社が作った除雪投擲機(次のページ参照)での試験では、3〜3.5メートルの高さの雪で覆われた425メートルの線路が8分で清掃された。――
常時の区間監督の目的は、誤りを可能な限り迅速に発見することである。その後に常時の保守作業が行われ、線路の手入れが始まる。
上部構造の堅牢性は、水と錆の有害作用によって常に損なわれる。滞留水は路盤を軟化させ、霜はそれを緩める。小鉄具や線路も錆に食われる。温度変動の影響も線路に加わる。避けられない線路の移動により、継ぎ目隙間が非常に狭くなり、強い熱で十分な熱膨張ができなくなる。同じ危険は、継ぎ目のラッシェねじがあまりに強く締められ、線路がラッシェ間で動けなくなった場合に脅かす。ねじ回しはしたがって決して60センチより長くしてはならない。線路に非常に高い張力がある場合、保守作業でねじを緩めたり、枕木間の路盤部分を除去したりすると、突然長い区間にわたって線路の変形が起こる可能性がある。
車両は上部構造に絶えず破壊的に作用する。繰り返し現れてすぐに消える車輪の重量が垂直方向の動きを生む。継ぎ目では線路頭が打ち砕かれる。曲線では内側と外側の弦の不均等な移動が起こり、継ぎ目がすぐに互いに向き合わなくなる。同じ場所で遠心力により軌間が変化し、枕木固定具は絶え間ない振動と負荷で次第に緩む。
軌間と高さ位置の常時の確認が行われなければならない。これら両面で同時に正確な観察を可能にする装置がある。特別な装置で線路を走行することで、すべての位置変化を紙に正確に記録できるほどである。
[図:
ゲルリッツ鉄道材料製作会社製
- 動作中の蒸気回転除雪シャベル]
列車への弱体化や変化によるあらゆる危険を避けるため、常時部分保守作業が行われ、一定期間後には完全な更新が行われなければならない。急行線路から除去された摩耗した上部構造部品は、しばしば支線路でまだ十分に使用可能である。残りは売却される。
分岐器の保守には特別な注意を払わなければならない。ここで特に危険なのは、水平方向の分岐器舌の曲がりで、「嘴を鳴らす」すなわち先端でもう母レールに密着しなくなることである。垂直方向の舌の曲がりは、滑り台座への悪い乗り上げを引き起こし、容易に破断を生む可能性がある。分岐器の接合された個別部品の異なる摩耗により、走行縁に段差が生じる可能性がある。これらの段は追加工や個別部品の交換で除去しなければならない。分岐器を損傷から最もよく守るのは、それらが置かれる枕木を頻繁に突き固めて、どこにも堅固な支持があるようにすることである。
[図: 350. 蒸気回転除雪シャベルの性能
区間から除去された雪の荷重]
1913年にはドイツの標準軌鉄道で、上部構造の保守・更新・補充のため239百万マルク以上が支出された。線路1キロメートルあたり平均3900マルクとなった。この非常に多額の数字から、線路手入れ作業を可能な限り減らすことが望ましいことがわかる。保守費低下の最良の手段は、すべての建造物の良好で丁寧な基礎設計である。最初から線路がどれだけ堅固に組まれているかによって、破壊的な影響にどれだけ長く耐えられるかが決まる。
橋梁構造物の手入れは特に丁寧に行われなければならない。橋の崩落は鉄道運転で起こり得る最も恐ろしい事故である。1年に少なくとも1回、鉄道列車が通過するすべての橋が検査される。さらに長い間隔で、特に徹底した本検査が行われる。ここでは各リベットとねじ接続の堅牢性が調べられる。建設時から、各接続箇所が視察できるように配慮しなければならない。経験から、緩んだねじや緩くなったリベットを認識する方法が学ばれた。補修作業は直ちに行われる。最高許容重量での負荷により、建造物に許容できない形状変化がないかが確認される。この際、非常に小さな寸法も超えてはならない。すべての橋部品の到達性を確保するため、直ちに到達できない場所、例えば高架橋のアーチの下側は、建設時にすぐに走行設備で設けられる。しばしば本物の車両が橋の下に吊られ、矢板から矢板へ縦方向に移動でき、橋と同じ幅である。
[図: 351. スイス・ベルニナ鉄道の除雪機関車]
[図: 352. ベルニナ鉄道での作業中の除雪機]
列車の常に増大する重量は、古い橋に継続的な強化を必要とする。プロイセンでは特に戦争前の数年間に、この分野で多くの徹底的な作業が行われた。例えば、建設時に今日のD列車のような荷重がまだ知られていなかったベルリン市内鉄道のすべての建造物に強化が施された。19世紀半ばの壮大な鉄道橋建造物は、今日の事情に十分でなくなったため、すでに撤去されたり運用停止になった。例えばケルンのライン橋や、ディルシャウとマリエンブルクでのヴィスワ川とノガト川の鉄の横断である。
鉄製建造物の保存で重要な役割を果たすのは塗装である。錆は自由な空気にさらされたすべての鉄を絶え間なく食う。数ヶ月後にはすでに強い剥離が認められる。このような弱体化は橋ではもちろん許されない。この理由で、しばしば錆防止塗料で塗られる。鉄道橋がこのように常に清潔で新鮮に色づいて見えること(煙が黒くしない限り)は心地よい副次的効果である。しかし頻繁な再塗装の原因は、観察者の目に心地よく作用する意図ではない。
トンネルでは上部構造の更新は、ほとんどの場合オープン区間よりはるかに頻繁に行われなければならない。ドイツ最長のトンネル、モーゼル川のコッヘムでは、線路はたいてい6年後にはすでに強く食われて交換しなければならない。原因は機関車排気ガスに含まれる硫酸で、拱門ではもちろん自由な空気の下より妨げられずにその有害作用を発揮できる。鉄枕木はトンネルではほとんど使えず、ここでは木枕木よりはるかに耐久性が低い。
トンネル拱門は橋と同様に、頻繁に点検されなければならない。それらは走行列車の力の影響を受けないにもかかわらず、完成後長時間経っても変化は不可能ではない。覆われた山岳には水盆と水路が閉じ込められ、移動を引き起こす可能性がある。このように1905年7月23日、複数日の豪雨の後、アルテンベーケン駅近くのトンネルの拱門が旅客列車通過中に崩落した。積み重なった山岳の塊が石積み拱門を突き破り、両線路を20メートルの長さにわたって埋めた。この過程で13人の乗客が負傷した。したがって、完全に静止していると思いがちな場所でも、常時の保守と手入れが必要である。
トンネル拱門の亀裂や他の変化を正確に認識するため、プロイセン鉄道では特別な構造の車両が使われる。図353はそのようなトンネル検査車両を示す。外部に配置されたランプ環で、走行中に拱門の帯を一つずつ昼のように明るく照らす。同時に車両の屋根から測定が行える。
ドイツの標準軌鉄道の車両の保守と補充の費用は1913年に255百万マルクであった。各機関車の平均手入れは4250マルク、各旅客車軸には245マルク、各貨物・荷物車軸には61マルクとなった。工場では毎日平均107,000人の労働者が保守作業に従事していた。
これらは車両に現れるすべての欠陥の即時是正を目標とする。その発見のため、定期的な間隔での検査が規定され、その丁寧な実行は極めて厳しく監督される。機関車検査についてはすでに第14節244ページで述べた。
旅客・郵便・荷物車は各長い運行の開始前、主に留置駅で点検される。特に走行装置、緩衝器、連結器、ブレーキ装置、照明と暖房が調べられ、渡り装置は安全が確認され、ドア錠と窓は作動性が検査される。長い停車中にはこれらの検査が常に繰り返され、車輪タイヤの叩きと軸の温まり確認が常に新たに行われる。
本検査は、運転規則により、急行列車に使用できる車両は6ヶ月ごと、その他の旅客・荷物・郵便車は毎年行われる。通常の貨物車は3年ごとだけである。空気ブレーキ設備がある場合、その検査は、この安全装置の特別な重要性のため、車両全体検査とは独立に半年ごとに行われる。ここでは運転士ブレーキ弁、制御弁、ブレーキシリンダーなどの多数部品がすべて分解され、清掃され新たに油を差される。
[図:
ベルリンおよびハーゲンの蓄電池会社
- プロイセン国有鉄道のトンネル検査車両 ランプ環はトンネル壁と天井の照明に役立つ]
本検査の実施時、各車両はクレーンまたはウィンチで持ち上げられる。軸、軸受、支えばねは取り外され、ブレーキ装置、緩衝器、連結器は外される。各部品は今や個別に極めて正確に検査され、厚くなった油で覆われた部品は完全に清掃が可能になるまで煮沸される。全体の台車用の煮沸装置もある。検査の結果に従って補修と修復作業が行われる。ドアと窓も分解され、各個別部品が検査される。屋根はまだ防水かどうかが調べられ、側壁のブリキ被覆は錆から解放される。4〜6年ごとに古い塗料を剥離した後の完全な新塗装が行われる。旅客車はその間に1〜2回新たにラッカー塗装される。工場を出る前に、各車両はもう一度最上位の工場職員によって正確に検査され、特に試運転時の挙動も観察される。
すべての鉄道建造物と車両の丁寧な手入れは、事故防止の強力な手段である。ここでの怠慢は最も重い形で報復する。ドイツ鉄道の建設および運転規則は、この点で特に厳しい規定を取っている。
- 分単位で!
「出発 8時23分」。
アンハルター駅で、ハレ、ニュルンベルク、ミュンヘン行きの我々の急行列車の配置を示す掲示板の下に、そう書かれていました。この時刻表で定められた出発時刻のすでに半時間前には、車両はホームに押し込まれ、機関車は8時10分に列車の前に位置し、8時13分にブレーキ試験を終了していました。規定の出発時刻の3分前に、車掌の「どうぞお席へ!」の呼び声が響きました。8時21分にはすべてのドアが閉まり、列車は出発準備完了でした。ホームの監視官は大きな時計の文字盤に目を据えました。針が分数の22から23へ飛び移るその瞬間、彼は命令杖を上げ、列車は動き出しました。
次の停車点、ハレ駅での到着時刻は10時18分と定められていました。我々はそこで列車が分単位で正確に到着するのを見ました。列車は全区間を通じて、線路の状態のみによって決定される速度で走行していました。直線区間では時速100キロメートルで疾走し、曲線通過や大きな駅では少しゆっくりでした。しかしハレ近くで、機関車運転士は、時間通りに到着するために機械から最後の力を絞り出す必要もなく、またのろのろと這うことで急ぎを相殺する必要もありませんでした。
中断なく数時間続く運行では、定められた時刻表が単に出発と到着時刻だけを定める場合、このようなことは避けられません。実際には、全列車乗務員、したがって機関車運転士も、正確にどの分に中間の駅や他の区間部分点を通過するかを定めた時間表を持っています。この勤務時刻表(後で話します)は彼を区間から区間へ導きます。それは機関車車輪の音楽に拍子を与え、メトロノームが演奏者を常に駆り立て、抑えるように。
時刻表の正確な指示によって強制される列車循環の規則性は、すべての信号とブロック装置、転轍器検査と列車通報方式にもかかわらず、鉄道運転の最強の保安です。家を建てる前に設計図で壁を最も簡単に移動できるように、時刻表作成者は鉛筆の先で強力な列車を線路上で自由に動かせます。彼の数字列は列車を線路上に配置し、互いに衝突したり交差したりできないようにします。時刻表が危険な交差地点で2列車が同時に通過できないようにすれば、事故は徹底的に排除されます。
ブロックポストと列車通報方式を担当する職員は、日々同じ分にすべての列車の線路上の位置が同じであるとき、最もよく最も安全に仕事を遂行できます。旅客列車交通では、この均一性は約半年ごとの区間で時刻表によって強制されます。貨物列車交通はもちろん、変化する要求に適合し、より頻繁な変更を受けなければなりません。これらも可能な限り、より長い期間有効となるように行われます。
時刻表は大きな運転技術的意義のほかに、極めて重要な国民経済的意義を持ちます。それは、鉄道運転と通過する土地に住む人々の生活との間のつながりを生む大きな橋です。全体の管理局区での列車循環は、決して運転的考慮のみで規制されてはならず、むしろ土地の生活条件から出発しなければなりません。鉄道は国民経済的要求に適合し、それを促進しなければなりません。良い運営の管理局は、新たな発展可能性を創造するよう努めます。土地で起こる変化に慎重に注意しなければなりません。今日、空地に驚くべき速さで大工場集落が生まれます。人口の少ない場所は住民数を増やします。新しく掘られた運河は静かな川を急速に大きな交通路に変えます。時刻表作成はこの再配置に迅速に適合しなければなりません。要求の後れは決して許されず、不都合と不満が生じないように。
鉄道はまた、たとえば大都市近くの集落地を迅速な列車運行の設定により開放することで、国民経済的再配置を自ら引き起こすことができます。この分野で、最近数年、鉄道の効果は徹底的でした。多くのドイツ大都市での労働者住宅事情の改善は、鉄道のおかげで大きな程度です。もちろん、大幹線ではなく、近郊、市内、路面鉄道のおかげです。労働者が居住地から職場へ迅速に到達できることほど、健康的な郊外居住を促進するものはありません。公開された時刻表が、彼にそれが可能であるという確信を与えます。
しかし、鉄道にも、人口の時刻表希望にそのまま従えなくなる限界があります。鉄道は、特にドイツでは、単なる交通企業ではなく、国家収入の最強の支柱でもあります。これから、鉄道管理局に経済的に運営する強制が生じます。たとえば、遠く離れているが活発な関係を持つ2大都市間に新接続を作成するという正当な希望が表明された場合、発生する費用が期待される利益に比例するかを慎重に検討しなければなりません。たとえば新ベルリン-ミュンヘン列車運行は、車両循環の調整のために対向列車も必要とします。これの年間支出は400,000マルクを大きく下回りません。これは、絶対に強制的な理由なしには犠牲にできない金額です。
時刻表に表現された列車循環の決定は、鉄道管理局の内部のみで行われるわけではありません。むしろ、交通が影響するすべての分野の代表者が聞かれます。
5月1日と10月1日に導入される各時刻表の最初の草案は、運転経験と、半年ごとにすべてのドイツ鉄道管理局(通常時は他の重要なヨーロッパ鉄道管理局も参加)の時刻表協議の決定に基づいて作成されます。この最初の草案は国土経済の代表者に送られます。プロイセンでは、彼らは国土鉄道評議会にまとめられています。ここで表明された希望は、運転と調和する限り、時刻表草案の変更により考慮されます。このように生まれた第2の設定は、個々の服務所に提示され、さらに改善提案を行います。
個々の列車運行が互いに依存し、人体のパーツのように影響し合うことを考えれば、時刻表変更ごとにどれほど大規模な作業を克服しなければならないかがわかります。慎重に組み立てられたアーチから一つの石を抜き取れば、全体が動きます。恒常的な根本変更は、均一性に大きく依存する安全性を禁じます。それでも進歩は必要で、ここで常に正しい中道を見つけることです。
旅客列車の時刻表は最初に作成されます。貨物列車時刻表はこれに適合します。貨物列車循環の変更を最もよく行うべき時期は、旅客列車循環の時刻表区間とは一致しません。それでも、新秩序を可能な限り同時に行うよう見ます。そうすれば、変更された列車位置での運営のための職員の慣れを一気に可能にします。
時刻表が作成されたら、それに続いて職員軍の勤務割、列車編成計画、車両と機関車の循環を新たに規制しなければなりません。それは巨大なブロックで、毎回回転するレバー棒を押し込まなければなりません。
時刻表は、掲示板と時刻表書により公衆に知らされます。交通規則により、旧時刻表の最後の有効時間の間に、新計画をすべての駅に貼り付けなければなりません。概観を容易にするため、ドイツでは自管理局(個々の駅が所属するもの)の壁時刻表は常に黄色紙に、他は白紙に印刷されます。
大きな掲示板のまとめは、旅客を常に伴うには不便すぎます。したがって、時刻表は書籍形式で作成されました。ドイツ帝国時刻表書が、書籍形式のすべての時刻表設定の中で最良で最も概観しやすいと正当に言えます。それは1850年に帝国郵便局の時刻表局から初めて発行された「鉄道・郵便・汽船時刻表」から生まれました。1878年以来、帝国時刻表の名を持ち、現在も同じ当局が編集しています。
この時以来、無数の人が黄色い巻から助言を得ました。それはどんな質問にも答えず、常に最も信頼でき明確な情報を与えます。帝国時刻表にまとめられた素材の豊富さは、もちろん、未熟者がすぐに読めない効果があります。これらのページにはドイツ帝国内のすべての列車運行だけでなく、ドイツ水域の汽船運行、陸路旅行接続も記載され、他のヨーロッパ諸国の重要な鉄道区間の交通情報を与え、世界交通の汽船路線も完全に含まれています。単純な時刻表設定のほかに、特に重要な旅行接続をすぐに得られるさらなる節が設けられています。たとえば非常に人気の716番と755番のまとめで、重要なドイツ都市間とベルリンからすべての重要な場所への列車運行が含まれています。
帝国時刻表の主部は区間部分に分けられています。これから、各区間の始発と終着駅間の日の列車運行を完全に正確に見ることができます。完全に徹底的で詳細である意図がこの分け方を生みました。しかし、長い連続幹線での列車運行を知りたい人には困難を生みます。たとえば我々のベルリン-ミュンヘン急行列車の運行を正確に追いたい人は、93、193、195a、295番の下を見なければなりません。これは大きな注意と、時刻表番号から次のへ導く小さな指示の観察の一定の熟練、または付属地図の徹底的な閲覧を要求します。一方、ベルリンからビッターフェルトへ旅行したい人は、これら2駅間のすべての列車を並べて数えられますが、それらは3つの異なる幹線、ベルリン-フランクフルト・アム・マイン、ベルリン-オーバーホーフ-キッシンゲン、ベルリン-ハレ-ニュルンベルクに属します。
未熟者はさらに、帝国時刻表の非常に良い性質をしばしば妨害的と感じます。つまり、連続時刻表内のすべての接続の疲れを知らない列挙です。接続を挿入として特徴づける小さな横シフトを認識するのは誰にも与えられず、追う列車運行が絶えず中断され、同じ駅名が複数回繰り返されるのを見れば、簡単に戸惑い混乱します。しかし熟練した時刻表読者は、これらの中断を全く特別な長所と見なし、ここに時刻表から次の時刻表への比類ない連鎖と導きが与えられているからです。
今日の時刻表配置が、特定の同じ線の駅間のすべての旅行接続を最も迅速に決定する場合に卓越している事実、しかし連続幹線について知りたい場合にかなり不便に働く事実が、時刻表書を近距離交通用と大遠距離交通用の2部に分ける希望を生みました。ベルリンからミュンヘンへ旅行したい人には、ホーフとニュルンベルク間で特定の時間に極めて長い運行時間の旅客列車が走るかどうかは無関係です。ハノーファーとアーヘン間の最速列車を探すとき、ドルトムント周辺のすべての列車の列挙はただ妨害的です。遠距離時刻表の設定では、区間分けを避け、すべての大接続を閉じて概観的に表示できます。ロイド時刻表はここですでに道を示しました。
帝国時刻表内の再秩序の希望は、しかし、すでに今日持つ完全性と緊密な編成の価値をいかなる方法でも低下させることはできません。著者と同じように、旅行の最大の楽しみが帝国時刻表での適切な列車の決定である人が確かに多くいるでしょう。
駅壁の掲示板や時刻表書で見る数字形式の時刻表指示は、運転員に十分な概観を与えません。彼らは個々の列車の位置を認識できますが、区間で同じ方向または反対方向に走るすべての列車の位置を毎瞬間見ることはできません。これは多くの理由から望ましく、不可欠です。
区間のすべての列車運行の直接概観を得る、すなわちそれらすべてを同時に目の前で転がるように見る優れた手段は、図解時刻表です。
それらでは、各列車運行が1本の線として描かれます。この線は長方形に描かれ、その垂直辺に時間区間、水平辺に区間部分が記されます。我々のベルリン-ミュンヘン急行列車は、この長方形に斜めの線を形成しなければなりません。朝8時23分に始まり夕方6時40分に終わるので、その運行はこれら2時間の間の接続線として長方形を横切らなければなりません。長方形の上水平辺にすべての駅とブロック所を実際の距離に対応する間隔で記せば、これらの垂直線と列車線図の交点から、列車が各駅または各ブロック所を通過する時間をすぐに読み取れます(図354参照)。同じように区間のすべての列車を長方形に入れれば、個々の線の交点からすべての出会い、交差などが生まれます。一方向の線は右上から左下へ、もう一方は左上から右下へ走らなければならないことはすぐにわかります。各列車種別は、線図の異なる形成、太い、細いまたは点線で特徴づけられます。
線のより強いまたは弱い傾きから列車速度が出ます。たとえば図354で、ユーターボック8時38分発D列車37、ユーターボック9時37分発旅客列車805、ユーターボック8時48分発近貨物列車7807の線図の傾きを比較すれば、最後のものの線図が最も強く傾き、D列車のものが最も水平に近いことがわかります。同じ距離の通過に、D列車が最も少なく、近貨物列車が最も多く時間を要します。同時に、線図から停車時間が読み取れます。D 37はユーターボックからベルリン・アンハルター駅まで滑らかな線で走ります。頭端駅進入直前にのみ速度を落とすのは、右区間の線方向の下降で明確にわかります。旅客列車805はルッケンヴァルデ、さらにトレッビン、ルートヴィヒスフェルデ、テルトウで停まります。これは線に段差で描かれます。停車時間の長さは記された分数字から出ます。近貨物列車7807の頻繁な長い停車は非常に明確です。
図解時刻表から列車同士の位置がどれほど優れて認識できるかを、次の例で説明します。急貨物列車6093は8時14分にシャルフェンブリュックに到着し、8時21分に速いD列車がそこに予定されます。約5分の停車後、急貨物列車をシャルフェンブリュックから再び線路に出せば、その線図はすぐにD列車の線図と開いた区間で交差します、つまりD列車が急貨物列車を追い抜きます。これを防ぐため、急貨物列車はシャルフェンブリュック駅でD列車に追い抜かれなければならず、それは8時14分から8時24分までの10分停車で実現されます。
図解時刻表は、1列車運行の変更のすべての他の列車への影響を認識する唯一の可能性を与えます。特別列車を挿入する場合、その線図を同じ方向の他の線図と開いた区間で交差しないように配置しなければなりません。単線区間では、交差をどこに最もよく置くかがすぐにわかります。新時刻表設定は図解なしでは全く不可能です。
図解時刻表には同時に、区間の登坂関係、すべての曲線半径、駅の線路配置、転車台、機関車庫などが記され、どこでどのように連結、再編、追い越し配置、交差が行えるかがすぐに認識できます。図解時刻表では常に全区間を鳥瞰図のように見ています。
職員のためのより良い概観のため、図解時刻表では各列車に番号が付けられ、この番号は数字時刻表にも移りました。通常、一方向の列車に偶数、もう一方に奇数を割り当てます。急行と準急行に最低数字、旅客列車に中間、貨物列車に非常に高い数字。したがって、列車番号からすでに列車種別を推測できます。
