Spoorlijn

Een spoorweg

De spoorlijn, spoorweg of spoorbaan is een soort weg waarover treinen rijden. Het spoor bestaat uit 2 stalen staven, de rails. De rails zijn vastgezet op bielzen (dwarsliggers). Hierover rijden de treinen. In de wet staat voor spoorweg: weg bestemd voor verkeer over spoorstaven of geleiderails.

De eerste spoorwegen waren paardenspoorwegen, die vooral werden gebruikt bij de mijnbouw. De ontwikkeling van de trein ging gelijk op met de ontwikkeling van de spoorwegen.

Geschiedenis

In 1784 bouwde William Murdoch, een Schotse uitvinder, een kleinschalig prototype van een stoomlocomotief in Birmingham. William Reynolds stelde rond 1787 voor een stoomlocomotief op ware grootte te bouwen. Een vroeg werkend model van een stoomtreinlocomotief werd in 1794 ontworpen en gebouwd door stoombootpionier John Fitch in de VS. Zijn stoomlocomotief gebruikte flenswielen (wielen met een hoge rand) geleid door rails of sporen. Het model bestaat nog steeds bij de Ohio Historical Society Museum in Colombus, Ohio. Of de datum van deze locomotief klopt wordt door sommige experts betwist en een werkbare stoomtrein zou moeten wachten op de uitvinding van de hogedrukstoommachine door Richard Trevithick, die een pionier was in het gebruik van stoomlocomotieven.

De eerste werkende stoomlocomotief was de Coalbrookdale-locomotief, gebouwd door Trevithick in 1802. Het werd gebouwd voor de Coalbrookdale - ijzerfabriek in Shropshire in het Verenigd Koninkrijk, hoewel er geen gegevens zijn over het werken daar. Op 21 februari 1804 vond de eerste geregistreerde treinreis per stoomtrein plaats toen een andere locomotief van Trevithick een trein over de 1,321 km lange tramlijn sleepte vanaf de ijzerfabriek Pen-y-darren, in de buurt van Merthyr Tydfil, naar Abercynon in Zuid-Wales. Onder begeleiding van Andrew Vivian had de trein een wisselend succes. Het ontwerp bevatte een aantal belangrijke vernieuwingen, waaronder het gebruik van hogedrukstoom, waardoor het gewicht van de machine werd verlaagd en de werkkracht werd verhoogd.

Locomotief van Trevithick 1804

Trevithick bezocht de omgeving van Newcastle upon Tyne in 1804 en had een nieuwsgierig publiek van eigenaren en ingenieurs van mijnen (kolenmijnen). Het bezoek was zo succesvol dat de kolenmijnspoorwegen in Noordoost-Engeland het leidende centrum werden voor experimenten en ontwikkeling van de stoomlocomotief en spoorwegen. Trevithick zette zijn eigen stoomvoortstuwingsexperimenten voort met een ander trio locomotieven, en eindigde met de Catch Me Who Can in 1808.

George Stephenson

Opening van de Stockton Darlington Railway

George Stephenson, een voormalige mijnwerker die als machinebouwer werkte bij de Killingworth kolenmijn, ontwikkelde zestien Killingworth locomotieven, waaronder Blücher in 1814, een andere in 1815, en de Killingworth Billy in 1816. Hij bouwde ook The Duke in 1817 voor de Kilmarnock and Troon Railway, de eerste stoomlocomotief die in Schotland werkte en daarmee het eerste spoorwegbedrijf voor goederenvervoer werd.

In 1825 bouwde Stephenson Locomotion No. 1 voor de Stockton and Darlington Railway, Noordoost-Engeland, de eerste openbare personen en goederen stoomtrein ter wereld. De openingsrit was op 27 september 1825. In 1829 bouwde zijn zoon Robert Stephenson in Newcastle The Rocket, die meedeed en de Rainhill Trials won. Dit succes leidde ertoe dat het bedrijf opkwam als de vooraanstaande bouwer van stoomlocomotieven die worden gebruikt op spoorwegen in het VK, de VS en een groot deel van Europa. De Liverpool and Manchester Railway werd een jaar later geopend en maakte exclusief gebruik van stoomkracht voor passagiers- en goederentreinen. De wagons hadden toen al een eerste, tweede en een derde klasse.

Nagebouwde Arend met rijtuigen tijdens tentoonstelling in Enschede

Met de opgedane ervaringen gaat het dan hard. Vanaf de jaren '30 van de negentiende eeuw verspreiden de spoorwegen zich over Europa.

Nederland en België

In België (behoorde toen nog net bij Nederland) was er in 1830 al een mijnspoor bij Bois-du-Luc en werd in mei 1830 (dus voor de Belgische Revolutie) een spoorlijn geopend tussen de mijn van Grand-Hornu en het Kanaal van Bergen bij Condé. In het stationnetje van Brussel-Groendreef vertrokken op 5 mei 1835 de eerste drie personentreinen van Britse makelij met alles samen negenhonderd passagiers naar Mechelen. In de begindagen was het de mode om de locomotieven een naam te geven. De drie locomotieven kregen de namen De Pijl (La Flèche), de Stephenson (Le Stephenson, genoemd naar de leverancier, Robert Stephenson uit Newcastle) en De Olifant (L’Elephant) mee.

De eerste trein in Nederland reed op 20 september 1839 van Amsterdam naar Haarlem. De aanleg en het gebruik van het spoor en de treinen geschiedde door de particuliere Hollandsche IJzeren Spoorweg-Maatschappij (HIJSM). De eerste stoomlocomotief was de Arend (de nagebouwde Arend staat in het Het Spoorwegmuseum in Utrecht). De tweede spoorlijn in Nederland begon zijn geschiedenis op 28 december 1843, de Rhijnspoorweg tussen Amsterdam en Utrecht, het eerste stuk van de Nederlandsche Rhijnspoorweg-Maatschappij (NRS). Deze werd in 1845 verlengd naar Arnhem en in 1856 naar Duitsland.

Voor spoorweg in Nederland, zie verder bij Nederlandse Spoorwegen (NS). Voor België de Nationale Maatschappij der Belgische Spoorwegen (NMBS).

Spoortechniek

Spoorbreedte

Spoorwijdte

De spoorwijdte of spoorbreedte is de afstand tussen de beide binnenkanten van de koppen van de spoorstaven van een spoorweg. In de hele wereld variëren deze van 600 tot 1676 mm.

De meest voorkomende spoorwijdte is 1435 mm. Omdat deze maat voor 60% van de spoorwegen wereldwijd geldt, spreekt men van normaalspoor. In Groot-Brittannië is deze wijdte al in 1829 gekozen (destijds 4 foot 8,5 inch) voor een van de eerste stoomtreindiensten. De spoorwijdte in Nederland is ook 1435 mm voor zowel de trein, de metro's, de sneltrams als de stadstrams. De allereerste spoorlijn van de HIJSM en van de NRS waren oorspronkelijk aangelegd in breedspoor met een spoorwijdte van 1945 mm. In 1895 werden deze lijnen versmald tot normaalspoor. Ook veel tramlijnen waren vroeger niet in normaalspoor uitgevoerd, maar in smalspoor (750 mm). Omdat in Europa niet alle landen dezelfde spoorwijdte hebben, kunnen er geen doorgaande treinen worden gebruikt. Mensen moeten dan meestal bij de grens overstappen. Er bestaan ook treinen waarbij de wielwijdte aangepast of de wielstellen verwisseld kunnen worden. Uiteraard kost dat veel tijd en moeite.

We kennen enkelspoor en dubbelspoor. Bij enkelspoor ligt er vaak bij een station een stukje dubbelspoor, anders kunnen treinen (uit tegenovergestelde richting) elkaar niet passeren. Dit noemt men ook wel kruisen.

Wissels

Animatie van een wissel

Om van route te kunnen veranderen heb je wissels nodig. In het begin liep de rails van A naar B. Maar omdat de trekkende locomotief ook weer terug moest, werd er een tweede stukje spoor (dubbelspoor) en twee wissels gebruikt aan het begin en het einde van de lijn (kopspoor) om de locomotief 'om te laten lopen' en weer voor de trein te krijgen. Toen er meer treinen op dezelfde enkele spoorlijn gingen rijden, moesten deze elkaar kunnen passeren. Ook nu werd er een stukje dubbelspoor aangelegd met twee wissels. Dit vraagt om afspraken en tekens omdat een verkeerde wisselstand of twee treinen op hetzelfde spoor ongelukken kan geven. Daarvoor kwamen er verkeersregels en seinen. Pas toen het heel druk werd, bouwde men langs het hele traject een tweede (dubbel) spoor.