すでに何度も言及した、列車随行員に渡される勤務時刻表書は、再び他の観点から作成されます。ここではもはや列車運行のつながりを考慮する必要はなく、乗務員が導くまたは随行する個々の列車運行の可能な限り明確な描写が問題です。勤務時刻表書には、したがって各個別列車に特別の時刻表と、それに加えて乗務員にとって非常に重要な他の多くの指示があります。
460ページに再現された計画では、ベルリン-シュナイデミュール-トルン-アレンシュタイン急行列車のシュナイデミュールとトルン間の部分運行が描かれています。基礎速度とは、水平直線区間で機関車力の最良利用のために列車が維持すべき走行速度を指します。基礎速度は停車する駅前、列車発車時、強い登坂、鋭い曲線などの通過で低下します。欄1は個々の区間点間の距離をキロメートルで示します。欄2は駅だけでなく、間のすべての列車通報所も数えます。欄3は停車する横線で強調された駅間の通常走行時間を示します。欄6はすべての駅と列車通報所の出発時間を、停車しないものも含め含みます。欄7はここのような複線区間では埋められず、交差はここでは列車出会いの形でしか起こらず、列車同士に影響を及ぼさないからです。一方単線区間では欄7は非常に重要です。欄8によると、我々のD列車は高い番号で特徴づけられた3貨物列車と1旅客列車を追い抜きます。
遅延時には欄10aと10bの指示が重要です。なぜなら、それらは列車の各軸数に応じた最短走行時間を与えます。通常、シュナイデミュールとナケル間の走行に欄3で52分を要する場合、遅延時で列車が44軸以下なら、この時間を41分に短縮できます。これより速く走ることはどんな場合も許されません。短縮走行時間が個々の区間部分にどのように分配されるかは、記された分数字が言います。
[図版: 354. 図解時刻表
勤務目的の列車運行表示器]
=D 25. 急行列車。ベルリン-シュナイデミュール-トルン-アレンシュタイン=
基礎速度:シュナイデミュールからブロンベルクまで 80 km、ブロンベルクからトルンまで 70 km
=====+====================+=====+==========+====+==========+=====+
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
—–+——————–+—–+———-+—-+———-+—–+
距離 | 駅およびブロック所 |走行| 到着 |停車| 出発 |交差|
(km) | |時間| |時間| |する|
| | (分)| | (分)| |列車|
=====+====================+=====+==========+====+==========+=====+
| | | | | | |
|=シュナイデミュール= | |7:08 | 6| 7:14 | — |
6,6 | | | | | | |
|ゼルゲナウ・ブロック所 | | …… | …… | :22 | …… |
3,7 | | | | | | |
|エルペル(ポーゼン) | | _ | —| :25 | — |
5,2 | | | | | | |
|ベルクタル・ブロック所 | | …… | …… | :29 | …… |
4,7 | | | | | | |
|フリートハイム | | _ | —| :33 | — |
7,1 | | | | | | |
|ヴァイセンヘーエ | | …… | …… | :39 | …… |
5,9 | | | | | | |
|フライマルク | 52 | — | —| :43 | — |
5,8 | | | | | | |
|ネッツタル | | …… | …… | :48 | …… |
5,3 | | | | | | |
|ヘドヴィヒ・ブロック所 | | — | —| :52 | — |
4,1 | | | | | | |
|ヴァルデン | | …… | …… | :55 | …… |
3,6 | | | | | | |
|エルゼノルト | | — | —| :58 | — |
3,6 | | | | | | |
|ルバシュ・ブロック所 | | …… | …… | 8:01 | …… |
4,7 | | | | | | |
|=ナケル= | |8:06 | 1 | :07 | — |
6,6 | | | | | | |
|スレジン | | …… | —| :14 | …… |
7,1 | | | | | | |
|シュトレーラウ | | — | …… | :19 | — |
7,5 | | 23 | | | | |
|ファング・ユープスト | | …… | —| :25 | …… |
3,0 | | | | | | |
|イェーガーホーフ・ブロック所 | | — | …… | :27 | — |
2,6 | | | | | | |
|=ブロンベルク= | |8:30 | 3 | :33 | …… |
3,2 | | | | | | |
|ブライヒフェルデ・ブロック所 | | — | …… | :38 | — |
3,5 | | | | | | |
|カールスドルフ b. Bbg. | | …… | —| :40 | …… |
3,4 | | 22 | | | | |
|ブラーナウ | | — | …… | :44 | — |
4,5 | | | | | | |
|シュタインドルフ・ブロック所 | | …… | —| :49 | …… |
5,5 | | | | | | |
|シュリッツ | |8:55 | 1 | :56 | — |
7,3 | | | | | | |
|ヴァイヒゼルタル | | …… | —| 9:06 | …… |
5,3 | | | | | | |
|ヴォーデク・ブロック所 | | — | …… | :11 | — |
6,8 | | 32 | | | | |
|シリピッツ(トルン郡) | | …… | —| :17 | …… |
7,9 | | | | | | |
|シュリュッセルミューレ | | — | …… | :23 | — |
2,6 | | | | —| | |
|=トルン中央駅= | |9:28 | 10 | 9:38 | …… |
—–+ +—–+ +—-+ | |
136,8| | 129 | | 5 | | |
===================+=====+=====+=========+=========+===========+======
2 | 8 | 9 | 10~a~ | 10~b~ | 11 | 12
——————-+—–+—–+———+———+———–+——
駅およびブロック所 |追い越し |通過 | 最短走行時間 | 100車両軸あたり |牽引
| の列車 |列車 | 45-52 | 44以下 |ブレーキ必要軸数|トン数
| | | 分 | 分 | 分 | 分 | |
===================+=====+=====+====+====+====+====+===========+======
| | | +—-+ +—-+ 88 (60) |~S~ 3
=シュナイデミュール= | — | — | | | | | (100) |—–
| | | 7,0| | 6,7| | |~S~ 5
ゼルゲナウ・ブロック所| …… | …… | | | | | |
| | | 3,1| | 2,7| | |
エルペル(ポーゼン) | — | — | | | | | 「 |
| | | 3,6| | 3,1| | |
ベルクタル・ブロック所| …… | …… | | | | | 「 |
| | | 3,2| | 2,8| | |
フリートハイム | — | — | | | | | 「 |
| | | 4,9| | 4,3| | |
ヴァイセンヘーエ | …… | …… | | | | | 「 |
| | | 4,1|46,4| 3,5|41,0| |
フライマルク | — | — | | | | | 「 |
| | | 4,1| | 3,5| | |
ネッツタル | …… | …… | | | | | 「 |
| | | 3,8| | 3,3| | |
ヘドヴィヒ・ブロック所| — | — | | | | | 「 |
| | | 3,0| | 2,5| | |
ヴァルデン | 7591| …… | | | | | 「 |
| | | 2,7| | 2,1| | |
エルゼノルト | — | — | | | | | 「 |
| | | 2,7| | 2,3| | |
ルバシュ・ブロック所 | …… | …… | | | | | 「 |
| | | 4,5+—-+ 4,1+—-+ |
=ナケル= | 6753| — | | | | | 「 (65) |
| | | 6,6| | 6,0| | (100) |
スレジン | …… | …… | | | | | 「 |
| | | 4,8| | 4,1| | |
シュトレーラウ | — | — | | | | | 「 |
| | | 5,2|21,5| 4,6|19,2| |
ファング・ユープスト | …… | …… | | | | | 「 |
| | | 2,1| | 1,9| | |
イェーガーホーフ・ブロック所| — | — | | | | | 「 |
| | | 2,8+—-+ 2,6+—-+ |
=ブロンベルク= { 253| …… | | | | | 「 (65) |272
{ 6763| | 4,4| | 3,9| | (100) |—
ブライヒフェルデ・ブロック所| — | — | | | | | 「 |326
| | | 2,4| | 2,1| | |
カールスドルフ b. Bbg.| …… | …… | | | | | 「 |
| | | 2,4|16,8| 2,4|15,6| |
ブラーナウ | — | — | | | | | 「 (90) |
| | | 3,2| | 2,8| | (100) |
シュタインドルフ・ブロック所| …… | …… | | | | | 「 |
| | | 4,4+—-+ 4,4+—-+ |
シュリッツ | — | — | | | | | 「 |
| | | 7,7| | 7,5| | |
ヴァイヒゼルタル | …… | …… | | | | | 「 (85) |
| | | 3,7| | 3,2| | (100) |
ヴォーデク・ブロック所| — | — | | | | | 「 |
| | | 4,7|24,5| 4,1|22,4| |
シリピッツ(トルン郡)| …… | …… | | | | | 「 |
| | | 5,0| | 4,4| | |
シュリュッセルミューレ| — | — | | | | | 「 |
| | | 3,4+—-+ 3,2+—-+ |
=トルン中央駅= | …… | …… | | | | | 「 |360
| | | | | | | (40) |—
| | | | | | | |432
郵便袋は列車乗務員が運ぶ
Spalte 11 は、該当する区間で100車両軸あたり毎回どれだけの軸がブレーキ可能でなければならないかを示します。これから、各列車の総軸数に応じて必要なブレーキ軸数が簡単に計算できます。括弧内の数字は、ブレーキ軸数計算の基準となった速度を示します。
Spalte 12 は、最後に、列車を牽引すべきおよび許される機関車の種別記号を示します。下の数字は、各機関車が最大で連結できるトン数を示します。
D列車には鉄道郵便はなく、乗務員が閉じた郵便袋を運びます。
次に、毎日運転する必要はないが、要請があればいつでも挿入できる貨物列車の時刻表を示します:
=6750. 要請貨物列車。トルン-ブロンベルク=
基礎速度 30 km
=====+=====================+=====+===========+====+===========+=====+
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
—–+——————–+—–+———–+—-+———–+—–+
距離| 駅およびブロック所 |走行| 到着 |停車| 出発 |交差|
(km)| |時間| |時間| |する|
| | (分)| | (分)| |列車|
=====+====================+=====+===========+====+===========+=====+
|-トルン貨物駅- | | — | —| -8時50分- | — |
1,3 | | | | | | |
|シュリュッセルミューレ|+—–+ …… | …… | – :55 – | …… |
7,6 | | | | | | |
|シリピッツ(トルン郡)| | — | —| -9時12分- | — |
6,8 | | | | | | |
|ヴォーデク・ブロック所| 62 | …… | …… | – :26 – | …… |
5,3 | | | | | | |
|ヴァイヒゼルタル | | — | —| – :36 – | — |
7,3 | | | | | | |
|シュリッツ +—–+ -9時52分- | 8 |-10時00分- | …… |
5,5 | | | | | | |
|シュタインドルフ・ブロック所| | — | —| – :13 – | — |
4,5 | | | | | | |
|ブラーナウ | | …… | …… | – :22 – | …… |
3,4 | | | | | | |
|カールスドルフ b. Bbg.| | — | —| – :30 – | — |
3,5 | | | | | | |
|ブライヒフェルデ・ブロック所| 48 | …… | …… | – :37 – | …… |
3,2 | | | | | | |
|-ブロンベルク- | | — | —| – :45 – | — |
1,2 | | | | | | |
|-ブロンベルク貨物駅- | |-10時48分- | …… | …… | …… |
—–+ +—–+ +—-+ | |
49,6 | | 110 | | 8 | | |
=====================+=====+=====+=========+===========+=====+=====
2 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13
———————+—–+—–+———+———–+—–+—–
駅およびブロック所 | 追い越し |通過 | 最短走行時間 | 100車両軸あたり | 牽引トン数
| の列車 |列車 | | ブレーキ必要軸数 | |
| | | 分 | 分 | | |
=====================+=====+=====+=========+===========+=====+=====
-トルン貨物駅- | — | — | | |7(30) |~G~ 4|~G~ 7
| | | 4,6| | | |
シュリュッセルミューレ| …… | …… | +—-+ 「 | |
| | |15,0| | | |
シリピッツ(トルン郡)| — | — | | | 「 | |
| | |13,0|50,8| | |
ヴォーデク・ブロック所| …… | …… | | | 「 | |
| | |10,0| | | |
ヴァイヒゼルタル | — | — | | | 「 | |
| | |15,6| | | |
シュリッツ | …… | …… | +—-+ 「 | |
| | |11,0| | | |
シュタインドルフ・ブロック所| — | — | | | 「 | |
| | | 9,0| | | |
ブラーナウ | …… | …… | | | 「 | |
| | | 6,8| | | |
カールスドルフ b. Bbg.| — | — | |44,6| 「 | |
| | | 7,0| | | |
ブライヒフェルデ・ブロック所| …… | …… | | | 「 | |
| | | 6,4| | | |
-ブロンベルク- | — | — | | | 「 | 859 | 1093
| | | 3,4| | | |
-ブロンベルク貨物駅- | …… | …… | +—-+ 「 | |
| | | | | | |
| | | | | | |
勤務時刻表書の記載から、列車運行に必要なすべてのことがわかります。各個別列車時刻表は、簡潔で概観的かつ徹底的な記述です。多くのプロイセン管理局は、勤務時刻表書に、列車到着場所に可能な限り近い場所で乗務員が無アルコール飲料を得られる場所も記載しています。
時計の針が毎日2回12から12の円を回るため、時刻表では夜の大部分を占める1つの時間帯を、日の大部分を占めるもう1つの時間帯と区別する必要があります。1878年以来、以前の郵便時刻表で用いられていた方法に従い、公式ドイツ時刻表では、午後6時から翌朝5時59分までの時間表示を分数字の下線で区別しています。他の国、たとえばイタリアでは1-24の連続時間表示を用います。これは口頭での呼び方に一定の利点があり、未熟者にも誤りを少なくします。しかし我が国では、24時間表示が時刻表でまだ普及していません。
勤務時刻表書の記載からすでにわかったように、列車は常に最高可能な速度で走るわけではありません。これは機関車の過度な負担を意味し、遅延回復のための余裕もなくなります。しかし我が国の列車の走行時間はすでに非常に厳しく設定されています。急行列車では、本当に良く訓練され有能な乗務員だけが分単位の正確性を達成できます。指示された最高速度は、熱心すぎる機関車運転士に列車の加速に制限を設けます。これがあまりに高くなると、特に曲線通過時に最も深刻な危険が生じる可能性があります。しかし運転の安全性は、当然ながら常に正確性に優先します。
さらに、旅客にとって列車の最高走行速度が最も重要なわけではないことに注意してください。彼にとって決定的なのは、2地点間の区間を移動するのに要する時間です。これが旅行速度です。それは走行速度と停車時間およびその副次的現象から成ります。旅客列車はしばしば急行列車と同じ高い走行速度を持ちますが、頻繁に停車するため旅行速度ははるかに低く、ブレーキによる減速と発車後の徐々に上昇する速度で多くの時間が失われます。したがって、その旅行速度ははるかに低くなります。迅速な接続を実現するためには、特別に高い基礎速度より、長い停車なしの運行を作成する方が重要です。すべての鉄道管理局で、急行列車を非常に長い区間を停車なしで走らせる努力が見られるのもそのためです。ここでドイツは戦争勃発まで先頭ではなく、フランスとイギリスが我々より進んでいました。
旅客交通の3つの列車種別の区別には、時刻表が最良の手がかりを与えます。旅客列車とは何か、準急列車とは何か、急行列車とは何かを明確に示します。実際的で確実な区別特徴は存在せず、特に基礎速度の検討をこれに用いることはできません。一般的に、旅客列車は通過する区間のすべての駅で停車し、準急列車はすべての結節点で停車し、急行列車はごく大きな駅のみで停車すると言えます。ドイツでは、すべての急行列車が次第にD列車として運行されるようになり、外見的ですが明確な区別特徴が生まれました。
旅客が急行列車の高い走行速度から実際の利益を得るためには、これらの列車が出発・到着時刻が快適に感じられるように配置されなければなりません。あまり早くない朝の時間帯や夕方の時間帯に出発するのが最も好まれます。到着も同じ時間帯が好まれます。夜11時到着の急行列車を12時出発に加速しても、ほとんど意味がありません。旅客はほとんど得るものがなく、自由な夜の1時間は利用できません。
旅客列車は、急行列車が停車しない駅から旅客に次の大きな結節点で急行列車に乗り換える機会を与え、急行列車から来た旅客をその後の小さな駅に分配するよう、適切に配置されます。
これらすべてから、時刻表作成は非常に多くの観点から行われなければならないことがわかります。軌道上の世界の外の生活についての恒常的な知識と認識は、作成者にとって必要です。分単位の有名な正確性は、列車運行が意味のある方法で配置されている場合にのみ真の目的を持ちます。
25. 紙の小板
われわれが急行列車でアンハルト駅を陽気に去るのを見た休暇旅行者たちは、切符売り場で切符を買うことで列車を利用する可能性を獲得した。これにより彼らと鉄道管理局の間の輸送契約が締結された。
切符売り場の職員は、切符を買いたい人の一人にそれを拒否する権限はなかった。鉄道はわれわれの国では、最近では自動車交通によって少し損なわれたが、事実上異なる地点間の高速輸送の独占権を持つ。この理由から、法律上輸送義務が課せられている。特別な事情の下でのみ契約締結を拒否できる。特に、伝染病にかかっている者や、他の理由で同乗者に特に迷惑をかける者は輸送権から除外される。
切符の取得で得られるこの権利は、しかし他の契約の場合のように不履行時の損害賠償請求を鉄道に対してそれほど広範に与えない。公式掲示ダイヤ(コースブックではなく)に誤りが含まれ、例えば列車逃しを引き起こした場合、鉄道は明らかに損害賠償責任がある。しかしここでも、鉄道に対する請求は民法典第254条によってすでに大幅に制限されており、異常な高額損害が発生した場合、被害者が他の関係者に異常な高額損害の発生可能性を注意しなかった場合に被害者の過失を認める。誰かが大きな商談を締結するため特定の時間に特定の場所にいなければならないのに、ダイヤの誤りで接続を逃し、その結果商談が永続的な損害で成立しなかった場合、鉄道を全面的に訴えることはできない。なぜなら切符購入前に明らかに状況を窓口職員に伝えなかったに違いないからである。
鉄道交通規則は契約履行にさらなる制限を定める。旅行者が利用したい列車に、もう席がない場合(切符を購入した車両等級より高い等級でも)、旅行者が残る場合、運賃および荷物運賃の返還しか請求できない。補償は認められない。列車の遅延出発または到着、または列車の欠便は補償請求の根拠にならない。遅延のため他の列車への接続を逃した場合も、旅行者は未通過区間の運賃と荷物運賃の返還しか請求できない。そのような場合に旅行者が続行を諦め、次の最も都合の良い列車で出発駅まで中断なしに戻る場合、運賃と荷物運賃は全額返還され、往路で支払った車両等級での無料帰還輸送も与えられる。自然現象や他の強制的事情で1区間の運行が妨げられる場合、鉄道は可能な限り再び運行可能な地点までの続行輸送に配慮するが、その場合も損害賠償責任は生じない。
鉄道旅行者がこのような制限に触れるのは非常に稀な場合だけである。ほとんどの場合、切符取得時の法定の運賃前払いで、鉄道区域への入場権を得、目的地に到着するまで華麗に滑らかな鋼鉄の道を滑走する権利を得る。ほとんどの場合、鉄道区域への入場を可能にした切符は紙の小板の形である。
この切符形態も最初からあったわけではない。最初の数十年は鉄道でも、旅客郵便馬車が使っていた薄い紙片の形の切符が一般的だった。目的地と運賃は手書きで記入された。60年代になって初めてEdmonsonによる完成した紙の小板が導入された。それらは容易に無傷で保たれ、多数印刷された記載はよりよく読め、すべての書き物が不要になるため処理がはるかに迅速に進む。
各窓口で用意しなければならない切符の数は非常に多い。大きな節約は、各紙の小板の下部を切り取ることで半額の子供切符に変えられることである。同様に、急行列車用の特別切符セットの用意を避けるため、特別追加切符が発行される。6種類の追加切符(3つのゾーンと2つの車両等級――1等と2等は同額、3等)だけですべての要求を満たせる。大きな駅で処理を速めるため直接急行列車用の切符(それでも存在する)は、垂直に走る赤い線で識別される。
さらに用意を制限するため、まれにしか利用されない接続の切符は完成品として置かない。それらの切符は要求に応じて空白切符に手書き記入で作成される。発行は消えないインク鉛筆で転写法で行われる。原本は窓口で精算用に残り、転写は旅行者に渡される。このような切符1枚で複数人の同種切符を作成できる。この設備は、部分切符だけを買う場合に不可能な荷物を直ちに目的地まで発送できるという特別な利便性をもたらす。
非常に長い区間、多数の管理局区域に触れ、さまざまな経路を選択できる旅行の場合、旅行者は本の形の切符を受ける。ここには多数の検査区間が綴じられ、途中で切り取られて精算の根拠となる。旅行者はさまざまな経路を使えるので、他の方法ではどの鉄道区域を実際に通過したか、切符を発行し全区間運賃を受け取った管理局がどの管理局に部分区間運賃の支払い権利があるかを確定できない。
人間は鉄道切符を買おうとする瞬間ほど不機嫌になることはない。誰もが知るように、列車は待たないし、少数の人しか知らないが、列車に定められた出発時刻の5分前には切符交付の権利が消滅する。多くの人が最後の瞬間に窓口に来て、すべてが最速処理を要求する。大きな駅では職員に、用意された切符種別の多さが次第に棚を非常に大きくし、常に長い道を歩かなければならず、時間がかかる。棚の配置は大きな注意を払って、各切符保管が可能な限り少ない場所を取るようにしたが、それでも交通接続数の増加で根本的な助けにならない。
横置き形の切符積み重ねから、最近縦置き形に移行した。前者の配置では下から切符を引き出すが、後者では常に最上部を取る。番号順の積み重ねは一度は下から上へ、もう一度は逆になる。縦置き配置では各切符セットの前に特別な札を付ける必要がなく、紙の小板の記載がここでは明確に読める。交付時の加速は得られないが、勤務交代時の精算は容易になり、露出した番号と勤務開始時の目録を比較して、各積み重ねから何枚売れたかを直ちに認識できる。
切符精算全体は非常に広範な領域である。各切符は有価証券であることを見逃してはならない。印刷所ではすでに監督下で小板を作成し、乱用がないようにしなければならない。個々の交付所への包みの引き渡しは、各切符種別の正確な数えと各受領確認を必要とする。新規要求時には古い在庫の消費を精算で証明しなければならない。窓口職員が別の者に棚を渡す場合、原則として毎回完全な番号目録を作成し、新任職員が切符在庫をどの状態で引き継いだかを正確に知らなければならない。しかしこれにより職員の労働時間が大幅に長くなり、そんな正式な引き継ぎは毎回行えず、特に窓口を長く閉鎖できない。
さらに、これらの有価証券の保管はかなり不安定である。鉄道管理局は大きな切符棚のすべてを鋼板で侵入防止にすることはできない。それはあまりに高額になる。したがって常時の警備が必要である。
最近数年間でますます頻繁に使われる機械は、これらのすべての困難と煩雑さを除去する使命にあるようだ。多数の大きな窓口で、旅行者は今日もう棚から完成した切符を受け取らず、目の前で紙の小板が新しく印刷される。一見すると処理の困難化のように見える。他の場所では求められる商品が完成品なら、特別に作るより迅速に処理が進むからだ。しかし切符印刷機は極めて速く動き、長く探す棚を不要にする。約1.5メートルの長さの機械は、ほとんど常に同じ場所から数百種類の切符を印刷できる。特に在庫が全くないため困難な精算手続きを完全に除去し、盗難を防ぐ。
[図:
AEG製
- 切符印刷機]
安全錠で保護され完全にアクセスできない切符印刷機の体内には、窓口が発行できる切符種別と同じ数の印刷版が収められている。長い回転シリンダーに種別が記されている。シリンダーの前をスライダーが上下に移動できる。職員が装置の前の水平棒に腰で押すとシリンダーを回転させ、希望の切符種別を示す帯を前に出せる。これらは数秒で起こる。今職員はスタンドから希望の車両等級の色の空の紙の小板を取り、スライダーに入れ、付いたレバーを引き、関連小板を上げて切符が完成印刷される。同時に各切符に日付が刻印され、この特別作業が不要になる。
[図: 356. 切符印刷機の印刷小板]
この過程でさらに2つの連続帯が切符と同じ印刷で印字される。一方の帯は装置内にアクセス不能に残り、どの切符がこの装置で作られたかを示す。他方は外に出て、勤務終了時に職員が切り取る。その後単に楽に排出された運賃数字を合計し、現金残高と比較するだけである。特別な引き継ぎはもう必要ない。
[図: 357. 大きな交付所の切符印刷機
ブレスラウ中央駅]
[図:
AEG製
- 電気切符印刷機
栓Stを差し込むと、新しく印刷された切符が直ちに落ちる]
紙の小板が旅行者を目的地まで導く任務を果たしたら、ホーム柵で取り上げられる。車掌は切符を閉じた箱に投げ、満杯になると特別検査所に渡される。そこで切符を日付と列車ごとに分け、柵の職員が誤った切符を受け取って騙されたかどうかを認識できる。番号順序からも、切符棚から不正目的で順序外に切符が取り出されたかどうかを推測できる。
これが済むと、紙の小板はもう価値物としての意味しかない。すぐに紙漉きにされ、無形の塊から新しい切符が生まれ、再び鉄道旅行中の喜びや悲しみに人間を伴う。
* * * * *
第9節で立てた課題はこれで果たされた。われわれはD列車ベルリン-ミュンヘンをベルリンとハレの間の部分運行をキロメートルごとに伴い、その走行路、その建設、それを守るための設備を考察し、線路の世界の海の底深くに潜った。この海の底で見つけた豊富さは圧倒的で同時に高揚する。圧倒的であるのは、人間がやや満足できる速度で自分の故郷の星の上を移動するためだけに、これほど巨大で、数と作用力で比類ない措置を作成せざるを得なかったことを知ったからである。高揚するのは、多くの世代の揺るぎない目標志向の協力によって、このような強力な道具――人類が作った最も巨大な補助手段――の誕生が可能だったことを認識したからである。
われわれはすでにここかしこで、大きな主線路から特別な鉄道設備に横目で見た。まだ3つの特別現象を考察しなければならない。それらは鉄道運転全体で重要な役割を果たし、一部はまだ発展の始まりにある。
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ヨーロッパ最古の歯車鉄道から
Vitznau-Rigi-Kulm区間のSchnurtobel橋] - 歯とロープで
鉄道は平原の子である。列車が平坦な区間を前にすると、蒸気の翼で原始的な力と大胆な速度で疾走できる。しかし、神の聞こえない呪文が英雄の腕を麻痺させるように、ほとんど見えない勾配が機関車の前進する意志をすでに麻痺させる。その息はもはや断続的にしかなく、牽引力と速度は大きく減少する。比較的わずかな勾配角でも機関車の性能を大きく低下させる。これは偉大なジョージ・スティーブンソンの主な功績の一つである。
人類が抑えきれない前進の勢いで、大きな山岳の障壁をも線路で越えようとしたとき、ここでもやや十分な速度を達成するための特別で非常に高価な措置が必要だった。列車が高く登らなくても済むように、無限の労力で山を貫通した。しかしトンネルへの接近路も特別な方法で形作られなければならなかった。急カーブ、側谷の出口、大きなループとループが作られ、前進の1メートルあたりの勾配を小さく保った。それでも多くの人が憧れの視線を向ける山頂は、鉄道交通から除外されたままであった。鉄道が平原のために作られてから40年後になって初めて、機関車を山岳の世界の高みに導くことができた。
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ベルク鉄道 ラウターブルンネン-ミューレン (スイス)]
山岳鉄道はほとんどの場合、展望ポイントを開く任務だけを持つ。これにより運転上最初から第二級の鉄道として見える。貨物交通は中程度の規模でしか起こらず、通過交通は極めて稀で、たいてい数ヶ月だけの運転期間である。これは金銭的理由から制限を課す。非常に強い勾配を人工的な長さ展開で克服することは考えられない、なぜならこれらは最も高価な設備の一つだからだ。新たな考えが生まれなければならず、ここで目標に到達するため特別な鉄道種別の作成が必要だった。
[図: 361. ミューレン鉄道の谷橋
背景に左から右へアイガー、メンヒ、ユングフラウ]
正しい唯一の目的にかなった進め方が見つかった後、山岳鉄道は人間文化のすべてを包む鎖の重要な一環となった。他のどの場所でもない高い頂上で、人間は自然の荘厳さをその全体の震撼する大きさで認識できる。自分の横と下に、かつて古い地球の顔を刻んだ巨大な力の創造物を見る。決して溶けない万年雪に永遠の死の大きさの予感が迫り、下の緑の牧草地から満ちた陽気な人生が笑いかける。この震撼する絵を自分に作用させられる人は幸せだ!
しかし、肉体的力と忍耐強い決意を持つ人は少なく、氷河と岩壁を越えて頂上を登る。山岳鉄道だけが、頂上訪問の高い楽しみを一般の財産にした。冒涜を言うな! アルプスの頂上にはまだ十分な孤独があり、山の精霊は、鉄道車両から降りる100人の客のうち5人だけがこの高さへの旅行を最も深い体験、自然の中の創造者の大きさの喜びある認識とするなら、確実に満足するだろう。
また、山岳療養所のような最も重要な健康設備が、多くの人に失われた体力の回復をもたらすのは、山岳鉄道によって初めて可能になったことを見逃してはならない。
[図: 362. 最も急な歯車鉄道
ピラトゥスへの登り。Locher式歯車ラック]
機関車車輪と滑らかな線路の間の摩擦は、1:30の勾配でもまだ利益のある列車牽引を可能にするほど大きい。もちろんこのような急な上昇では速度はすでに大きく低下し、石炭費も非常に高くなる。しかし30メートル進むごとに1メートル以上の高さを登らなければならない場合、摩擦機関車での運転はもう利益がない。しかし歯車鉄道は1:4の勾配でも良好に成功し、固定線路基盤のロープ鉄道は1:1.6までの勾配まで使用でき、ロープ空中鉄道は最も極端な場合、すなわち垂直上昇まで行ける。
[図: 363. 歯車鉄道用の上部構造と機関車主軸の配置
右と左に走行車輪、中央に歯車、ラックにかみ合う]
もちろん、これらの特別鉄道種別を使用する場合、ある程度の速度は諦めなければならない。平原の急行列車の時速100キロからここでは時速10キロに低下する。これが、Gotthardbahnのような大きな山岳区間、通過交通を処理しなければならない場合に、人工的な線形展開の非常な出費を歯車またはロープ駆動の使用より優先する理由である。主要線路の活発な交通は、回避の可能性がない場合にのみそのような強制的な抑制を許容する。しかし展望ポイントの到達では、特に区間がたいていかなり短いので、速度はもはや決定的な役割を果たさない。
Riggenbachによる最初の歯車鉄道はすでに知っている。33ページと34ページで、Blenkinsopが1811年に鉄車輪と滑らかな線路の間の摩擦値を誤認して、LeedsからMiddletonへの平坦区間にラックを設備した話が語られた。ここでは歯車は直接走行レールと結合されていた。1847年にCathcartが北米のMadisonとIndianapolisの間に鋳鉄設備の歯車鉄道を建設する失敗した試みをした。しかし山岳鉄道の父はしかし、スイスのNikolaus Riggenbachと見なされる。
Riggenbachはスイスの中央鉄道の機械主任だった。Hauensteinトンネルで区間が克服しなければならない強い勾配で、彼は車輪が線路で滑り、砂をまいても正しい運行に強制できないことに気づいた。彼はこの悪をどう制御するかを考え、今日まで基本的なままの考えにたどり着いた。彼は機関車が尖った勾配で良好に働くのは、歯車を動かし、それがラックにかみ合う場合だと認識した。外部の刺激が、彼に最初の歯車鉄道の建設に適した場所を示した。
彼自身の人生の記述「古い機械技師の思い出」でRiggenbachは言う:「私はためらわず小さな模型を製作し、訪問するすべての技術者に示した。特にOltensの主工場で他の発明の試験をしばしば行っていたチューリヒ工科大学のCulmann教授Dr.が、私の考えを非常に励ましてくれた。
[図: 364. はしごラック
Riggenbach式]
「確かに私の見解はどこでも同じ承認を得ず、私の計画と模型を持って旅行すればするほど、実行の困難を指摘された。スイスではとにかく誰もこの件に興味を持たなかった。私の父国以外でより預言者として見られることを望んで、Stuttgartでそこで開催された技術者と建築家の集会に模型を持って行ったが、私も同じだった。私のドイツの友人たちは頭を振り、互いに残念そうに言った、良いRiggenbachは狂ったと。確かに私はまだ約280年前の蒸気機関の先駆者、貧しいSalomon de Causのように施設に収容されることはなかったが、少なくとも多くの人が同情の肩をすくめて見られた。
[図: 365. Abt式階段ラック
3つの階段ラック付き]
「この暗闇を太陽の光線のように照らしたのは、Washingtonのスイス総領事John Hitz氏の預言的な言葉だった。この立派な男はスイス訪問の機会に、Oltensに来て、私が事務所の訪問者全員に山岳鉄道模型を示したとき、『Well, Mr. Riggenbach, You build a railway to the Rigi!』と叫んだ。これで私のこれまでのより理論的な研究と計画に初めて実践的な目標が与えられた。またこの立派な男の言葉が、私に私の考えをさらに追求し、計画と模型の常に丁寧な改善に取り組む勇気を与えた。
「私の発明の最初の特許は1863年8月12日にフランスで得た、Marshというアメリカ人の似た発明の知らせを聞く6年も前、アメリカ旅行の2年前である。私の後の競争相手の悪意ある発言、私がアメリカで私のシステムを見たというのは全くばかばかしい。私の発明はすでに1863年夏に特許され、私のアメリカ旅行は1865-66年、しかしアメリカ人のMarshは1869年にMount Washingtonで彼の発明を発表した!」
[図: 366. ユングフラウ鉄道のラック
Strub式]
[図: 367. ピラトゥス鉄道の魚骨ラック
Locher式]
実際、最初の本当に実用的な歯車鉄道はアメリカで生まれた。Mount Washingtonの有名な展望ポイントへのものだった。しかし上で聞いたことから、Riggenbachに考えの最初の権利がある。
[図: 368. Stuttgart-Degerloch歯車鉄道の分岐器
分岐器操作時、舌先aとbは通常のように動く;dはラック片cから左へ離れ、fもeから離れる;hはgに、kはラックiに接する]
[図:
ミュンヘンドイツ博物館の模型より
- ヨーロッパの最初の歯車鉄道機関車
Riggenbachが1871年にVitznau-Rigi-Kulm鉄道のために製作]
VitznauからRigiへの鉄道はRiggenbachの55歳の誕生日、1871年5月31日に開通した。試運転で、発明者自身が語るように、「満開の梨の木が線路に張り出していて建設時に除去されるはずだったが、機関車の煙突と少し衝突し、張り出した枝から本物の花の雨が機関車に降り注いだ。開通祝賀会の宴で、大学教授Dr. Rütimeyerは、この小さな出来事を企業にとって幸運の前兆として巧みに挨拶した。そして実際に、Vitznau-Rigi鉄道は今まで繁栄した事業をしてきた。」
[図:
Arnold Jung in Jungental製
- 現代の歯車鉄道機関車
摩擦車輪と歯車の別々の駆動装置付き。歯車駆動はバンドブレーキを持つ]
[図:
ミュンヘンドイツ博物館の模型より
- Gießbachロープ鉄道
水バラスト運転とブレーキラック付き。2つの車両は上部のローラーにかけられたロープで結ばれている]
[図: 372. ロープ鉄道の自動分岐器
車両の外側車輪は二重フランジ、内側車輪はフランジなし]
今日Rigiにはすでに3つの鉄道があり、これでスイス主要展望ポイントとなった。ドイツではRiggenbach式で他にKönigswinterからDrachenfelsへの歯車鉄道とNiederwald鉄道が建設された。
Riggenbachが山岳鉄道の建設に持ち込んだ基本的な考えは、走行レールの間にラックを置き、そこに機関車に固定された歯車がかみ合うことである。Vitznau-Rigi鉄道のラックは2つの垂直板からなり、その間にボルトが置かれ、全体がはしごに似ている。走行中機関車はまるではしごを登るようにする。
Riggenbachの弟子Roman Abtは1882年にHarz鉄道Halberstadt-Blankenburgのために重要な改善をした。はしごラックでは機関車歯車の1つの歯だけが常にラックにかみ合う。この歯は列車の重量による全圧力を耐えなければならない。10,000キログラムの圧力を耐えられることは、われわれの鉄技術の優秀さを物語る。しかし特に重い列車、例えば貨物列車を牽引する場合、さらに大きな歯圧が生じる。Abtは2つ、時には3つの歯が同時にかみ合うようにしてこれを克服する。
彼のラックは2つまたは3つの並べて置かれた垂直板からなり、そこに歯が切られ、Riggenbachのように挿入されたものではない。歯は互いにずらされ、二重ラックでは半歯分割、つまり一つの歯の中心から他の歯の中心までの距離の半分。三重ラックでは歯分割の1/3。機関車の歯車も2つまたは3つの固く結合された円盤からなり、歯は互いにずれている。最初の円盤の歯がかみ合いを終える前に、次の円盤の歯がかみ合いを始め、こうして常に複数の歯が作用する。機関車は階段状に登り、Abtの装置は階段ラックとも呼ばれる。ここでは歯の交換が滑らかに行われ、列車の運行もより静かになる。
1896年にStrubはユングフラウ鉄道のために最新のラック種別を作成した。これは非常に強い勾配で歯車がラックから浮き上がる危険があるため必要だった。つまり歯が前進させる代わりに、かみ合い位置で垂直に登って機関車を浮かせることになる。当然結果はかみ合いの喪失と列車の滑落である。
[図: 373. ロープ鉄道用の鉗子ブレーキ]
[図: 374. ボーゼン近郊Virglへのロープ鉄道の車両]
Strubはラックに広足レールのような形の楔形に厚くなった頭部を与え、これを鉗子で囲むことで浮き上がりを防ぐ。鉗子の軸をねじで近づけられるようにすれば、鉗子を同時に優れたブレーキとして使える。
ピラトゥス鉄道の建設時1885年にすでに浮き上がりの危険が、今日まで存在するすべての歯車鉄道の中で最も急なもの、ピラトゥス鉄道のために特別なラックを生んだが、他の場所では模倣されなかった。ピラトゥス鉄道で起こる1:2.8の勾配では、むしろロープ駆動がより良い。ピラトゥス鉄道の建設者Locherは、横たわる板をラックとし、その両側に歯を切った。機関車から各側から1つの歯車がかみ合い、上からのかみ合いの場合のような浮き上がりの傾向が生じない。
歯車鉄道での車両の1つの線路から他の線路への移送設備は普通の鉄道ほど簡単ではない。古いはしごラック区間では分岐器は全くなく、Locher式では全く実行不可能である。その場合回転台や移動台で間に合わせなければならず、非常にゆっくり働き高価である。
それでもはしごラックでも、側板を除去することで分岐器設備を作成できる(図368)。ここでは舌先だけでなく、ラック片や分岐器舌のさらに他の部分も可動である。われわれの図ではラック分岐器は右方向走行に設定され、列車が左に走る場合、図で述べたすべての操作を行う。ここでは多部品で非常に扱いにくい配置である。
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ブリュンストックへのロープ鉄道 (スイス)
Abt式ラックでブレーキ用]
Abt式とStrub式ラックでの分岐器配置は、ラックが走行レールより少し高く置かれ、歯車がこれを滑らかに越えられる場合、より簡単になる。
歯車鉄道の運転では2種類を区別する。すべての場所で強い勾配を克服しなければならない本物の山岳鉄道は、ラックで完全に設備される。しかし多くの区間はより小さな勾配が挿入されるように設計される。このような線路、しばしばかなり大きな拡張を持ち、ある程度の通過交通にも奉仕するものでは、より平坦な区間はラックなしで排他的に摩擦を使い、したがってより大きな速度で通過される。
純粋歯車運転では機関車は常に谷側に立つ。上りでは列車を押し、下りでは保持する。混合運転は機関車配置のさまざまな可能性を許す。一部は平坦勾配区間を純粋摩擦機関車で牽引させ、歯車区間で特別な歯車機関車に置き換え、これも常に谷側に列車の前に立つ。
摩擦区間と歯車区間の頻繁な交代がある場合、例えばLuzernとInterlakenの間のBrünigbahnのように、摩擦と歯車の両方として働ける混合機関車を好む。Abtはそんな混合機関車をあまり複雑な設備なしに2つの別々の駆動装置で装備し、希望により摩擦車輪だけまたは歯車だけを駆動できるようにした。プロイセンの歯車鉄道はすべてこのような機関車で運転される。
[図: 376. ロープ空中鉄道の支索片]
第3の可能性は、歯車区間で摩擦機関車の作業を容易にするため、歯車機関車を後ろから列車を押すことである。これは例えばFreiburgからDonaueschingenへ向かうSchwarzwaldのHöllentalbahnで起こり、そこには比較的短い歯車区間しかない。
Riggenbachが最初に作った歯車鉄道機関車は垂直ボイラーだった。今日ではこれらの機械でも証明された水平ボイラーに移行した久しい。
混合運転で機関車交換がない場合、歯車区間でも機関車は列車の前に走る。そうでなければ摩擦区間も低い速度でしか走れず、安全上の理由で列車の押しはより大きな速さを排除するからである。強い勾配設備での引き上げでは連結器が極めて強く負荷される。個々の車両部品間の通常の連結はここでは使えず、強化された連結器を使わなければならない。
純粋歯車運転では、機関車が常に谷側に立つため、車両部品は互いに連結されない。なぜなら、他の場合特別な安全措置と見なされる車両間の連結がここでは容易に最悪の危険を引き起こすからだ。機関車のブレーキが失敗すれば、連結があればその高い重量が全列車を谷側に引きずるはずである。これは北米のPikes Peak歯車鉄道で起こった事故の描写から明確にわかる。「Eisenbahntechnik der Gegenwart」で次のように描写されている:
「機関車は鉄道職員が乗った車両を牽引して頂上から下り始めたが、機関車の駆動棒が最も急な下り区間の1つで突然耐えきれなくなり、機関車ブレーキが失敗した。速度が危うく上昇する中、車両は急いで機関車から切り離され、手ブレーキで停止させられた。機関車運転士と火夫はまだ間に合って飛び降り、軽い負傷で済んだ。機関車は最大速度で狂ったように下り続け、線路の鋭い曲線に達したとき脱線し、深淵に落ち、完全に破壊された状態で残った。」
[図:
A. Bleichert & Co. in Leipzig-Gohlis製
- ボーゼン近郊Kohlernのロープ空中鉄道]
ここでは連結が機関車から特別装置で切り離されたことで重い事故が防がれた。以後そのような切り離し可能な連結は、非常に急な区間部分だけでなく長い平坦区間もあるすべての歯車鉄道に導入されたので、機関車は常に列車の先頭を走る。
歯車鉄道での列車のブレーキ設備には全く特別な注意を払わなければならない。ここでの失敗は平坦区間より常にはるかに悪い結果を招くはずである。機関車はしたがって駆動する歯車のほかに特別なブレーキ歯車を持ち、各車両も同様に装備される。各車両からブレーキ歯車を単純な方法で固定し、車両を停止させるように配慮される。各車両から非常ブレーキグリップを引くだけで可能である。
普通の機関車ブレーキとして、平原で証明されたブレーキブロックや他の摩擦ブレーキ、例えば押しつけバンドは目的にかなわない。もちろん歯車機関車は走行車輪にブレーキブロックや歯車駆動用のバンドブレーキも持つが、これらは主ブレーキ失敗の場合の非常設備である。下りではこれを絶え間なく作動させて列車速度を抑えなければならない。ブレーキブロックとバンドは長い連続使用時間のためすぐに熱くなる。これらを山岳機関車では特別な空気ブレーキ種別で置き換える。
[図: 378. Kohlern空中鉄道の車両]
下りではシリンダーへの蒸気供給を遮断し、機関車が前進走行なら操縦を後進走行に切り替える。結果、ピストンは各ストロークで空気を吸い、戻る時にこれを圧縮する。調整可能なコックで機関車運転士は圧縮空気をより速くまたは遅く排出でき、これで非常に柔軟なブレーキが生まれる。ここで空気圧縮で非常に多くの仕事が失われるので、力の保存の避けられない法則により非常に高い熱が生じる。圧縮空気の加熱は、常に冷水を機関車シリンダーに噴射することで軽減される。
機械は速度が許容範囲を超える場合に自働的に作動する第3のブレーキも頻繁に持つ。
機関車交換のない混合運転の歯車鉄道では、列車の歯車はラック区間の始まりで中断なしにかみ合えるようにしなければならない。しかし各個別歯車の位置が常に剛性ラックへの滑らかなかみ合いを可能にするとは期待できない。むしろ歯頭が歯頭に当たることは頻繁に起こる。破壊を防ぐため、特別なラック進入部が配置される。
数メートルの長いラック片は、車輪の歯頭で容易に下に押し下げられるように配置される。かみ合いが起こるとすぐに、ラックは下に置かれた非常に強いばねで再び押し上げられる。正しいかみ合いの成立をさらに容易にするため、ラックの最初の歯の頭を少し低くしたり、最初に少し異なる歯分割を使う。
[図:
A. Bleichert & Co.製
- Kohlern空中鉄道の駆動機械]
1:4を超える勾配では、すでに述べたように今日常にロープ駆動を選ぶ。
このような鉄道、たいてい1メートルから80センチまでの軌間で、通常2つの車両が常に同時に反対方向に動く。それらは山の最高地点でローラーの上を通るワイヤーロープで結ばれている。
最も単純な方法で駆動は、山の停車場の車両に水を満たした容器を付けることででき、それが高さから下る重みで他の車両を引っ張る。下に着くと水容器は空にされ、上に着いたもう一方の車両が満たされる。この種の運転は例えばBrienzer SeeのGießbachロープ鉄道やLugano市から駅へ上る区間で行われる。
[図:
J. Pohlig Akt.-Ges. in Köln製
- リオデジャネイロ近郊Paõ de Assucarへのロープ空中鉄道の谷駅
背景左に山の頂上]
しかし水バラストは特に望ましい駆動手段ではないことがわかった。なぜなら高さで水が容易に得られる場所でも、その重量で大きな出費を強いるからである。なぜなら特に強い上部構造、特に橋の重い設計が必要だからである。また危険時に進行方向の逆転は不可能である。これらの理由から、ロープローラー(この場合ロープが複数回巻かれる)を蒸気または電気の機械力で駆動する方向にますます進んでいる。
ロープ鉄道に使われる牽引力は車両の抵抗とロープの重量を克服しなければならない。しかしロープが駆動ローラーに及ぼす引力は一定ではない。谷側に行く車両が下に進むほど、下に垂れるロープ部分が長くなり、引く作用が強まる。したがってローラーでは実際ますます小さくなる引力が必要である。しかしここでは完全な均一性が望ましいので、均衡を求めるのが最善である。上に向かって勾配が次第に急になれば、ロープ部分の長い下りによる駆動の容易化は、上昇車両のより大きな抵抗で均衡される。しかしこのような区間設計はどこでも可能ではない。その場合、両車両の後端をもう一つのロープで結び、その重量が実際の牽引ロープの重量に対抗するようにする。水を谷側に行く車両から徐々に放出することでもロープローラーの負荷を一定にできる。
ロープ鉄道は単線で建設されるか、3本のレールを持ち、その場合中央レールが両方向に使われる。車両が互いに出会う場所、つまり区間中央では分岐可能性が作られなければならない。線路はここで分かれ、各車両が常に自動的に2つの分岐線路の一つに押しやられる簡単な措置がある。この目的で、外側レール上を走る車輪に二重フランジを与える。他側の車輪は全くフランジがなく、単なるローラーである。外側レールは分岐地点で滑らかに通る。フランジで車輪はレール曲線に従うよう強制され、こうして別々の道で互いに滑り抜けなければならない。(477ページ図372参照。)
[図: 381. Paõ de Assucarの上
リオデジャネイロのロープ空中鉄道の頂上駅]
ロープ鉄道では車両の浮き上がりの危険が歯車鉄道よりさらに高い度合いで存在する。浮力を防ぐため、走行レールに楔形頭部を与え、これを鉗子で囲む。鉗子軸をねじで近づけられるようにすれば、鉗子を同時に優れたブレーキとして使える。ユングフラウ鉄道(歯車鉄道)では、すでに述べたように、鉗子ブレーキをラックに押しつける。
ロープ鉄道でも線路間にラックが置かれることが多く、例えばHeidelbergから城を通ってMolkenkurへ上る山岳鉄道である。民間ではその場合たいてい歯車鉄道と言うが、これは実際の運転事情を誤解させる。ラックはここではブレーキにのみ使われ、車両に固定されたが駆動されない歯車がラックにかみ合う。
これまで固定線路形のロープ鉄道だけを話した。しかし空中形としても非常に多数使われている。ここでは車両が固定レール上を走り、矢板に固定されるか(DresdenからLoschwitzへの空中鉄道のように)、または固定張られたロープがレールの代わりになる。このようなワイヤーロープ鉄道は特にドイツ工場によって世界中で建設された。たいてい荷物輸送に奉仕し、例えば鉱山から船舶積載所や大きな工業施設内だが、旅客輸送にも使われる。
[図:
A. Bleichert & Co.製
- ボーゼン近郊Kohlernのロープ空中鉄道]
このワイヤーロープ鉄道の主な利点は、深く裂けた地形も通過できることである。絶えず深く刻まれた谷で破られる山岳部分を通過するため固定線路を建設する場合、線路は地形のすべての曲がりに適応せざるを得ない。道はこれにより非常に長くなり、鉄道は非常に高価になる。ワイヤーロープは地形点から他の点へ、間に何があるかを無視して滑らかに張れる。スパン距離は1キロメートル以上可能で、比較的少ない矢板の設置だけが必要である。
旅客輸送の場合、完全な安全が必要なので、常に2本の支索を張り、各々が車両重量を少なくとも10倍耐えられる。1本の支索の破断でも危険は生じない。支索は一端で固定され、他端で自由に下がり、重りで負荷され、熱膨張が均衡され均一なたるみが確保される。車両駆動のため特別な牽引索が使われる。これらもたいてい二重で、1本の牽引索破断時でも車両を停車所に運べる。両牽引索破断時でも滑落を防ぐ自働十分に試験された停止装置がある。
[図: 382. 空中鉄道の自動索給油
区間上の給油車両]
特別な空中鉄道種別が世紀初頭からElberfeldで市内高速鉄道として運行されている。この鉄道の大部分はWupper川の河床の上だけの空間しかなかった。したがって軽い走行路を、川を斜めに越える支柱に吊るす形で建設しなければならなかった。選ばれたLangen-Cöln式は優れた実績を上げた。各車両は2つのヨークに吊られ、走行レールを上と下から囲み、脱線は排除される。各ヨークの4つの車輪は電気モーターで駆動される。
[図:
ミュンヘンドイツ博物館の板より
- ユングフラウ鉄道の線形展開
a) 出発点 Kleine Scheidegg、b) 停車所 Eigergletscher、c) 停車所 Eigerwand、d) 停車所 Eismeer、e) 停車所 Jungfraujoch、f) 頂上終点]
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ユングフラウ鉄道のEigergletscher停車所 (2830メートル)
背景に全く左にアイガー (3975メートル)、全く右にメンヒ (4105メートル)]
すべての山岳鉄道の中でユングフラウ鉄道は全く特別な位置を占める。そしてそれは、地球のすべての鉄道の中で最も高い停車所を持たず、自分自身が最も高く登る山岳鉄道でもないにもかかわらずである。すでに159ページで言及したペルーAndes鉄道Callao-Lima-Oroyaは4774メートルの峠を越える。北米のPikes Peak山岳鉄道は4320メートルまで上る。しかしユングフラウの頂上は4166メートルで、鉄道が今まで到達した最大高さは3457メートルである。しかしアルプスでは雪線が上で述べたアメリカの場所よりはるかに低いので、ユングフラウ鉄道は氷河の世界の壮大さを最も快適に開く唯一の鉄道である。
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ユングフラウ鉄道のトンネル出口
メンヒを望む]
ユングフラウの荘厳な美しさを山岳鉄道で開く計画はすでに多く抱かれていた。しかし正しい線路位置を見つけるためには、芸術的視線を持つ偉大な男の大きな考えが必要だった。最初の計画では鉄道は常に山を直進して登り、すべての地点から常に同じ風景が目に、ただ高さが増すにつれてますます広がるだけだった。スイス実業家Guyer-Zellerは、目標だけでなく道にも注意しなければならないことを認識した:鉄道が十分な収益を上げるためには、多くの変化する絵を開かなければならなかった。
それをどうするかの考えは、本物の天才のひらめきのように突然彼に来た。1893年8月27日、彼は娘とMürrenからSchilthornの頂上を登り、そこからEiger-Mönch-Jungfrauの連続山塊の素晴らしい眺めがある。Guyerは終始明らかに一つの考えに没頭していた。上りで突然立ち止まり、「今見つけた!」と叫んだ。その夜疲労にもかかわらず、重い山歩きで50歳以上の男に与えられた疲労にもかかわらず、彼はユングフラウ鉄道の彼が思い描く位置計画を示す図面を作成した。
[図:
チューリヒのPhotoglob撮影
- ユングフラウ鉄道のEismeer停車所 (3161メートル) の郵便預かり所]
図面には「夜11時-1時半、部屋番号42、Kurhaus、1893年8月27-28日。G.-Z.」と記されている。正確な日付は、Guyerが自分の考えの重大さを完全に意識していたことを示す。そして実際に鉄道は彼が当時描いた位置通りに建設され、彼の死後も本質的な変更はされなかった。
区間は今まず遠回りでEigerとMönchを通ってユングフラウへ登る。これにより各停車所が全く新しく驚くべき眺めを開き、眺めは快適な段階で常に壮大さを増す。
1898年9月19日に最初の停車所「Eigergletscher」が落成した。Guyer-Zellerの死から4年後になって次の駅「Eigerwand」に到達した。1905年に「Eismeer」停車所が続き、1912年に「Jungfraujoch」が登頂された。続きはまだ始まっていない。実際の鉄道を頂上に直接導かず、その下で終わり、最後の部分に垂直エレベーターを設ける計画である。
ユングフラウ鉄道はKleine Scheideggで出発し、そこからLauterbrunnenとGrindelwaldから来るWengern-Alp鉄道に接続する。電気駆動の歯車鉄道である。「Eigergletscher」停車所まではオープン線路で走る。そこから岩に爆破した閉じたトンネルで登る。停車所は岩を貫通したトンネルの穴、つまり山壁に開かれた窓である。「Eismeer」駅には大きな現代設備のホテルがあり、電気厨房と電気暖房ですべての快適さを提供する。ユングフラウ鉄道の停車所からの眺めの喜びは比類なく、他のどの地球の区間も似た自然の楽しみを提供できない。
[図:
Eßlingen機械工場製
- 蒸気動車]
- 孤独なもの
クリスマスの頃に、優しいおじさんがフリッツェンに「何を一番欲しい贈り物にしたい?」と尋ねると、よく返ってくる答えは「鉄道!」です。この子は、線路や高架構造物、信号機を備えた大きな鉄道施設を望んでいるわけではなく、控えめにただ一編成の列車を意味しているのです。子どもの概念では、そして大多数の大人にとっても、列車と鉄道は同じものです。フリッツェンは「ほら、鉄道が走ってる!」と叫びますが、お父さんも「明日、鉄道で出かけるよ!」と言いながら、実は列車に乗るつもりでいるのです。
[図版: 389. 機関車車両
ドイツ領南西アフリカのオタヴィ鉄道における蒸気動力車]
このように部分を全体の名で呼ぶ、この「全体で部分を表す」(totum pro parte)という表現には、ここに深い内面的な意味があります。すべての鉄道施設は、列車を輸送するために作られているのですから。このような言い回しが頻繁に用いられる原因は、疾走する長い列車の、あのすべてを支配する壮麗な姿にあります。数年前までは、列車だけが輸送を担っていました。しかし最近では、機関車の後ろに連結された車両の共同体に代わって、線路上を孤独に走る単一の車両がますます多く見られるようになりました。その窓からは旅人の顔が覗いています。今日では、もはや子どもの意味での「鉄道」だけではなく、ますます多様化する交通需要が、線路上の世界に新しい住人を生み出したのです。
現在の交通需要は、たとえ交通量の少ない路線であっても、一日に三、四回しか輸送の機会が与えられるのでは満足しません。しかし、経営的に成果を上げなければならない鉄道管理局は、列車を運行させるにはある程度十分な乗車率が見込める場合に限られます。どの列車の前にも機関車が控えていて、その牽引力が部分的にしか活用されないと、極めて非経済的です。そこで大きな交通の空白を埋めるために、比較的弱い機関車を備えた軽い列車が導入されましたが、それでも金銭的に満足できる結果には至りませんでした。ここで非常に望まれる根本的な解決策として、さらに軽く小さな交通単位が作られなければなりませんでした。それが「動力車」(Triebwagen)に見出されました。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- 電気動力車
プロイセン国鉄の蓄電池(アキュムレーター)複式車両]
この車両は、一台の車両の中に駆動機関と旅客のための空間を一体化しています。これにより全体重量を低く抑えられ、一席あたりの死重(dead weight)が少なく、運転は機関車運転士、火夫、車掌を兼ねる一人の男だけで行えます。どの列車も終点で面倒に方向転換しなければならず、少なくとも機関車を列車の片端からもう片端へ移動させますが、動力車はすぐに進行方向を反転できます。また、列車の入れ替え設備が十分でない駅でも方向転換可能です。このように動力車は最も柔軟な輸送手段であり、その極めて優れた運用特性により、その重要性はますます高まっています。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- 蓄電室
動力車の前面壁の前の電池配置]
プロイセン国鉄では1907年にまだ5両の動力車しかなく、それは性能試験のために作られたものでした。1910年にはすでに100両が運用され、現在プロイセンでは367両、ドイツ全鉄道では470両が走っています。これらは列車運行の大きな空白を埋め、支線から旅客を本線の急行列車へ運び、本線自体の接続を改善します。駆動は蒸気、電気、そして時折ガスまたはオイルモーターによります。最新のものは、一台の車両にガス発生器と電気駆動機を組み合わせたものです。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- 電気蓄電
動力車の蓄電池セル内の鉛板]
蒸気動力車のボイラー設備は、機関車のものと根本的に異なります。ここでは極めて安価に運用し、全体の蒸気設備を一人の男だけで操作できることが重要です。焚き付けを可能な限り自動的に行うよう工夫され、たとえば燃料は屋根上のバンカーに収められ、特別な装置で調整されながら必要に応じて火格子へ滑り落ちます。ボイラーは非常に小さく、ほとんど水の予備を蓄えません。水は絶えず供給されます。通常、ボイラーには機関がその瞬間ごとに必要とするだけの蒸気しか含まれません。この方式により非常に迅速な点火が可能となり、動力車はいつでもすぐに稼働でき、準備時間が不要になります。高過熱度と、35気圧に達する異常な蒸気圧の使用が極めて有利に働きます。
多くの場合、蒸気車の運転台はボイラーのある前面側に一つだけ設けられます。しかしその運転台は車両幅の両側へ突き出しており、後進運転時にも運転士が線路を見渡せ、この場合も動力車の方向転換が不要になります。他の蒸気車には二つの運転台があり、その場合一方からもう一方の実際の機関操作レバーへ操縦杆が渡されます。この場合、ボイラーを完全に無人にするわけにはいかないので、通常は特別な火夫を置くことになります。
今日ドイツで運行されている動力車の圧倒的多数は、電気蓄電池(アキュムレーター)で駆動されます。この駆動方式は路面電車では失敗し、自動車でもごく限られた範囲でしか成功しませんでしたが、鉄道動力車では極めて有利であることが証明されました。その理由は、ここでは振動の少ない軌道があり、適切な保守と監視がいつでも利用できるからです。また、蓄電池箱の配置方法が、路面電車の場合より有利にできる点も加わります。
最初の電気蓄電池付き動力車では、電池箱は路面電車と同じく座席の下に置かれていました。ここではアクセスが悪く、充電中は区画室内を悪臭のガスで満たしていました。ヴィットフェルトの提案により根本的な解決がなされ、現在では蓄電池は車両の前面側に特別に設けられた部屋に収められています。これにより今日の電気動力車の独特な形態が生まれ、ますます場所を占めています。特に経済的であることが判明したのは大型蓄電池の使用です。モーターの性能に応じて車両はかなり長くならざるを得ず、曲線での十分な柔軟性を保つために、通常は中央で分割されます。これにより短い連結器でつながれた複式動力車が形成されました。これらは一つの単位をなし、分離は工場の作業でしか行えません。
[図版:
Bauart der Bergmann-Elektrizitätswerke in Berlin
- 動力車の運転台
運転スイッチ、空気ブレーキ、手ブレーキ付き]
蓄電池は個々のセルからなり、耐酸性の木箱に収められています。中には希硫酸が入り、そこに特別に加工された鉛板が浸されています。外部から十分な時間にわたって電流が供給されると、これらのセルは以後電流を放出でき、車両の下に取り付けられたモーターを駆動します。
これにより、この種の動力車は充電所に依存していることがわかります。通常、一回の充電で100キロメートルしか走行できず、したがって充電所から50キロメートル以上離れることは許されません(往復できるように)。最近では180キロメートルの走行能力を持つ蓄電池動力車も登場しています。時速は最大60キロメートルです。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- プロイセン国鉄の動力車運転台内の設備
配電盤内:1. モーター安全器、2. 電池安全器、3. 電池切替器、4. モーター遮断器、5. 運転スイッチ(6. 安全運転クランク付き)、7. 空気圧ブレーキレバー、8. 自動補助スイッチ、9. 自動空気ポンプスイッチ]
この電気蓄電池動力車の充電所への依存は、すぐに電気駆動の大きな利点を保ちつつ、線路上で完全な自由度を持つ車両を作りたいという願いを生みました。この目標はかなり奇妙な迂回路で達成されました。つまり、動力車の中に発電機を組み込んだのです。これには exclusively ベンシン、ベンゾール、またはディーゼルモーターが用いられ、これらはすでに独立した動力機として十分に実用化されています。ここではこれらは発電機(ダイナモ)を駆動するだけであり、そのダイナモがさらに車両下の電気モーターへ電流を送ります。
この奇妙な迂回路が必要なのは、これらのいわゆる内燃機関が特定の回転数でのみ良好な効率を発揮するからです。しかし鉄道車両の駆動は速度が変化し、発進時や登坂時に機関から高い出力が要求され、それは速度を落とすことでしか得られません。したがって、時折見られるような内燃機関の直接駆動では、機関軸と駆動輪軸の間に可変変速装置を介在させなければなりません。また、動力車軸の回転方向を反転させる必要があります。内燃機関はこれをそのままでは提供しません。したがって特別な逆転ギアを設けなければなりません。
さらに、内燃機関は無負荷でしか始動しません。したがって、始動中に機関を駆動輪から切り離すためのクラッチが必要です。これらすべての装置により、鉄道車両の内燃機関直接駆動は極めて複雑になります。我が国ではこのような装置は避けられています。
内燃機関と駆動輪の間にダイナモと電気モーターを介在させると、迂回路にもかかわらずはるかに単純な装置になります。発進時や登坂時の大きな動力需要は、平坦区間を滑走中に充電される蓄電池から満たせます。進行方向の反転は単にスイッチレバーを倒すだけで行えます。無負荷始動はダイナモを回路から切り離すことで達成されます。結果は、あらゆる点で実用的で完全に自立した鉄道車両です。この形態の「孤独なもの」は完全に自立し、完全な独立の中でその隠遁生活を営むことができます。
内燃機関としてベンシン・モーターが最良の結果をもたらすことは自動車製造が教えるところですが、ドイツの鉄道では通常ベンゾール電気動力車が用いられます。ベンゾールもベンシンも液体炭化水素で、容易に気化します。ベンシンは石油から、ベンゾールは石炭から製造されます。ドイツには石油がなく、我が祖国の石炭の富は大きいのです。ベンゾールの使用により、鉄道動力車は外国からの輸入に依存せず、多額の資金が国外へ流出することもありません。
[図版:
Erbaut von der AEG
- エジプトのケディーヴのベンゾール電気動力車]
ベンゾールは機関の燃焼室でのやや不利な利用性のほかに、0度ですでに固まり始めるという厄介な性質があります。一方ベンシンははるかに低い温度に耐えます。そこで寒い季節には、機関始動のために常に少量のベンシン予備を用意します。機関が回り始めると、ベンゾール容器は熱い排気ガスで加熱されます。これらのガスは同時に、燃料容器を包む炎を消すマントルを形成し、中の液体が点火しないようにします。しばしば二酸化炭素または窒素層による特別な被覆も設けられます。
[図版:
Erbaut von den Bergmann-Elektrizitätswerken in Berlin
- プロイセン国鉄のベンゾール電気動力車
屋根上の冷却水容器付き]
ベンゾール電気動力車は二つの台車に支えられ、一方の台車に駆動・発電機、もう一方に電気モーターが載っています。すでに述べた小さな電気蓄電池の挿入により、内燃機関の負荷を常に一定に保てます。その始動は、ブレーキ用にすでに準備された圧縮空気によるか、または電気的に行われ、ダイナモを蓄電池に接続して短時間モーターとして作動させます。車両が停車中には、動力機の回転数を半分に落とせ、その間に特に目立つ振動が減少します。
自動車と同様に、シリンダー壁の冷却には冷却水が必要です。これは車両下や、時には屋根上の容器に収められ、前部に細かい管網を備えて、可能な限り大きな水面を冷たい空気に触れさせます。シリンダー壁で温められた水が冷却器へ流れる前に、冬には座席下の管を通り、車室内を暖め、暖房として働きます。ディーゼル機関のような重油供給の内燃機関の排気ガスも、屋根上の煙突を通って車両上へ排出されます。
動力車は、蒸気駆動の鉄道列車と、ますます場所を占めようとする新しい駆動方式との間の連結環を形成します。「孤独なもの」の一つが線路上を走るのを見れば、かつての壮麗な蒸気機関車がもはや線路上の世界の唯一の支配者ではなくなったことを実感します。しかし、最も大きく重い列車の牽引においても、ますます強力な競争相手が生じています。完全鉄道への電気の応用――すでに未来を指し示す領域――に、この現在の鉄道技術に関する考察の最後の節を捧げましょう。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- 蓄電池を電源とする電気クレーン機関車]
[図版:
Elektrische Einrichtung von der AEG
- ベルリン=リヒターフェルデ=オスト電気近郊鉄道の列車
第三軌条による集電の動力車。500ボルト直流]
- 架線の下で
私たちは国道を走り、一つの州全体の鉄道に電力を供給する巨大発電所へ向かっています。案内人は「あと5分で着きます」と言います。
私たちは前方に目を凝らし、確かに巨大でそびえ立つ建物が現れるのを待ちます。高煙突、城壁や屋根、水塔、大きな搬送設備を探します。しかし何も見えません。車が止まります。私たちは目的地に着き、それでもまだ巨大発電所を探しています。
私たちが止まった大きな門は、明らかに地中へ続いています。しかしその門をくぐると、暗く湿った洞窟ではなく、よく換気され、自然光が豊富に差し込む機械室に入ります。巨大な発電機が背を丸め、同じく巨大な機械に駆動されて回転しています。
私たちは鉄道発電所の中にいます。煙突も水塔も、技術的に華麗に造られた外壁も、遠くからその場所を告げません。自然の地形の波の中に十分な空間が掘られ、重い鉄筋コンクリート梁で覆われ、さらに上部に何層もの石詰めで保護されています。全体は草原の土で覆われ、光と空気の十分な入り口は比較的小さな開口部だけです。
敵の飛行機は、このような未来の発電所を目視で見つけることはできません。たとえその場所が裏切りによって正確に知らされたとしても、爆弾投下で破壊することもできません。この発電所は煙突も水塔も必要とせず、蒸気ではなくガス機関で運転されるからです。このような施設は容易に隠せ、煙で場所を明らかにすることもありません。機械の爆弾耐性埋設の費用は、自由に立つ大規模建築に今日避けられない華麗な建築的装飾を省略できることで十分に相殺されるでしょう。
私たちの未来の散策を続けると、さらに多くの奇妙なものが見えます。
[図版: 399. オールスドルフ=ハンブルク=ブランケネーゼ電気近郊鉄道の列車
架線集電の動力車。6000ボルト交流]
発電所へ機械用の作動ガスを準備するための大量の燃料は、トンネルを通じて運ばれます。これにより、多数の貨車群の動きが飛行機に発電所の指針となることもありません。駆動機関の排気ガスは空気中へ出さず、付属の工場で大量に硝酸に加工されます。また、最新式の鋼製造のための電気炉や、おそらくアルミニウム工場も付属しています。大きな配電盤は、発電所が鉄道と付属副業だけでなく、広い範囲の工業と住宅への電力供給も行っていることを教えています。
これが、今日プロイセンで完全鉄道の電気運転のための発電について抱いている計画です。ご存じのように、戦前には軍事側から完全鉄道の大規模電気化に対して強い懸念が寄せられていました。 openly 露出したため飛行機に容易に見つかる発電所が一つ破壊されれば、広い地域のすべての鉄道が同時に停止する恐れがあったからです。このような反論は、容易に作れる飛行機耐性の発電所によって無力化されます。
しかし大戦は、敵の攻撃と鉄道運転の維持との関係について、さらにずっと重要なことを教えてくれました。それは電気運転の導入に極めて有利に働きます。
[図版: 400. 軌条を電流の帰路とする
レール継ぎ目を導電銅線で橋絡]
蒸気機関車では石炭しか燃やせません。ドイツは石炭の巨大で当面尽きることのない産地を持っています。しかし石炭鉱山はすべて国境地帯にあります。ザール地域やルール地域、そしてさらに上シュレージェンの鉱山は、敵が国境を侵入すれば比較的容易に失われる可能性があります。このような可能性は、たとえかなりありそうもないと思っても、常に考慮しなければなりません。
鉄道発電所は石炭を必要としません。そこで褐炭や泥炭を燃焼またはガス化できます。これらの燃料は帝国の中心部に豊富にあります。いつでも利用可能です。
上述の発電所施設と、先ほどの考察のような考慮により、国防に関する完全鉄道敷設のすべての本当に注目すべき反対意見は取り除かれます。なぜなら、架線の容易な破壊は、軌道についても同様であるため、決定的な反論とはならないからです。もちろん、軍事的な補給を国境を越えて不可能にしないために、送電線に依存しない機関車群は今後も存在しなければなりません。この目的のために油焚きディーゼル機関車が開発され、十分な数のこの機械が運用され、常に利用可能に保たれるべきでしょう。
電気牽引の導入は、これまでの鉄道事情の完全な転覆をもたらします。このような古くから実証された設備の完全な変革を考えるとき、その提供する利点は大きなものでなければなりません。
そして実際、そのとおりです。
確かに、今日すぐに主要鉄道を電気運転に改造しなければならないという状況ではありません。ここでは、たとえば馬車鉄道が電気化されたときのように、運転の可能性の限界に達しているわけではありません。路面電車は電気化により、初めて現代の交通機構における生存権を勝ち取ったのです。しかし完全鉄道は、すでに見たように、蒸気力の使用でも完全に現代的で満足できる運転手段とみなせます。それにもかかわらず、その変革が力強く、確実に不可避的に目指されているのは、特別な理由によるものです。
[図版: 401. デッサウ=ビッターフェルト区間の架線支柱
中央:吊り線を支えるディアボロ絶縁体]
電気完全鉄道運転の利点を簡潔に次の点にまとめられます:
すべての発電を少数の大規模発電所に集中させることで、運転コストが低下します。
低品位燃料を使用でき、そこから副産物が得られます。
電気機関車はより大きな性能を発揮できます。予備品の死重を運ぶ必要がありません。
電気機関車はより長く連続運転でき、したがってはるかに良く活用できます。
[図版:
Bauart der AEG (ohne Hilfsdraht)
- デッサウ=ビッターフェルト区間の架線]
[図版:
Erbaut von den Bergmann-Elektrizitätswerken in Berlin
- ミッテンアルト鉄道の架線]
機関車乗務員の業務は大幅に軽減され、電気制御の操作は簡単で快適です。
旅客はもはや煙に悩まされず、煙中の酸による鉄道施設の損傷も、機関車の火花投射による畑の被害もなくなります。
大規模鉄道発電所の建設により、工業と照明への電力を広い地域に安価に供給する機会が生まれます。
電気鉄道運転のエネルギーは水力で生成できます。
以下では、電気鉄道運転のこれらの主な利点を詳しく考察し、個別に根拠を述べます。
電気牽引だけが、発電を少数の場所に集中させ、大型機械ユニットで装備することを可能にします。これは包括的に重要です。なぜなら、今日一般にまだ存在する鉄道運転は、技術施設の一般に認められた原則と比べて不利だからです。
どの工場でも、発電を一つの地点に集中させるよう努めます。一つの大きな機械設備が、散在する多数の小規模設備よりも常に安価に動力単位を提供します。摩耗し常時保守を要する部品の総数が減り、多数の小部品を大きな機械部品に発展させ、摩擦などによる損失が少なくなります。特に注目すべきは、加熱燃料の利用です。機関車ボイラーの多数の個別焚き火の代わりに、一つの大規模発電所で一つの巨大な焚き火を起こすだけで、多くの利点が得られます。特に、大規模固定発電所では低品位燃料を燃やせる点です。機関車テンダーには常に最高級の石炭を置かなければなりません。多時間運行中に火床を維持できるのは、これだけです。なぜなら、これが比較的少ないスラグしか形成しないからです。大急行列車機関車の火夫は、常に適時に石炭を供給し、多数のレバーを操作するので精一杯です。火格子の徹底的な清掃を頻繁に行うことは不可能です。一方、固定設備では、非常に灰の多い安価な褐炭を大規模設備で容易に燃やせます。階段式火格子やその他の補助設備により、徹底的な燃焼が実現できます。
個別焚き火による発電の不利な分散に加え、蒸気機関車の使用により、国民の富に大きな損失が生じます。石炭に含まれる重要な高価な物質が利用できず、完全に失われるからです。最近の大きな化学的成果により、石炭を火格子で直接燃やさず、大規模設備で先にガス化すれば、油、タールピッチ、硫酸アンモニウム(優れた肥料)、硝酸、その他多くのものを得られます。ガスは蒸気ボイラーで燃やしたり、ガス機関で使用したりできますが、いずれにせよ大規模固定設備で副産物を保持することで大きな価値を得られます。
[図版:
Bauart der AEG
- デッサウ=ビッターフェルト区間の分岐器設備]
今日すでに機関車でボイラー性能を最大限に活用するための多数の設備は、もはやほとんど増やせません。これまでの通常サイズの機関車からは、これ以上大きな動力性能を引き出すのは困難です。しかし、列車の重量と速度に対する要求は絶えず増大しています。蒸気機関車でこれに応えるには、機械をさらに大型化しなければなりません。隣接する副線に近いため幅の拡大は不可能なので、機関車は長さだけを伸ばすことになります。しかし長い火格子を手でうまく給炭するのはもはや不可能で、移動火格子や類似の人工給炭設備を採用せざるを得ません。アメリカではこの点でいくつかの試みがなされましたが、ヨーロッパではこのような新設備で機関車をさらに負担させるのは目的に適さないとみなされています(すでに247ページで述べた通り)。
[図版: 405. 駅上の架線設備]
[図版:
Anlage ausgeführt von den Siemens-Schuckert-Werken
- 架線の氷結
スウェーデン・ラップランド鉄道の架線から氷を叩き落とす]
火床とボイラー空間の制限により、蒸気機関車の性能には上限があります。もちろん、この機械は今後もおそらく最も重い通常の列車を牽引できるでしょう。電気機関車は任意の性能で建造可能です。
[図版: 407. 張力錘
温度変化を補償するための架線への負荷]
蒸気機関車のさらなる大型化は、常に運ばなければならない予備の死重の増加をもたらします。急行列車では、発車時のテンダー上の石炭と水の重量はすでに全列車重量の12パーセントに達します。貨物列車でもまだ5パーセントです。電気機関車は一切死重を運びません。
蒸気機関車の活用可能性は、運転数時間後に火格子清掃、煙室清掃、その他の補助作業のために長時間線路から引き揚げなければならないため、大きく低下します。完全に停止していた蒸気機関車は、再び列車を牽引できるまで長時間を要します。乗務員は機械の維持と起動に多大な労力を費やし、本来の運転に寄与しません。
電気機関車ではこれらがすべて不要です。修理の必要が生じるまで連続運転でき、それは旧式機械よりはるかに少ない頻度です。準備は不要です。いつでもすぐに完全稼働可能です。また、テンダー付き蒸気機関車でしばしば必要な方向転換の厄介な作業も不要です。なぜなら電気機関車は両前面に運転台を持つからです。
電気機関車は、そこに勤務する職員の勤務条件にまさに革命的な改善をもたらします。完全に無防備な立ち位置から今日の運転室への移行はほとんど徹底的なものではありませんでしたが、新機械形態がもたらす改善はそれ以上です。すべての保護措置にもかかわらず、機関車乗務員は冬、特に嵐の中で依然として天候にかなり苦しんでいます。ボイラーのすぐ近くは強い熱気で、一歩後ろへ下がれば厳しい寒さです。
[図版:
Bauart Siemens & Halske
- 踏切保護
架線より下端が低い道口警告板]
「電気」運転士は、あらゆる方向から閉ざされ、快適に暖められた部屋に立ちます。区画の乗客と同等です。熱放射も冷たい風も悩ましません。大きなガラス窓の後ろに立ち、障害なく線路を見渡します。ボイラーの覆う長い前部構造はなく、信号を覆う蒸気雲もなく、線路上を転がる車輪の雷鳴が耳に響くこともありません。
[図版:
Accumulatoren-Akt.-Ges. in Berlin und Hagen
- 監視車両
電気架線検査・修繕車両]
機関車運転士の姿が今後、今日まだまとわりついている神秘的な輝きをかなり失うことは疑いの余地がありません。機関車乗務員と他の列車との分離はなくなり、おそらく列車長は今後運転士の隣に席を得つつ、いつでもそこから他の車両へ到達できるでしょう。
[図版:
Erbaut von der Hanomag. Elektrische Ausrüstung von der AEG
- 電気貨物列車機関車
盲軸と押し棒駆動。軸配置 ~D~]
旅客自身も、新運転方式への移行により、極めて不快な煙の悩みが直接的に、そして特に喜んで気づくでしょう。最も清潔な人々でも、今後手袋をはめて何時間も鉄道に座る必要はほとんどなくなり、物を触った瞬間に指を煤で汚す心配がなくなります。機関車煙突から運ばれる微細な石炭粒子が車両へ降り注ぐのも止みます。車両はもはや煤だらけの外見にならず、駅もはるかに親しみやすい顔を見せるでしょう。管理局は塗装費を大幅に節約でき、機関車煙中の酸によるすべての鉄骨の大きな損傷もなくなります。
さらに、管理局は、保護帯や溝にもかかわらず機関車の火花投射で絶えず発生する畑の被害の消滅により、大きな節約を得ます。電気機関車は――比喩的に言えば――遠くへ閃く火花で駆動されますが、決して点火する火花を投げません。
蒸気機関車使用時より電気運転では当面暖房の実施がやや不便です。最も簡単なのは、今日すでに個別に実施されているように、座席下に抵抗体を置き、電流を流して加熱する方法です。しかし、当分すべての列車が電気機関車で運転されることは見込めません。蒸気運転がはるかに優勢で、蒸気暖房器の撤去は考えられません。蒸気列車と電気列車間の車両の自由度を確保するため、電気機関車には暖房用の蒸気発生器を装備しなければなりません。
[図版: 411. レーシャ鉄道(クール=ザンクト・モリッツ)の電気機関車(除雪プラウ付き)
軸配置 1~D~1]
したがって冬期には、このような機関車に暖房ボイラーの運転が必要です。熱発生はここではコークスまたは油焚きです。抵抗体による技術的に美しい電気暖房は高価すぎます。
複式装置と蒸気過熱、そして最近の給水予熱により、蒸気機関車での石炭利用はかなり向上しました。電気運転が競争力を持つには、動力単位を機関車車輪へ極めて安価に供給しなければなりません。安価な加熱燃料の燃焼、そのガス化、特に副産物の獲得がこれに大きく寄与します。それでも、鉄道発電所が線路と小規模副業だけのために働く場合、動力単位はまだ高すぎます。機械は常に最高の動力需要に十分対応できるように計算されなければなりません。この需要は24時間のうち、線路からの最高負荷の短時間だけ要求されます。他の時間は既存の動力の完全利用は不可能です。この望ましくない状態は、発電所が他の目的にも大幅に電力を供給することで大幅に改善できます。したがって、周囲の町村に電気力を供給するのは有益です。
このようにして、電気完全鉄道は全国の生活条件の改善とさらなる工業強化のための先駆者となります。小型電動機は稼働時にのみ電力を消費し、経験上小工業を向上させ、大工場も強力な電力供給所近くに容易に生じます。この効果可能性の活用は、完全鉄道の電気運転への拡張における重要な課題です。
特に重要なのは、外部への電力供給を伴う極めて大規模な発電所で、落水を包括的に利用できることです。ドイツでは特にバイエルンに機会があります。すでにいくつかの電気運転区間がそこで水力発電所から電力を得ています。ヴァルヒェン湖とイーザル湖からコッヘル湖への高度差の壮大な利用が準備されています。
我が国で今日すでにかなりの数の電気完全鉄道が運転されていることは、次のように拡張された区間の一覧に示されます:
デッサウ=ビッターフェルト(プロイセン=ヘッセン国鉄)。
ラウバン=ケーニヒスツェルト(リューゲンビルゲのプロイセン=ヘッセン国鉄)。
ムルナウ=オーバーアマガウ(地方鉄道株式会社)。
ザルツブルク=ベルヒテスガーデン(バイエルン国鉄)。
ガルミッシュ=パルテンキルヘン=グリーゼン(バイエルン国鉄)。
ガルミッシュ=パルテンキルヘン=国境(インスブルック)[ミッテンアルト鉄道](バイエルン国鉄)。
バーゼル=ツェル [ヴィーゼンタール鉄道](バーデン国鉄)。
カールスルーエ=ヘルナルプ(バーデン地方鉄道)。
これらの鉄道への電気運転導入に至る前に、特にここで使用すべき最適な電流方式を確定する必要がありました。再びプロイセン=ヘッセン国鉄管理局がここで主導的な役割を果たしました。この分野で特に功績を挙げたのは、公共事業省の講演官、機密上級建設参事官ヴィットフェルト博士(工学博士名誉)です。
1900-1902年にはすでにヴァンゼー鉄道のベルリン終点駅とツェーレンドルフ間の電気試験列車が運行されていました。ここでは動力車が使用され、駆動機関は旅客車両に組み込まれていました。750ボルト直流が用いられました。電気列車は蒸気列車間に走っていました。当時すでに運転は円滑でしたが、蒸気機関車牽引よりやや高価であることが判明しました。
1903年には、ベルリン(ポツダム駅)-リヒターフェルデ=オストの9キロメートル近郊区間が電気運転用に整備され、今日まで継続しています。再び直流ですが、500ボルトのみの電圧です。集電は試験運転と同じく、軌道横の地面に絶縁して置かれた第三軌条によります。
[図版:
Bauart der AEG
- 前方にモーターを備えた機関車
軸配置 ~B~ + ~B~。車輪間に盲軸駆動の保護カプセル。中央に変圧器があり、そのコイル間を循環する絶縁油の冷却コイルが見える]
[図版:
Bauart der Siemens-Schuckert-Werke
- 二つの内部モーターを備えた電気機関車
軸配置 1~D~1]
リヒターフェルデ区間で得られた経験は、短距離での直流運転が非常に良好な性能を発揮することを示しました。しかし完全鉄道の電気駆動開発は別の道を歩まなければなりませんでした。直流から交流へ移行せざるを得ませんでした。
路面電車、都市高速鉄道、近郊区間(今日までほとんど直流運転)と完全鉄道の決定的な違いは、その長さの広がりにあります。直流には非常に長い距離での使用を一般に禁じる性質があります。
どの導線も、送られる電気仕事に抵抗を対抗し、それを消耗させます。導線が長いほど、導線抵抗による損失が大きくなります。しかし、この損失を小さく保てるのは、非常に高い電圧で電流を送る場合です。50,000、60,000、さらには100,000ボルトが一般的な電圧数になりました。しかし発電機は通常約5,000ボルト以上の電圧を供給できません。ベルリンからハレまでの鉄道線路だけでも、導線損失のためにはるかに不足します。
[図版:
Lokomotive erbaut von den Siemens-Schuckert-Werken
- 機関車モーターの引き上げ
一つの集電器除去後]
このような区間――そして将来はさらに別の距離――を供給するには、発電機からの電流の電圧を上げなければなりません。直流では回転する変換器(走行機械)を挿入するしかなく、常時保守を要し自身もエネルギーを消費します。一方交流は、監視不要の静止機械で最も簡単に電圧変更を行えます。これらは技術上変圧器と呼ばれます。
このような変圧器により、送り込まれた交流の電圧を任意の範囲で上げ下げでき、変更はほとんど仕事を消費しません。大規模交流変圧器は最高効率の機械の一つです。その仕事損失はわずか1〜2パーセントです。
鉄道運転での交流使用の条件は、20世紀初頭までまだ存在しなかった適切な交流モーターの開発でした。
[図版:
Erbaut von den Siemens-Schuckert-Werken
- スウェーデン・ラップランド鉄道の機関車
吹雪後の走行後]
プロイセン国鉄管理局は、1903年から1905年にかけて、ベルリン近郊のニーダシェーネヴァイデ=スピンドラースフェルト区間で、全般電気会社が開発した新しい交流モーターの試験運転を行う機会を与えました。結果は満足すべきもので、1907年から重要な近郊区間オールスドルフ=ハンブルク=ブランケネーゼが6,000ボルト交流運転用に整備されました。
この線路ではいくつかの、かなり重い初期の困難を克服した後、すぐに完全な成功を収め、さらに一歩を踏み出す勇気を与え、今度は完全鉄道を試験区間として電気運転することになりました。しかしこれまでは動力車だけが使われていましたが、完全鉄道では機関車――つまり旅客区画と固定連結されていない駆動車両――が製作されました。
1911年1月18日、プロイセン初の電気完全鉄道であるビッターフェルト=デッサウ区間が運転を開始できました。整備は短期間でヴィットフェルトの指示によりハレ鉄道管理局が、ドイツの3大電気技術企業AEG、シーメンス=シュッケルト工場、ベルクマン電気工場、およびマッファイ=シュヴァルツコップ工場、ブラウン・ボベリ&Co.社を動員して行いました。この区間は戦争勃発まで運転されていました。電気牽引はまもなく両端点を超えて大幅に拡張され、マクデブルクからデッサウ、ビッターフェルトを経てライプツィヒ、そしてそこからハレまでの154キロメートルの区間を包含する予定です。
[図版: 416. ビッターフェルト=デッサウ区間の急行列車前の電気急行列車機関車]
[図版:
Elektrische Anlage ausgeführt von den Siemens-Schuckert-Werken
- スウェーデン・ラップランド鉄道の貨物列車]
この施設もすぐに満足すべき結果をもたらし、当時すでに新運転方式を技術的に完全に掌握していたことを示しました。今日、数年間の運転で得られた経験に基づき、電気完全鉄道の形態は完成していると言えます。また、最も重要な争点である最適電流方式の選択についても完全な明確さが得られています。
プロイセン、バイエルン、バーデン、オーストリア、スウェーデン、スイスの国鉄管理局は、これらの国の電気技術大手企業と一致して、紙上および現地での徹底的な準備作業の後、高架線電圧の単純交流で低い交流数を主鉄道運転に最も適した牽引方式と認めました。歴史的意義を持つビッターフェルト=デッサウ試験区間の考察により、未来の電気完全鉄道がどのような姿になるかの概観が得られます。
[図版: 418. 電気急行列車機関車の運転台]
この線路の発電所建設――もちろんまだ蒸気機関で副業なし――のために、ビッターフェルト近くのベルリン=ハレ線上の小さな駅ムルデンシュタインのすぐ近くの土地が選ばれました。ここは広大な褐炭地域の中央で、長期間の加熱燃料需要を十分に満たせます。したがって安価な燃料を遠くへ運ばずに使用でき、これが電気運転の経済的成果にとって決定的に重要であることはすでに指摘しました。
石炭の熱量は最新式のボイラー設備で徹底的に利用されます。ムルデンシュタインには20の水管ボイラーが稼働し、管を非常に急角度に立て、褐炭燃焼時に大量に発生する飛灰が管壁に沈着して熱吸収を減らさないよう、常にすぐに下へ滑り落ちます。特別に工夫された火格子の容易な除灰と、運転中の灰取り出しの可能性が確保されています。
石炭を運ぶ鉄道車両はランプを上がり、ボイラー棟の高層階でバンカーへ内容物を排出します。そこから石炭は自動的に火床へ滑り落ちます。ムルデンシュタインのボイラー棟にはシャベルは一切ありません。一人の男が複数のボイラーを操作できます。
ここで発生した蒸気がタービンを駆動し、これと大型発電機が連結されます。これらは4,000ボルト電圧、16-2/3パルスの交流を生み出します。つまり1秒間に16-2/3回正方向と同回負方向に電流が流れます。この単純鉄道交流のパルス数は、通常の送電線が導く三相交流(回転磁場)の1秒間50パルスのちょうど1/3です。このような交流を選んだのは、後で鉄道と送電線発電所の可能な限り容易な統合のためです。
発電所では巨大変圧器で電圧を60,000ボルトに上げ、この形でビッターフェルト近くの線路沿いに設けられた変電所へ送られます。ここでさらに変圧器設備により15,000ボルトに下げられ、架線へ流れます。
これは固定の支柱に架線の上に吊り下げられています。機関車はパンタグラフで架線から電流を取ります。駆動機へ流れる前に機関車変圧器を通り、数100ボルトに下げられます。電気モーターも発電機も非常に高い電圧に耐えられないからです。
したがって電流は三度の電圧変更を受けます。その経路はかなり複雑です。それでもこの設備は効率と明瞭さの点ですべての技術的要求を満たしています。
発電所での鉄道電流の60,000ボルトへの昇圧は、長い送電線の損失を可能な限り小さくするためであることはすでに知っています。しかし架線自体も一種の送電線です。本来なら高圧電流をそのまま架線へ送るのが経済的に最も有利でしょう。
しかし架線は特別な種類の導線です。送電線から変電所へのもののような電気的負荷だけでなく、機械的にも強く攻撃されます。したがって架線は送電線よりはるかに頻繁に固定しなければなりません。多数の絶縁体が必要で、各絶縁体を60,000ボルトに耐えうるほど強くすると、極めて高価で全く不明瞭な設備になってしまいます。これを避けるため、架線では低い電圧数によるより大きな電圧降下を甘受します。
都市、急行などの鉄道ではすべての国で、集電を軌道横の第三軌条として敷設します。これは便利で安価で、軌道上の空間を妨害物から自由に保つ利点があります。しかし長距離鉄道ではこのような集電は考えられません。使用される高電圧がこれを禁じます。短い都市鉄道では500〜750ボルト直流が用いられ、人体はあまり不利な条件下でも通常耐えられますが、完全鉄道では15,000ボルト交流で、絶対に致命的な電圧です。したがって生きた人体による同時の送電線と走行軌条(帰路)の接触を不可能にしなければなりません。致命的な電圧を大地軌条で野原や国道に通すのは当然不可能です。
したがって高く吊られた架線を実施する必要があります。既知の路面電車架線は手本になりませんでした。なぜなら、低速車両用の線路を設計するのと、120、場合によっては150キロメートル時速で走る機関車の下に線路を作るのは別だからです。
[図版: 419. 電気機関車のモーター室
電流供給ブラシ付きアンカー]
路面電車線路は細い鋼製横線に固定され、強く張らずに軽い弧で垂らします。線路は常に上下する曲線になります。ばね圧で押される路面電車のパンタグラフまたはローラー集電器は、架線の変化する高さに容易に追従します。しかし機関車パンタグラフははるかに大きな質量を持ち、高速では架線の高さが常に変化すると速やかに上下運動できません。完全鉄道では架線を完全に直線に敷設する必要があります。
これは線を非常に強く張ることでしか実現できません。横方向に細い鋼線を支柱に使えません。横方向の要求に耐えられません。また導線自体の銅線もこのような強い引張力に耐えられません。銅は引裂強度が十分でないからです。電気的負荷の要求を超える断面の強化は、銅が高価な素材であるため許されません。したがって補助設備により、完全鉄道の架線はかなり複雑で多部品の構成になりました。
鉄道線路を架線で覆うことが、通過する景観の美しさを向上させるとは言えません。窓から見る旅客も、常に浮かぶ構造物が目の前をちらつき、眺望を損ないます。それでも、これはあまり邪魔に感じられないでしょう。鉄道の両側にしばしば立つ電信柱にすでに慣れているように。
ビッターフェルト=デッサウ区間の架線実施形態――これを基礎的とみなせます――は次の通りです:
区間ごとに100メートル間隔で両側に強力な格子マストが立てられ、軌道上を横切る水平の鉄製ジョイントで連結されます。これらは路面電車線路の横線に代わるものです。横方向に強く引かれても横方向に曲がりません。各ジョイント間には各軌道の上に、そして軌道と平行に、鋼線製の吊り線が固定され、強く張らずに弧(カテナリー)で垂らします。この吊り線に短い間隔で垂直の吊り線が取り付けられ、その端はすべて同じ高さにあります。吊り線は高い引張強度の鋼製補助線を保持します。これは完全に直線に敷設され、強く張られます。銅製の本架線は補助線のすぐ下に、極めて短い間隔のクランプで固定されます。これにより機械的負荷はほとんどなく、完全に直線にあります。シーメンス=シュッケルト工場の形態とは対照的に、AEG方式では補助線がありません。
温度変化による架線の長さ変化を無害にするため、1〜1.5キロメートル間隔で強力な錘により負荷され、常に張力を保ちます。
全体の線路配置は軌道中心線に正確に沿わず、常に右左へジグザグを描きます。これは機関車パンタグラフが常に同じ場所で架線に触れないようにするためです。そうでなければパンタグラフがその場所で削られ、溝ができ、そこに架線が引っかかり、引きちぎられる危険があります。格子支柱から軌道側へ架線高さで突き出る細い管状アームがジグザグ線を確保します。
各軌道上の2本または3本の線(吊り線、本架線、補助線がある場合)は、支柱に対して絶縁されなければなりません。依然として高い電圧のため単純絶縁では満足せず、各吊り点に二重絶縁を施す原則を貫きました。支柱部への電流漏れは人間の判断では決して起こりません。絶縁材としては磁器しか考えられません。その脆さにもかかわらず、この物質だけが非常に高い機械的負荷に十分耐えられます。100メートル長の鋼線または銅線を支えるのはかなり強い負荷です。最適の絶縁体形状はヴィットフェルトが提案したディアボロ形(図401参照)で、既知のおもちゃに倣ったものです。
架線が軌条上面から5メートルの高さに敷設されていても、踏切では接触を不可能にする特別な措置が取られています。なぜなら、高く積んだ干草車や行列で運ばれる旗の先端が線路に触れる危険があるからです。これを確実に防ぐため、各踏切の両側に線路と平行に長い警告板が吊り下げられ、その下端は架線より1〜2メートル低くなっています。線路を横断しようとする高すぎる物体は、まずこの板にぶつからなければなりません。
特に交通量の多い踏切にはさらに別の安全措置が施されています。架線はここでは道の柵が閉じているときのみ通電します。踏切が開いている間は、地下ケーブルで一方の側から他方へ電流が通ります。
交流の変圧しやすさという良好な性質のほかに、交流には不幸な能力があります。すなわち、その流れ方向と平行に近く走る送電線にしばしば非常に強い誘導電流を励起します。交流運転の鉄道線路に沿う弱電流線路での電信や電話は、特別な措置なしには不可能です。したがって弱電流線路は通常これまでとは全く異なる方法で敷設され、または特別な保護設備を装備しなければなりません。
[図版: 420. マルティンスヴァントにて
電気ミッテンアルト鉄道の区間片]
当初のビッターフェルト=デッサウ試験区間は極めて小さな勾配しかなく、特に平野での電気完全鉄道運転の経験収集に役立ちました。強く起伏のある地形での結果を知るため、プロイセン鉄道管理局はリューゲンビルゲ前山のラウバン=ケーニヒスツェルト線と一部接続線に第二の試験運転を設けました。これは後にブレスラウとゲルリッツへ拡張される予定です。ここでは強い勾配での電気機関車の挙動を観察できます。旅客には大きな利点があり、新運転方式では上り区間で蒸気運転時ほどゆっくり走る必要がなく、すぐに所要時間が短縮されます。なぜなら電気機関車は短時間過負荷に容易に耐え、ほとんど速度を落とさずに列車を登らせられるからです。
蒸気機関車の性能は約2,500馬力で限界に達するでしょうが、電気機関車には実質的に性能限界はありません。今日すでに3,000馬力の機械があります。必要なだけ駆動車両を連結でき、それらすべてを一人の操作員だけで済ませられます。機関車や無運転台の動力台車が直接連続するか、列車全体に分散されるかは関係ありません。
万一運転士が気絶した場合に列車を危険にさらさないよう、運転スイッチには非常装置が付いています。クランクをゼロ位置から回すと(駆動機に電流が供給)、グリップのボタンを押し下げていなければなりません。手がクランクから離れるとボタンが上がり、クランクは自動的にゼロに戻り、電流が遮断され、2〜3秒後には空気圧ブレーキが自動的に作動します。もちろん完全鉄道では運転士は決して一人で運転台にいることはなく、すでに述べたように列車長がすぐ近くに席を持つでしょう。
路面電車や高速鉄道の駆動機とは対照的に、今日まで機関車のモーターは軸間に置かず、機械車両の床に置くのが普通です。これにより重心が高くなり、205ページの考察で有利とみなされます。軸に置かれたモーターでは軌道上部構造への特に不利な影響を恐れ、またその非常に大きな質量がばね支持できないと考えられました。高置きはさらに、機械の直径を任意に大きくでき、数少ない機械セットで大きな性能を生み出せます。
もちろん高置モーターは、電気機関車に完全に回転しない部品を再び付けなければなりません。モーターは車両床にあり、ばね運動に従います。したがってモーター軸中心と駆動軸中心の距離が絶えず変化します。歯車による直接連結は不可能です。中間部材を採用せざるを得ません。モーターは通常押し棒で、しばしば歯車で、車枠に固定された無輪のいわゆる盲軸を駆動します。この盲軸もばね運動を受け、モーター軸との距離は変わりません。盲軸は水平の連結棒で駆動軸とつながれ、ばね運動を無害にします。
[図版: 421. シーメンス=シュッケルト工場の高速鉄道車両,
1903年の試験走行で1時間200キロメートル以上の速度を達成。回転磁場送電線装備の区間]
[図版: 422. AEGの高速鉄道車両,
1903年の試験走行で1時間210キロメートルの速度を達成]
しかし経験は、非常に重い非ばね支持質量の軌道上部構造への影響が、かつて考えられたほど有害ではないことを教えてくれました。また、今日ではそのばね支持のためのかなり簡単な手段があります。したがって現在、電気機関車では再び軸モーター方式に戻ろうとしています。特に、非常に小さな直径の歯車でさえ、大きな性能をほとんど摩耗なく永続的に伝達できるほど耐久性を持たせることが成功したからです。これにより電気機関車の建設が大幅に簡素化されます。
これで新駆動機の最終形態が見つかったかどうかは未来が教えるでしょう。いずれにせよ、戦争直前の2年間に建造された電気機関車は、シュレージェンの山岳区間での経験が示すように、完全に運転可能な機械とみなせ、あらゆる要求を満たせます。今後の発展では、すでに卓越して実用的な設備の改善だけが残されています。電気機関車の若さにしては、これは素晴らしい業績です。蒸気機関車の建設は80年以上経っても未完成とみなされるのですから。
1903年10月28日、ベルリン近郊のささやかな静かな軍用鉄道マリエンフェルデ=ツォッセン区間で、非常に注目すべき出来事が起こりました。この日、地上を走る車両がこれまでにもその後にも達成したことのない速度で区間を走りました。車両は1時間210キロメートルの速度を達成しました。
それは全般電気会社が製作した電気動力車でした。この会社はシーメンス=シュッケルト工場と共同で、当時の技術水準で電気駆動により鉄道でどれだけの速度が達成可能かを試験しました。シーメンス=シュッケルト工場の車両も驚異的な性能を発揮し、1時間200キロメートル以上の速度で区間を走りました。
当時この出来事は地球全体で正当な大騒動を巻き起こしましたが、実際の結果は生みませんでした。高慢な高みで先駆者が標識を立てましたが、完全鉄道の閉じた群衆はまだそれに近づいていません。
軍用鉄道での試験は回転磁場で行われました。三本の架線が軌道横ではなく横に敷設されました。電流は側面に突き出たパンタグラフで集電されました。三本架線は実際の運転ではほとんど問題にならないことがすぐにわかりました。発展は回転磁場をほとんど完全に放棄し、すでに知るように単純交流を優先しました。この変更だけが、鉄道での速度向上のさらなる努力の停止を説明するものではありません。これは単純交流でも達成可能です。むしろ、現在のまだ欠如する需要こそが、実際の運転への200キロメートル速度の導入を妨げたのです。なぜなら、これには巨大な投資が伴うからです。ツォッセン試験は未来の先取りでした。この未来から何が期待できるかは、最終節で考察します。
- 未来
これまでのページで鉄道に対して数々の賛辞を捧げてきた私たちは、今やこの人間精神の偉大な創造物に対して、その弱点をも指摘することを少しもためらう必要はありません。
今日の急行列車速度を、のろのろとした郵便馬車と比較すれば、ほとんど比類のない進歩であることがわかります。しかし、私たちの想像力は、実際に達成されたものをはるかに超えて、はるか遠くまで連れて行ってくれます。先ほど触れたツォッセン試験の結果から、今日の速度の倍で運行する急行列車を想像するのは、それほど難しくありません。すでに1年半前の段階で、車両をそのように加速できる駆動機が存在していたのですから、今日の技術にとって、時速200キロメートルの急行列車を実現するのは決して困難ではありません。それは旅行時間の半減を意味します。ツォッセン高速試験の精神的創始者であり、AEGの創設者であるエミール・ラーテナウは、このような加速された運行の効果について次のように述べています。
「時速200キロメートルの速度では、ビジネスマンはベルリン-ハンブルク間を、文字通り時間的損失なしに往復できます。朝、郵便を処理し、午前10時に出発すれば、途中で朝食をとり、数時間現地で用事を済ませ、必要に応じて取引所で多数の関係者と交渉し、午後4時に戻って午後と夜を文書仕事やその他の活動に充てることができます。家族にそのような旅行のことをわざわざ伝える必要すらほとんどないでしょう。」
実際、ベルリンからハンブルクへの旅行はもはや1時間半以上を必要としません。ベルリンからライプツィヒまでは1時間以内で駆け抜けられます。ミュンヘンへは、帝国首都から中断のない運行(それは当然のことになります)で、3時間15分で到着可能です。このような大きな距離でも、旅行日を1日だけ使い、寝台車で夜を過ごすことなく、用事を済ませて戻ってくることが可能になります。
このような旅行時間の短縮が、商業と交通にどれほど大きな意義を持つかは、改めて述べる必要はありません。しかし、その実現には莫大な資金を投じなければなりません。既存のどの鉄道区間もこれに利用できません。このように極めて高められた列車の速度は、移動する質量の巨大に増大した衝撃力のために、今日の鉄道が持つものよりはるかに強固な上部構造を要求します。連続した時速200キロメートルの速度を発揮できるのは、路線が極めて緩やかな曲線しか持たない場合だけです。軌条高さでの道路交差は、増大した危険のため不可能です。同じ理由で、遅い列車を合間に運行させることもできません。したがって、この進歩は全く新しい軌道を敷設しなければ、技術的に実現不可能です。外国の土地を購入し、これまでに使われていない高さのレールを敷き、より強力な枕木を使用する必要があります。
そこで問題になるのは、実際に存在する需要が、このような巨大な投資を正当化するかどうかです。このように加速された列車の運賃は非常に高くなければならず、わずかな時間の利益のために現在の運賃の4倍または5倍を支払う用意のある十分な数の旅客が見つかるかどうかは疑問です。一方、残る旧路線では、現在の料金で引き続き乗車できます。魂の願いを満たすためだけに、国家も鉄道管理局もこれほど大きな金額を犠牲にはできません。
高速路線をより安く建設するには、今日の固定軌道方式をやめて単線鉄道を採用すれば可能です。しかし、ここで私たちはまだ技術的な謎に直面しています。単線鉄道の車両が時速200キロメートルの曲線でも直立を保てるかどうかは、まだ証明されていません。軽い車両と低い速度での試験結果は、確実な手がかりを与えません。実際の運転が安定装置に課す要求は、はるかに厳しくなります。
単線車両では、車輪は中央の縦軸の下にしかありません。車両は本質的に、軌道上で浮遊平衡に立っているだけです。しかし、駆動機のほかに、垂直回転軸を持つ非常に重いジャイロスコープが収められ、発車前に極めて高速で回転させられます。このような高速回転するジャイロスコープは、回転軸の方向を大きな力で固定する性質を持っています。ここでの任務は、単線車両がレール上で左右に揺れたり、曲線で転倒したりするのを防ぐことです。重く高速で動くジャイロスコープの強い方向保持力は、疑いなく証明されています。ただ、実際の継続運転での設備の試験がこれまで欠けているだけです。
軸受数の減少による摩擦の低減と、単純軌道での凹凸の減少は、ジャイロスコープの十分な効果を前提とすれば、大きな速度の実現を確実に容易にし、安価にします。しかし、時速200キロメートルでも止まる必要はありません。なぜなら、それはまだ目がくらむほどの速度ではなく、その超過を恐れるほどではないからです。もちろん、さらに速度を高めると、空気抵抗の克服が非常に大きな役割を果たすでしょう。
誰でも時速200キロメートルを、すでにかなり頻繁に、そして特に不利な状況下で体験していますが、不快な影響を感じたことはありません。
つまり、今日の通常の急行列車2本が、開いた区間で出会うとき、双方は互いに対して約時速200キロメートルの速度を持っています。なぜなら、両者の固有速度を足し合わせる必要があるからです。このとき、急速に動く物体同士が極めて近くにあるにもかかわらず、少し注意すれば、窓や車両間の隙間などの細部を十分に認識できます。したがって、実際の時速200キロメートルで走る急行列車に乗っている旅客の目にも、沿線の物体は霞んだ姿で過ぎ去るのではなく、特に遠くにあるものは、その種類と形状を十分に把握できるでしょう。これは、軍用鉄道での高速試験中の観察でもすでに証明されています。
前進時に摩擦がはるかに少なく、空気抵抗も小さい車両では、すでに時速200キロメートルを超える速度が達成されています。飛行機は戦前すでに、長時間にわたって時速220ないし230キロメートルを維持していました。そしてここに、すべての予測からして、旅客および郵便高速交通で鉄道を凌駕するであろう技術的道具が現れます。
戦争は、飛行機技術をほとんど称賛しきれないほどに促進しました。悪天候や嵐の中でも飛行の安全性は非常に高くなりました。多数の人間を収容する巨大なユニットが作られました。未来の発展を少しでも想像できる者は誰でも、高度に加速された高速交通の未来が空中にあることを疑いません。飛行機の速度限界は鉄道よりはるかに広く、またこれらの車両は常に2地点間の最短路、すなわち直線航空路を選べます。飛行機用の交通路を造るために、苦労して下部構造を築き、レールを敷く必要はありません。比較的容易に着陸場を整備し、適切に装備すれば十分です。
いつか必ず、空中旅行者がその高みから、下をのろのろと這うように進む鉄道列車を、今日の急行列車乗客が柵の前で止まる郵便馬車を見るように、嘲笑的に見下ろす日が来るでしょう。人間の生活には、比較によって生まれる価値以外に他の価値はなく、あらゆる物の評価は時代状況によって絶えず変わるからです。
1917年半ば以来、鉄道専門文献は飛行機交通について取り上げ始めました。朝の空気を感じ取っています。関係者は、ここに特に高価値の交通のための競争相手が育っていることを理解しています。もちろん、避けられない発展もここでは徐々にしか進みません。しかし、非常に大きな都市間や、国や大陸間の人的交流は、ますます頻繁に空中で行われるでしょう。新たな時速200キロメートル鉄道の、極めて高価な施設が、これにより不要になることは、非常に可能性が高いです。
当面、飛行機に乗るにはまだある程度の勇気が必要です。しかし、極めて迅速な輸送の可能性は、多くの人に増大した危険を忘れさせ、大きな空中オムニバスを鉄道の事故安全性にほぼ匹敵する飛行安全性にまで高めるのも、すぐに成功するでしょう。
見落としてはならないのは、飛行機がすでに今日、地上から数百メートル上を飛ぶだけで、ほとんど危険が残っていないことです。乗員に本当に救いようのない破滅をもたらす唯一の事態は、翼の折損だけです。しかし、飛行機製造の技術はすでに極めて完成されており、もはやこれを考慮する必要はありません。空中でのモーター故障は全く無害です。どの飛行機も、わずかな危険もなく滑空で地上に降りられます。地上から1,000メートルの高度(後の定期便ではおそらく常にこれ)なら、運転士は15〜17キロメートル圏内の着陸場を落ち着いて選べます。国土のいたるところ、特に各大都市近くに飛行場があれば、ほとんど常に危険を排除してそこへ降りられます。
昼間はこれらの着陸場所を遠くから見える標識で、夜は灯火で、霧のときは煙柱や他の適切な措置で遠くから識別可能にします。どの飛行機も常に安全な港を利用できます。さらに大きな安全性は、駆動機の数を増やすことで生まれます。我が国で最高で最も経験豊富な平和時飛行士の一人、ヘルムート・ヒルトは、その著書『私の飛行体験』で、この点での発展を次のように想像しています。
「現在の飛行機では、大人の人間が小さな座席に何時間も座り続けなければならないことを考えると、今日の飛行機械はすぐに巨大な寸法を取るようになると確信します。我々の技術はすでに喜ばしいほど進んでおり、600、2,000馬力以上という巨大な飛行機の建造を可能にしています。これらは現在の空中交通を完全に革命化します。運転士、またはより正確には飛行機船長は、離陸と着陸だけを監督します。一人が横安定を担当し、もう一人が高度舵を操作します。そして、飛行機に自動安定装置(揺れを自動補正する装置)を装備する時代が来ます。大きな食堂車のようなスペースが生まれます。このような2,000馬力の大型飛行機は、容易に60人を50時間運べます。これで飛行は初めて快適になります。
「このような大型飛行船が12のモーター――たとえば各160馬力――を持つなら、飛行全体が静かで安全に進行します。風や天候もほとんど影響しません。飛行中、最大5つのモーターが停止しても飛行の安全は脅かされず、今日のモーター技術の水準から、12のうち7つが無故障で作動すると確実に予想できます。」
このような巨大機械が建造される前に、すでに空中交通は始まっています。イタリア本土とエルバ島の間に飛行郵便路線があります。スペインは、鉄道事情の悪さによる郵便交通の不備を、飛行郵便路線の導入で改善しようとしています。デンマークでは、同じ施設への意欲が非常に活発です。国土が多数の小島に分断されているため、地表交通に大きな遅れが生じるからです。飛行機を使えば、コペンハーゲンとユトランド(本土)間の郵便は、従来の24時間から2時間で届けられます。
モンタギュー卿は、イギリスとインドの間の飛行連絡をできるだけ早く実現するための、極めて真剣な提案をしました。彼の計画によれば、イギリス母国とその最重要植民地間の飛行は次のように行われます。
朝7時にロンドンを出発し、正午12時半にマルセイユに到着。そこで1時間停泊して朝食をとります。夕方6時にナポリです。モンタギュー卿は当面夜間飛行を除外していますが、それは危険すぎると考えているからです。旅行は翌朝に続きます。朝食休憩はクレタ島で、2日目の夕方にアレクサンドリアに到着します。この都市で一泊後、バスラへ、そして4日目にインド鉄道の重要結節点カラチへ到着します。このように総旅行時間83時間半で、今日最速でも14日を要する距離を往復できます。
純粋飛行時間はしかし39時間15分だけです。ヒルトの食堂車飛行機を使えば朝食停泊が不要になり、夜間飛行も可能(これは完全に実現可能です)と仮定し、避けられない中間停泊をいくつか加味しても、イギリスからインドへの旅行はすでに2日半で済むかもしれません。
その後、自然にシンガポール経由オーストラリアへのさらなる飛行路線が接続され、ロンドン-シドニー間を1週間で往復できるかもしれません。
さらに重要なのは、ヨーロッパと北アメリカ間の飛行連絡です。アゾレス諸島を中継着陸地として大西洋横断は、克服できない困難ではありません。しかし、巨大飛行機が上述の島々とアメリカ本土間の距離を中断なく飛行できるだけの燃料と油を十分に搭載できることが特に困難だと判明した場合、船舶を中継配置し、そこから大きな浮遊面を水上に置き、飛行機が着陸できるようにするのも考えられます。そこで再補給可能です。
このような世界路線を別にしても、飛行機はヨーロッパ自体でも非常に大きな任務を担います。空中旅行を考える瞬間、ベルリンからコンスタンティノープルへ、パリからモスクワへ、さらにウラジオストク(日本への渡航起点)への鉄道旅行は、極めて惨めな輸送手段に思えます。現在ドイツ、フランス、スウェーデン、そしてすでに挙げた国々で検討されているすべての将来空中交通計画をまとめると、ヨーロッパの中心に位置する唯一の世界都市ベルリンが、将来の空中交通の中心となる運命にあることがかなり明確に示されます。ヨーロッパの交通路線はここに結節点を持つでしょう。
今日すでに、空中交通が個別にどのような形態を取るかを予測するのは時期尚早です。ここでは予想外のことが事件となるでしょう。
しかし確かなのは、旅行手荷物の問題が大きな重要性を持つことです。飛行機では運ぶ重量が、固定支持を持つ鉄道よりはるかに影響します。したがって、各旅客に軽い小包だけしか持ち込めないよう制限せざるを得ません。例の10個のトランクで旅行する習慣の婦人は、当面空中輸送を諦めるか、または自分の荷物が自分よりずっと遅れて鉄道で目的地に着くという考えに慣れなければなりません。しかし、文化人は控えめな要求でも多数の品物を持ち込まざるを得ないので、ここに空中交通の弱点が見られます。これにより、多くの本来空中旅行を望む旅客が、巨大巨大飛行機が各乗客の10個のトランクも容易に運べるようになるまで、鉄道に留まるでしょう。
これで私たちはすでに遠い未来に到達しました。当面、鉄道をさらに発展させるのが最重要任務です。そこにはさまざまなことがあります。ヨーロッパでもまだ多数の地域が軌道で貫通されていません。ロシアだけを考えても、4万や6万人の都市が今日まで鉄道接続を欠いています。他の大陸では需要ははるかに大きいです。しかしドイツでは、新たな大幹線の建設はほとんど期待できません。我が祖国はこの点で飽和しています。しかし、支線建設、特に小型鉄道の増加による軌道網の密度化は、今後も進むでしょう。
列車内では、旅客にますます快適さが提供されなければなりません。業務区画の設置が望まれていることはすでに述べました。最近、この願いはケルン商工会議所がプロイセン鉄道大臣に送った申請という直接的な形で表現されました。ここでは、長距離D列車に業務区画の設置、または全業務車両の連結を提言しています。区画にはそれぞれ大きなテーブル、椅子、筆記用具を備え、他の旅客の同席なしに文書作業や会議を可能にします。区画利用には1時間約2マルクの料金を徴収します。
シンプフ教授は、このような業務区画付き車両の良好な利用可能性には、特に優れた構造が条件だと指摘しています。今日の急行列車速度では、6軸台車付き車両だけが十分に静かに走り、速記やタイプライター作業を安全に許します。シンプフの記述によれば、「車両は通常のD列車車両のように、区画と側通路を備えて装備します。会議には大きなテーブルと6脚の椅子を備えた全区画を、作業室には折り畳み式壁机と3人用の椅子を備えた半区画を設けます。机と椅子は、動きが常に連動するよう連結しなければなりません。
「秘書の同伴も問題になるので、車両中央に彼女らが滞在し、速記をタイプライターに転写できる区画を設けます。ここではまず自前の秘書、次に鉄道側雇用の女性の同伴が考えられます。車両には特別の服務員(ボーイ)を置き、車両を清潔に保ち、中間駅で電報や新聞を手配します。少なくとも当初は全車両を業務用にするのは無理でしょうから、車両の一部を1等区画に利用するのが適切です。」
確かに、理髪室と浴室が急行列車に見られるのも、そう遠くないでしょう。
無線交通の完成は、遠からず走行中の鉄道列車で電報の発信と受信を可能にします。今日すべての鉄道旅行が与えてくれる業務的興奮からの自由は、残念ながら終わります。また、無線電話機が各列車に掛けられるようになれば、美しい風景を車窓から楽しむのもさらに妨げられます。浴室と電話付き寝台区画は、美しい考えであると同時に忌まわしい考えです。
このような設備を持つ列車は電気牽引になります。これにより、路線から汚い煤が消えます。車両は煙の酸が塗装を急速に損なうことがないので、親しみやすく明るい色で塗装されます。旅客の最後のわずかな悩みを防ぐため、路盤を結合液で散布し、走行列車が埃を巻き上げないようにします。さらに車両の換気設備が改善されれば、鉄道旅行は新鮮空気療法と似たものになるでしょう。鉄道管理局の任務は、旅行そのものをますます娯楽にすることです。
軌道上の世界も、いつか他のすべての世界のように瓦礫になるとしても、今日それは最も明るい輝きを放っています。そして近未来は、さらに力強い発展をもたらします。人類が鉄道建設に捧げた巨大な労力は、十分に報われています。軌道上を疾走する列車が、地球住民に初めて家を住みよくし、完全な所有を助けます。鉄道なしに地球の素晴らしさは何でしょう! 大多数にとって伝説であり、到達不能に遠いもの! 我々の世界から軌道上の世界を取り除けば、丹念に耕された土地は再び足を踏み入れられない荒野に戻ります。
[図版:
Klima: 「風刺画の光に照らした技術」より
蜘蛛としての鉄道]
標準軌のドイツ国鉄および私鉄管理局一覧
(「ドイツ国内運行中の鉄道統計」より)
鉄道区間総延長
キロメートル(1913)
国鉄:
- アルザス=ロレーヌ帝国鉄道 2030,97
- 軍用鉄道 70,52
- プロイセンおよびヘッセン連合国鉄 39125,56
- バイエルン国鉄 8230,48
- ザクセン国鉄 2831,30
- ヴュルテンベルク国鉄 1997,67
- バーデン国鉄 1803,45
- 大公国メクレンブルク・フリードリヒ・フランツ鉄道 1094,30
- オルデンブルク国鉄 673,74
私鉄: - ケルン=ボン環状鉄道 43,82
- アイティン=リューベック鉄道 39,17
- ルートヴィヒス鉄道(ニュルンベルク-フュルト) 6,04
- リューベック=ビューヘン鉄道 161,07
- アッヒェルン=オッテンホーフェン鉄道 10,41
- アルトナ=カルテンキルヒェン鉄道 47,02
- バーデン地方鉄道株式会社(カールスルーエ) 96,75
- バイエルン地方鉄道株式会社鉄道(ミュンヘン) 147,86
- ベントハイム環状鉄道 73,78
- ビーベラハ=オーバーハルメルスバッハ鉄道 10,56
- ビルケンフェルト鉄道(プロイセン国鉄管理下) 5,23
- ブランデンブルク都市鉄道 125,58
- ブラウンシュヴァイク国鉄 108,00
- ブラウンシュヴァイク=シェーニンゲン鉄道 70,69
- ブッツバッハ=リヒ鉄道 53,79
- クレーフェルト鉄道 62,80
- クローンベルク鉄道 9,62
- ダーメ=ウックロー鉄道 12,53
- デッゲンドルフ=メッテン鉄道 4,22
- デッサウ=ヴェルリッツ鉄道 18,70
- アイゼルン=ジーゲン鉄道 14,24
- エルムスホルン=バームシュテット=オルデスロー鉄道 52,66
- エスペルシュテット=オルディスレーベン鉄道 4,20
- ファルゲ=ヴェーゲザック鉄道(プロイセン国鉄管理下) 10,44
- フライエン・グルント鉄道 13,74
- ゲオルクス・マリエンヒュッテ鉄道 9,00
- ゴッテスツェル=フィヒタハー鉄道 24,97
- グライフスヴァルト=グリンメン鉄道 48,43
- グロイセン=エーベレーベン=コイラ鉄道 37,68
- ハルバースタット=ブランケンブルク鉄道 87,25
- ハルティンゲン=カンデルン鉄道 13,00
- ヒルデスハイム=パイネ環状鉄道 31,44
- ホーヤー鉄道 6,30
- イルメ鉄道(プロイセン国鉄管理下) 13,25
- カールグルント鉄道 23,00
- ケーニヒスベルク=クランツ鉄道 48,53
- オルデンブルク郡鉄道(プロイセン国鉄管理下) 43,65
- クロツィンゲン=シュタウフェン=ズルツブルク鉄道 11,00
- ラム=ケッツィンゲン鉄道 17,75
- ラウジッツ鉄道 80,91
- リグニッツ=ラヴィッチ鉄道 129,08
- レーヴェンベルク=リンドウ=ラインスベルク鉄道 37,60
- メッケンブロイテン=テットナンゲン鉄道 4,46
- メクレンブルク・フリードリヒ・ヴィルヘルム鉄道 102,64
- メッペン=ハゼリュンネン鉄道 29,00
- ミットヴァイダ=ドライヴェルデン=リンゲンタール鉄道(ザクセン国鉄管理下) 10,53
- ミュールハウゼン=エーベレーベン鉄道 25,33
- ナウエンドルフ=ゲルレボーク鉄道 15,15
- ノイブランデンブルク=フリートラント鉄道 25,68
- ノイハルデンスレーベン鉄道 30,64
- ノイシュタット=ゴゴリン鉄道 41,60
- ニーダービーゲン=ヴァインガルテン鉄道 4,89
- ニーダーラウジッツ鉄道 113,30
- オーバーシェッフレンツ=ビリッヒハイム鉄道 8,50
- オッシャースレーベン=シェーニンゲン鉄道 27,63
- オスターヴィーク=ヴァッサーレーベン鉄道 21,33
- パウリーネナウ=ノイリュッピン=グロース=シェーネベック鉄道 30,30
- パイネ=イルゼデ鉄道 7,95
- プリグニッツ鉄道 61,49
- ラッポルツヴァイラー路面電車 4,00
- ライニッケンドルフ=リーベンヴァルデ=グロース=シェーネベック鉄道 62,02
- リンテルン=シュタットハーゲン鉄道 20,40
- リンデン近郊レーテンバッハ=ヴァイラ鉄道(バイエルン国鉄管理下) 5,73
- ロスハイム=サン・ナボール鉄道 11,65
- ルッピン鉄道 132,71
- シャフトラハ=グムント=テーゲルンゼー鉄道 12,35
- シュテンダル=タンゲルミュンデ鉄道 13,23
- シュトラールズント=トリブゼー鉄道 33,73
- 南ドイツ鉄道会社(ダルムシュタット) 179,22
- トイトブルガー森林鉄道 101,33
- トロッシンゲン鉄道 4,46
- フォアヴォーレ=エンメルタール鉄道 31,80
- ヴァイマル=ベルカ=ブランケンハイナー鉄道 31,40
- ヴェニゲンタフト=エヒゼン鉄道 10,11
- ヴェストファーレン国鉄 265,78
- ヴィッテンベルゲ=ペルレベルゲ鉄道 10,54
- ヴュルテンベルク鉄道会社(シュトゥットガルト) 84,67
- ヴュルテンベルク支線 64,00
- ヴータ=ルーラー鉄道 7,31
- ツシプカウ=フィンスターヴァルデ鉄道 32,92
出典一覧
「王立プロイセン国鉄主要鉄道一般時刻表」。
「ベルリンとその鉄道 1846-1896」、王立プロイセン公共事業大臣の委託により発行。ベルリン1896年、ユリウス・シュプリンガー出版社。
「発明の書」。第9巻。ライプツィヒ、オットー・シュパーマー出版社。
「ライプツィヒ=ドレスデン鉄道の蒸気車旅行者」。ライプツィヒ1838年、J. J. ヴェーバー出版社。
「現在のドイツ鉄道事情」。ベルリン1911年、ライマル・ホッビング出版社。
「鉄道建設および運転規則」。ベルリン、ヴィルヘルム・エルンスト&ゾーン出版社。
「現代の鉄道技術」、ブルム、フォン・ボリース、バルクハウゼン、クールティン、フォン・ヴァイス編。1版および2版。ヴィースバーデン、C. W. クライデル出版社。
「鉄道信号規則」。ベルリン1913年、ヴィルヘルム・エルンスト&ゾーン出版社。
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「鉄道百科事典」、フォン・レル男爵博士編、2版。ベルリンおよびウィーン1912年、アーバン&シュヴァルツェンベルク出版社。
「ドイツ最初の鉄道 ニュルンベルク-フュルトおよびライプツィヒ-ドレスデン」、フリードリヒ・シュルツェ編。ライプツィヒ、R. フォイクトレンダー出版社。
「プロイセン鉄道管理局運転服務規定」。1913年。
「ドイツ鉄道管理局連合会活動祝賀誌 1846-1896」。ベルリン1896年、ナウク印刷所。
「ゴッタルトライン」。1909年、スイス連邦鉄道広報部発行。
「我が時代最大の奇跡」。ニュルンベルク1832年、フリードリヒ・カンペ出版社。
「ドイツ国鉄車両連合貨車規定」。
「王立プロイセン鉄道法 1838年11月3日」。エルバーフェルト、ビュシュラー出版社。
「ユングフラウ鉄道計画」。チューリヒ1896年、フリードリヒ・シュルテス印刷。
「技術の勝利行進」、マックス・ガイテル編。シュトゥットガルト、ベルリン、ライプツィヒ、ユニオン・ドイツ出版社。
「ドイツ国内運行中の鉄道統計」。ベルリン1915年、E. S. ミットラー&ゾーン発行。
「ドイツ帝国統計年鑑」、帝国統計局編。ベルリン1915年、プットカマー&ミュールブレヒト出版社。
「ジョージ・スティーヴンソン、その生涯と人間および発明家としての業績」。シュトゥットガルト1860年、フランク出版社。
L. ベルガー:「老ハルコルト」。ライプツィヒ1890年、ユリウス・ベーデカー出版社。
ボーデ:「実務機関車職員」。第2部:「空気ブレーキ」。ベルリン1914年、クルト・アムトール出版社。
R. ファン・デル・ボルヒト博士:「交通事情」。ライプツィヒ1912年、C. L. ヒルシュフェルト出版社。
マックス・アイト:「鋤とねじの後ろで」。シュトゥットガルトおよびライプツィヒ、ドイツ出版社。
アルトゥール・フュルスト:「力の王国」。ベルリン、ヴィータ、ドイツ出版社。
アルトゥール・フュルストおよびアレクサンダー・モシュコフスキー:「1000の奇跡の書」。ミュンヘン1916年、アルベルト・ランゲン出版社。
A. ハールマン:「鉄道軌道」。ライプツィヒ1891年、ヴィルヘルム・エンゲルマン出版社。
ルートヴィヒ・ホイサー:「フリードリヒ・リスト全集」。シュトゥットガルトおよびチュービンゲン1850年、J. G. コッタ出版社。
リヒャルト・ヘニング博士:「著名技術者伝」。ライプツィヒ1911年、オットー・シュパーマー出版社。
ヘルムート・ヒルト:「私の飛行体験」。ベルリン1915年、フェルド・デュムラー出版社。
エドウィン・ケヒ博士:「ドイツ鉄道政策史」。ライプツィヒ1911年、G. J. ゲッシェン出版社。
アントン・クリマ博士:「風刺画の光に照らした技術」。ウィーン1913年、フランツ・マロタ出版社。
ラウンハルト:「時代の疾走する織機で」。ライプツィヒ1910年、B. G. トイブナー出版社。
Fr. リスト:「ザクセン鉄道システムを一般ドイツ鉄道システムの基礎とし、特にライプツィヒからドレスデンへの鉄道敷設について」。ライプツィヒ1833年、A. G. リーベスキント出版社。
コンラート・マッツホス:「蒸気機関の発展」。ベルリン1908年、ユリウス・シュプリンガー出版社。
C. メルケル:「近代技術工学の創造」。ライプツィヒ1907年、B. G. トイブナー出版社。
アルベルト・ノイブルガー博士:「発明家と発明」。ベルリン1913年、ウルシュタイン&Co.出版社。
ニコラウス・リッゲンバッハ:「老機械工の回想」。バーゼル1890年、C. デトロフ書店。
ヨハネス・シャラー:「ドイツ最初の蒸気力鉄道」。ニュルンベルク1837年、リーゲル&ヴィースナー印刷。
フリードリヒ・シュタイナー外交技術者:「交通史の絵」。プラハ1880年、H. ドミニクス出版社。
ルートヴィヒ・リッター・フォン・シュトッケルト:「鉄道事故」。ライプツィヒ1913年、ヴィルヘルム・エンゲルマン出版社。
マックス・マリア・フォン・ヴェーバー:「労働の世界から」。ベルリン1907年、G. グローテ出版社。
マックス・マリア・フォン・ヴェーバー:「レインヒル初機関車競走50周年記念」。1879年10月7日ベルリン鉄道学協会講演。ベルリン1879年、ユリウス・ジッテンフェルト出版社。
キーワード一覧
自動操車設備 350
操車山 347
操車信号 347
留置駅 338
アプト 477
区画 256
機関車軸配置 243
軸、調整可能 217, 219, 253
軸、機関車 211
軸、移動可能 217
軸距 177, 216, 253
軸交換 293
アダムズ 74, 81
アダムズ軸 218
「アードラー」(機関車) 95
アキュムレーター、蓄電池を参照
列車停止 437
灰箱 199
アシュクロフト 81
貨車交換所 343
バーダー、フォン 93
鉄道種別、選択 127
駅ブロック 388
駅時刻表 433
路盤 130
保線主任 441
鉄道警察官 442
軌道掃除機 446
ホーム 360
保線員 442
ベーカー 145
バーロー 74
バイロイト、ヴィルヘルミーネ・フォン 5
職員 425
ボーモント 70
逆線進入 435
命令A 436
車両照明 47, 273
待機車両 332
バーキンショー 73
ベルリン-ポツダム 113
道床 165
ビッターフェルト=デッサウ 513
ブローホース 29, 41, 202
板継ぎ 174
ブレンキンソップ 34
ブロック装置 372, 387
ベルネ 7
ブース 55
ボリース、フォン 224
盛土角度 130, 133
ブーシュ 141
ブラーダー分岐器 82
火災導坑 149
ブライドシュプレッヒャー車両 293
ブライトバッハ大臣、フォン 426
広底レール 74
広軌 85
ブレーキ 306
歯車鉄道のブレーキ 481
ブレーキシュー 308
ブレーキ衝止 366
ブレーキ試験 322
ブレーキ距離 307
ブレンナー鉄道 155, 159
ブリタニア橋 137
橋 136
橋維持 449
橋レール 74
ブラントン 35
牛頭レール 74
カヤオ-リマ-オロヤ 159
カーペンター・ブレーキ 315
「キャッチ・ミー・フー・キャン」(機関車) 32
キャスカルト 473
チャップマン 34
シャッペ 380
クランプトン機関車 205
キュニョー 24
カー 71
蒸気、過熱 225
蒸気ドーム 201
蒸気鐘 242
蒸気笛 241
蒸気スタブ 240
蒸気車 492
ドニ 94
消毒、殺菌を参照
ディアボロ絶縁体 518
ディーステルラセン隧道 149
ディルシャウ橋 140
アムステルダム回転橋 149
台車 218, 254
転車台 183
空気圧ブレーキ 313
圧力計 243
D車両 257, 266
エドモンソン式乗車券 464
単室ブレーキ 316
単線鉄道 524
橋桁浮上 139
鉄道局 426
最初のプロイセン鉄道法 115
鉄道事故 414, 439
鉄道中央局 426
電気完全鉄道 499
ドイツ電気完全鉄道区間 510
電気近郊区間 510
エルム、駅施設 152
旅客車両殺菌 338
路盤排水 132
新線設計 126
重要区間開通時期 117
アイト 141
運転服務 427
運転長 432
運転服務規定 331
架線 517
渡船 295
乗車券 463
乗車券印刷機 465
勤務時刻表 458
時刻表 453
図解時刻表 457
乗車券帳 464
進路保安 375, 389
ばね 204
敵対信号 374
車両窓 269
油ガス 274
火室 198
火防盾 203
火戸 235
機関車焚き火 198
ファース・オブ・フォース橋 141
翼レール 185
飛行機 525
ファウラー 141
フレッシェン 394
運転士ブレーキ弁 317
運転台 233
火花捕集器 202
機関車の火花投射 133
ガレーラ隧道 159
ガス圧力調整器 275
関節ボイラー 220
ゲルバー 146
業務区画 528
重力ブレーキ 312
均等継ぎ 81
軌道、歴史 68
軌道建設 179
軌道ブレーキ 350
操車山用軌道検知器 347
軌道閉鎖器 376, 403
ゲルツシュタール橋 146
ゴッタルド鉄道 156
グレート・ウェスタン鉄道、大西部鉄道を参照
グレゴリー 380
境界杭 187
大西部鉄道 84, 85
貨物駅 351
貨物交通 15, 16, 340
貨車 280
貨物列車ブレーキ 324
貨物列車、種類 345
ガイヤー=ツェラー 489
ハールマン 82, 173, 175
フック錠 394
手ブレーキ 310
ハーディー・ブレーキ 321
ハルコルト 87
主信号 382
車両主要検査 451
主車両局 342
ヘーベライン・ブレーキ 311
ヘッドリー 37
所属駅 333
過熱蒸気機関車 225
加熱管 201
車両暖房 271
心臓部 185
補助送風機 202
救援列車 285
皇帝の宮廷列車 261
ホログラス車両 283
ハスキソン 52, 60
フーズマー開閉橋 146
ジェソップ 72
ユングフラウ鉄道 487
カイザー・ヴィルヘルム橋(ミュンゲステン) 146
旋回 151
旋回隧道 156
くさびクランプ 175
ケンブル 61
ボイラー、機関車 55, 198
タンク車 284
ダンプカー 293
小型鉄道 19
小鉄具 172
爆音信号 386
クノール・ブレーキ 317
コッヘメル隧道 149
予信号用炭酸ガス駆動 385
完全鉄道用発電所 503, 515
救護車 261
交差 184
路盤幅 130
曲線半径 126
曲線標 178
クルップ、アルフレート 212
クルップ自動連結器 304
キュゲルゲン 6
人工延長 151
クンツェ 324
クンツェ=クノール・ブレーキ 326
連結器 299
歯車鉄道の連結器 481
自動連結器 303
時刻表 455
コース車両 332
国土鉄道評議会 455
長材車 288
ラッシング 81, 174
ラウバン=ケーニヒスツェルト 520
ラウンハルト 9
路線鐘 410, 444
蒸気鐘 242
ル・クレニエ 77
ライプツィヒ=ドレスデン 105
ライプツィヒ中央駅 361
操向軸 219, 253
リスト 100
ロイド時刻表 456
ロッヒャー 478
「ロコモーション」(機関車) 45
機関車ブレーキ 319
機関車、最初 30
「 最初のドイツ 35
機関車 14, 188
機関車、軸配置 243
「 修理 244
機関車、乗務 245
機関車、空気圧 249
「 電気 506, 520
機関車、無火 249
「 種別 243
機関車、過熱蒸気 225
「 モーター 250
「 清掃 340
機関車、給油 241
機関車、信号 420
機関車ボイラー 55
ルートヴィヒス鉄道 94
空気ポンプ、ブレーキ 317
真空ブレーキ 321
車両換気 270
空中交通 525
マレット 219, 225
マンチェスター=リヴァプール 49
マノメーター、圧力計を参照
マルコッティ 231, 236
マリエンブルク橋 140
マッシュ 474
マイバッハ、フォン 116
電信通報方式 429
標識杭 187
ミドルズボロ、成立 48
公共事業省 426
混合ガス 275
ムルデンシュタイン、発電所 515
ミュンゲステン橋 146
マードック 25
ナグラー 9
霧信号 418
傾斜角度 126
傾斜指示器 178
ニクソン 72
標準軌、規則軌を参照
緊急ブレーキ 320
緊急索 321
緊急信号 321
ニュルンベルク=フュルト 93
上部構造 165
荷物車 285
パパン 23
ピース 44
旅客駅 354
旅客交通 16
旅客車 251
「 、建設 265
「 、鉄製 268
ペルー、アンデス鉄道 159
ペティエ 226
ピラトゥス鉄道 478
キノコレール 72
ピンチ 273
平台車 286
郵便馬車 10
郵便車 263
衝止 366
プリンツ・ヴィルヘルム鉄道 91
プルドーム 321
試験コック 239
緩衝器 299
「パッフィング・ビリー」(機関車) 37
プルマン 258
横枕木軌道 165
輪圧、最大 175
車輪、機関車 212
車輪、車両 255
車輪案内 185
車輪案内分岐器 83
車輪タイヤ、無縫 212
輪距(軸距も参照) 176
車枠、機関車 203
レインヒル競走 54
「ロケット」(機関車) 55
ラムズボトム給水槽 222
入れ替え、操車を参照
ラーテナウ 523
煙室 202
煙燃焼 230
規則軌 84
調整レバー 236
帝国時刻表 455
旅行速度 462
レノルズ 71
リッゲンバッハ 473
リムロット 219, 225
レントゲン、ゲルハルト・モーリッツ 224
ロールボック 294
休止信号(バイエルン) 381
丸旋回 153
サール車両 260
砂箱 240
鞍形レール 74
セイヴァリー 24
シャルフェンベルク自動連結器 305
シャラー 93
押し台 183
レール、複頭 73
レール、発展 71
レール、製造 167
レール釘 173
レール継ぎ 79, 174
レール電流閉鎖器 389
寝台車 259
ループ形成 153
引き分け器 83
すべりブレーキ 307
シュミット、ヴィルヘルム 226
除雪プラウ 446
除雪 446
除雪機 447
雪よけ 134
雪吹き 445
高速鉄道ブレーキ 324
未来高速鉄道 523
高速試験 522
踏切柵 443
ねじ連結器 300
保護レール 177
保護分岐器 376
エルバーフェルト空中鉄道 487
枕木、鉄製 77, 167
枕木、木製 70, 71, 76, 166
枕木、石製 71, 76
枕木浸潤 167
枕木レール 74
枕木ねじ 173
枕木間隔 167
索道 483
索空中鉄道 486
自動排出車 289
ゼンメリング鉄道 155, 160
安全弁 239
ジーメンス、ヴェルナー 413
信号 369
「 列車 408
「 機関車 420
信号規則 381
シンプロン隧道、建設 163
特別列車 433
張力装置 398
蓄電池車 493
給水装置 238
食堂車 260
給水予熱器 229
特殊車両 344
尖旋回 151
スプリングリング 214
軌間拡大 177
軌間 180
軌間 83
ドイツ国鉄車両連合 341
基本車両 332
駅車両 345
統計 12
ステーボルト 199
信号所 377, 403
信号所、電気 405
締めラッシング 175
スティーヴンソン、ジョージ 38
スティーヴンソン、ロバート 39, 137
機関車制御 209
スティーブンス 74
シュトッケルト、フォン 414
ストックトン=ダーリントン 44
軌道突き固め 180
継ぎ 79, 174
継ぎ受けラッシング 175
継ぎ隙間板 180
噴射器 238
路線監視 441
路線巡回員 444
路線鐘 410, 444
路線維持 447
ストライクランド 74
ストルーブ 477
テイ橋 141
テルフォード 136
テンダー 221
低床車 288
枕木浸潤 167
駆動軸、調整可能 219
トレヴィシック 27
動力車 491
駆動装置 196, 207
隧道 149
「 、最大の高度 159
隧道、最大の長さ 160
隧道建設 160
隧道維持 450
ホーム間隧道 358
ホーム覆い 361
軌道盛上 177
建築限界 131
移送車 293
事故 414, 439
下部構造 130
下敷板 78, 172
複式機関車 223
くさび打ち 166
ドイツ鉄道管理局連合 116
連合操向軸 253
操車場 346
遅延 435
補強車両 332
ヴィニョール 74
フィッツナウ=リギ=クーム 475
ヴィヴィアン 28
予信号 384
車両 14, 251, 280
車両、照明 47, 273
車両、暖房 271
車両、維持 451
車両配置協議 337
車両等級 264
車両循環 333, 340
圧延レール 73
レール移動 174, 175
温度隙間 171
保線員信号 408
ヴァーザナー複ループ 156
給水クレーン 353
水位計 238
水塔 352
ワット 24, 25
ヴェーバー 5, 137, 233
交替継ぎ 81
踏切 443
分岐器 82, 183
「 、乗り上げ 395
「 索道 485
「 歯車鉄道 478
分岐器灯 401
分岐器錠 400
分岐器保安 394
ウェスティングハウス・ブレーキ 321
ウィルソン、機関車運転士 95
角レール 71
トロルヘッタ運河上跳ね橋 148
鉄道の効果 11
ヴィットフェルト 494, 510
歯車鉄道 469
歯条 477
歯条進入 483
挟みブレーキ 478
電気列車呼出器 422
列車種別 462
列車編成 330
列車編成計画 334
列車追跡所 428
列車長 427
機関車の牽引力 216
列車通報所 428
列車番号 458
列車終端信号 403
連結棒 301
双室ブレーキ 315
シリンダー、機関車 206
同じ出版社より刊行
アルトゥール・フュルストおよびアレクサンダー・モシュコフスキー
1000の奇跡の書
表紙画 ルシアン・ベルンハルト
25版
並製 7.50マルク、製本 10マルク。
ベルリナー・ターゲブラット:……ここで私は確かに「1000の奇跡の書」をフュルストとモシュコフスキーによるものと位置づけられると思いました。何より読者を興味深い素材の豊富さで教え、楽しませる幸運な着想のためではなく、両著者が最初から偉大な素材に対して示した全く非合理主義的な敬意のためです。おそらく彼らの方法を最もよく特徴づけるのは、複雑な科学的問題さえも明確に定式化し、幸運に答えるそのわかりやすさでしょう。
パウル・ブッソン、新ウィーン日報:……このようにしてついにこの教訓的で美しい本は、人類全体の英雄叙事詩として現れ、私たちの中に深い憧れを呼び起こします。あの時代――私たちの力と発明力がもはや無意味な破壊ではなく、地球上のすべての人々の神殿である壮大な知識の建物の拡張に向けられる時代――への憧れです。
ベルリン郵便:この本の長所は、説明を与えようとせず、流暢な言葉で現象の奇妙さをただ登録している点です……ほとんど無限の豊富さですが、各細部が興味深く刺激的です。
ヴェスターマン月報:著者は勤勉と巧みさで蟻塚を積み上げました。特に数字の奇跡の部には非常に刺激的な数学的問題と魅力的な遊びが含まれています。神秘主義に捧げられた章は、霊に囲まれていると信じた人々の神秘的でしばしば奇妙に心を揺さぶる体験を描いています。真剣な科学と最も親密に隣接するのは、地球と空の奇跡を読むときです。言語の奇跡は驚くべき奇妙さをもたらします。――私たちの先祖は家族で魅力的に教えられ、驚きながら楽しむために『オルビス・ピクトゥス』の前に座っていました。それはかなり不便で面倒な本でした。私たちはどれほど簡単になったことでしょう!
フランケン通信、ニュルンベルク:この本を通読し終えたとき、その出現が文学分野で特別な事件であるという確信に至るでしょう。……400ページの「教訓書」は、成長期の若者にも大人にも、職業を問わず、豊富な新奇さと刺激をもたらし、すぐに自らを推薦するでしょう。読まなければならない本です。
フォッシッシェ新聞、ベルリン:多面的で内容豊富、娯楽的でありながら真剣な本です。著者は全く偏見なく客観的に問題に取り組みます。彼らにとって真の夢とエウサピア・パラディーノの現象は、エルバーフェルトの考える馬や賢いハンスと同じく奇跡です。ニューヨークの摩天楼と中国の万里の長城は、レバーのオデュッセイアやサナダムシのロマンのように奇跡的です。彼らは相対性原理の奇跡を周期性のそれより低く評価しません。それでいて彼らは信仰も懐疑も要求せず、価値判断を下さず、信頼できる報告に基づいて事実だけを述べ、批判を読み手に委ねます。したがって誰もが自分の流儀で本を読み、信仰や疑念の確認をそこに見出せます。逸話や驚くべき物語を語るのが好きな人には、この本は有名な逸話集を色あせさせる宝庫です。アイデアを探す人には数十のものがここにあります。ぞっとするのを楽しむ人も、反証できない不可能性で驚かすのを楽しむ人も満足します。しかしこの軽い娯楽形式を超えて、本は気づかぬうちに大きな信仰深い驚きへと導き、そこでは蚊に「相対性理論の時空世界」と同じく小さな奇跡を見ず、生命のただ一つの大きな奇跡へと直接導きます。
書籍友の雑誌、ライプツィヒ:この極めて独創的な本は数千の読者を征服します。著者が何を望んでいるかがすぐに明らかになります。彼らが語るすべてはもちろん奇跡ではなく、冷たく事実的な観察が私たちの驚きを呼び起こす奇妙で異常な事実です。多くのことは一般的に知られていますが、細部の提示が初めて具体的な像を与えます。そして何度も何度も驚きます。以前のぼんやりしたイメージが意識的な形を取り、教養ある多くの知識を持つ人さえも豊かになります。私たちは著者とともに12の章を歩き……常に魅了されます。本をどこで開いても、何らかの驚きを体験します。
ドイツ航空雑誌:……本自体が、技術、科学、自然の奇跡をこれまでより身近にし、日常のしばしば取るに足らない現象に大きな奇跡が含まれていることを観察するよう導き、本を読んだ後では以前とは全く異なって理解され、目の前に現れます。すべての科学分野、人間と動物の生活、地球と天の知識からの莫大な素材の富が、この集めの276節に詰まっており、数ページ読むだけで聞いたことの豊富さに圧倒され、本を閉じて考え、夢想し、過去の奇跡、現在日々競い合う奇跡に驚き、ほとんど恐れながら「これから何が来るのか!」と問います。特にまだ未完の最新発見の節は、卓越した明晰さで書かれ、研究者たちの最高の知識発展の頂きを不安げに見上げさせます。彼らの仕事は、サイスのヴェールに覆われた像のように神聖で触れられない秘密を探り――後の世代には日常となり、その目標の認識の偉大さと崇高さを理解しなくなるでしょう……。本は知識に値するものを集め、人類と世界の奇跡の概観と大きな内的つながりを与えますが、同時に列挙の「涅槃」であり、大きな現象の投げ込みで、読者に疲れを知らない思考と問い、内的な落ち着きのなさを引き起こします! しかし何より、最高の価値の無意味な破壊の時代、技術と科学のすべての奇跡が破壊と殺戮の道具の最高、すなわち最も残酷な完成のためにのみ用いられる時代に、私たちが切実に必要としていた作品です! 文化の新しい奇跡を、常に自己を超える壮大さと無限さで一ページずつ読むのは、内的な高揚の時間です。そして、最大の奇跡と最も成功した偉業に非常に多くのドイツの名が挙げられることで、二重の内的体験が保証されます! したがって、すべてのドイツの家にこの本は名誉の席を占めるべきです。
ヨハニッター騎士団報:これまで書かれた最も楽しい本の一つに、間違いなくミュンヘンのアルベルト・ランゲン出版社のフュルストとモシュコフスキーによる「1000の奇跡の書」があります。驚くべき読書量と、老若を驚きから驚きへ追いかける真の喜びをもって、両著者は自然と人間生活の巨大な書物から、奇妙で驚くべき、ほとんど理解できない事実材料をすべて集め、技術的・科学的問題をどんなに難しくても素人にわかりやすくする言語の巧みさで提示し、半ば放心した読者にその謎の混沌をさらに考えさせるものです。古代の七不思議から現代の建築の奇跡へ。人間と動物の生活の奇跡を聞きます。数字の世界が最も刺激的な数学的遊びを提供します。言語の奇跡、妄想の奇跡、技術、物理、化学の奇跡、地球と空の奇跡が渦巻きます。要するに、すべてとその他のことについての本で、実際には読み終えることがありません。
プロテスタント報、ベルリン:私はこの本を、成長中の子供たちと同じくらい強い興味で読みました。一人が動物の生活の物語を童話のように読み、もう一人が技術の秘密を遊びながら学び、社交の会話のための逸話や数字遊びなどを身につけ、宗教的に興味を持ち神学を探求する読者には、無限の材料を提供します。特に「奇跡の問題」だけでなく、地球と空の奇跡は現代的な自然詩篇の解釈への注釈と例です。神学的に最も重要な章は神秘の奇跡で、スヴェーデンボルク、プレヴォルストの予言者などへの広範な批判のもとで、潜在意識と夢の生活へ導き、天と地の間の多くのことを、教養では夢にも思わないことを予感させます。本は科学的思想の通俗的叙述で楽しく読め、仕事の合間にめくってもよいです。神学者は説教、授業、家族の夜にさまざまな材料をそこから得られます。
プロメテウス、ライプツィヒ:(しばしば退屈な)「通俗科学」書の市場での極めて奇妙な出現! ……こうして叫んでいる二人は、立派で実証済みの人物で、近くで見れば彼らがその仕事を真剣に行っているのがわかります。彼らは知っています。奇跡的なものへの驚きから認識への衝動が生まれることを。そして彼らは「市祭りの小屋」から出る者に、さらなる「研究」を望む場合のチケットを渡します。どうぞお入りください、親愛なる読者!――
人民の声、ケムニッツ:この本は……非常に多くの購入者を見つけます。そして買う人は喜びます。労働者図書館にはすぐに常備されるでしょう。すべての分野から真剣に楽しませ、教える内容の大きな豊富さを秘めています。一度読み始めれば止めたくなくなります。どのページを開いても、そこに書かれたものが魅了します。著者は鋭い精神で、人間生活――奇跡的なもの――自然と思想の王国から最も注目すべきものをすべて選び出し(最も難しい問題であっても)、非専門家にもわかりやすい言葉で力強く提示します……
カール・ブッセ博士、「フェルハーゲンおよびクラーシング月報」、ベルリン: 「1000の奇跡の書」も私に多くの楽しみと教訓を与えてくれました。二人の収集家がそこに、理解不能、驚くべき、奇妙なものを現象と思想の世界から集め、奇跡的なものを、規則から外れるすべてを探し、読み手にわかりやすくしました。建築の奇跡と人間の生活の奇跡、動物界の奇跡と妄想の奇跡、神秘の奇跡と数字の奇跡、物理と化学の奇跡と技術の奇跡、地球と空の奇跡、言語と美の奇跡が提示され、私たちの想像力を刺激します。本を開くと「青い目の白い雄猫は常に聾で、黄・白・黒の斑の猫は常に雌です。なぜ? 誰も知りません。」という文を見つけました。この言葉でさらに読み進む決意をし、数週間毎晩寝る前にこの本を読みふけりました。おそらく他の人にも楽しいでしょう。イプセンのノラとともにまだ奇跡を期待し、主に想像力からアクセスするロマンチックな世代の気分にどれほどよく合うかは、言うまでもありません。
ライプツィヒ、ヘッセ&ベッカー印刷
装丁 E. A. エンダース、ライプツィヒ
[図版: 266. クノール式連続空気圧高速ブレーキの配置、テンダー機関車と旅客車
側面図と下面図]
[図版: 267. クノール式高速ブレーキの個別部品、機関車(右)と車両(左)]
転写に関する注記
以下に述べる以外は、原書の印刷テキストを文字通り保持し、異常な綴りも含めています。
p.171、温度隙間の計算:印刷通り、修正せず。
p.301: ……破断が領域外に多く横たわる……:印刷通り;「決して」は論理的かも。
使用するハード・ソフトウェアにより、すべての要素が意図通り表示されない場合があります。
変更と修正
明らかな誤り(綴り、句読点など)は黙って修正しました。
p.VII: 番号523挿入(未来)
p.32: Easten Square → Euston Square
p.36: Whylam → Wylam
p.38: erstand → entstand
p.47: (Die Gefahr → (「Die Gefahr
p.167: hindurchstrecken → hindurchstecken
p.190: de locomotif → de locomotief
p.202: Innenraum die Rauchkammer → Innenraum der Rauchkammer
p.212: 図177: 90°回転
p.226: Stoffbüchsen → Stopfbüchsen
p.229: der eine solche Wirkung → das eine solche Wirkung
p.310: ermöglichten → ermöglichen
p.328: beständig auf 10 einspielte → sich beständig auf 10 einspielte
p.336: 図解計画例: 90°回転
p.527: Kurachi → Karachi.
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「軌道上の世界」終了 ***
《完》