Een bijzonder wissel is de Engels wissel (Engelsman). Dit is een kruising van twee sporen waarbij tevens van spoor kan worden gewisseld. Als dit dubbel (bij dubbelspoor) wordt uitgevoerd, heet het een kruiswissel.

Eigenlijk is het geen wissel, maar een draaischijf is en installatie waarmee binnen een zeer beperkte ruimte spoorwegmaterieel van spoor kan wisselen of kan worden gekeerd. Zo'n draaischijf ligt bijvoorbeeld voor een loods waar meerdere locs of rijtuigen in kunnen worden gestald.

Bovenleiding

De eerste tram met bovenleiding werd gepresenteerd door Werner von Siemens op de Internationale Expositie van Elektriciteit in 1881 in Parijs: de installatie werd daarna verwijderd. In oktober 1883 was de eerste permanente tramdienst met bovenleiding op de Mödling en Hinterbrühl Tram in Oostenrijk. De bovenleiding zoals we die vandaag de dag nog kennen is die in combinatie met een stroomafnemer (pantograaf) die door het voertuig werd gedragen en van onderaf tegen de lijn werd gedrukt. Dit systeem werd uitgevonden door Frank J. Sprague in 1888. Vanaf 1889 werd het gebruikt bij de Richmond Union Passenger Railway in Richmond, Virginia, een baanbrekende elektrische tractie.

De elektrificatie van spoorlijnen in Nederland begon in 1908 met de Hofpleinlijn (Rotterdam Hofplein – Scheveningen / Den Haag HS). Vanaf 1 oktober 1908 reden hier de eerste elektrische treinen. Deze door de Zuid-Hollandsche Electrische Spoorweg-Maatschappij (ZHESM) aangelegde spoorlijn werd voorzien van 10 kV wisselstroom. Voor de energievoorziening had de ZHESM een eigen elektriciteitscentrale in Leidschendam. Economisch was de spoorlijn een succes. In 1927 werd de Oude lijn (Amsterdam - Haarlem - Rotterdam) geëlektrificeerd. Voor de Tweede Wereldoorlog werd een deel van de spoorlijnen in Nederland geëlektrificeerd. Door materiaalgebrek in de oorlog was het plaatsen van de metalen portalen niet meer mogelijk. Tussen Hilversum en Utrecht Lunetten zijn toen de betonnen boog portalen geplaatst. Uniek in de hele wereld.

Oudste Nederlandse elektrische trein (1908)
Eerste soort portalen in Nederland
Boog portalen van beton tussen Hilversum en Utrecht Lunetten
Aanleg van bovenleiding bij Arnhem

Spoorbed

Ballast rondom de betonnen bielzen of dwarsliggers

De stalen sporen liggen meestal op een zogeheten spoordijk. Een langgerekte verhoging in het landschap. Eerst waren de dwarsliggers of bielzen van hout, maar tegenwoordig van beton. Deze liggen in een 'ballastbed' van steenslag. Het ballastbed zorgt voor stabiliteit, het dempt de trillingen en zorgt voor de afvoer van overtollig regenwater. Bij verzakking van de spoorlijn kan het ballastbed met behulp van speciale machines opgehoogd worden. De ballast in Nederland bestaat uit steenslag (gebroken steen) van 30 - 50 mm of grof grind van 20 - 40 mm

Bruggen, viaducten en spoorwegovergangen

Spoorwegen moeten ook andere wegen als verkeerswegen en waterwegen kruisen. Bruggen, tunnels en viaducten noemt men ook wel kunstwerken. Een gelijkvloerse kruising noem je een spoorwegovergang of een overweg. Vroeger waren deze vaak nog onbewaakt (zonder een slagboom) wat veel ongelukken gaf. ProRail is bezig dit soort overwegen te verwijderen of maakt er een bewaakte overgang van. Nadeel van een overgang is dat dit voor de weggebruikers veel wachttijden geeft, zeker als het een drukke spoorlijn is. Vandaar dat men daar bruggen en tunnels bouwt, de zogeheten 'kunstwerken'. Voor de spoorwegen zijn waterwegen als rivieren en kanalen een behoorlijke hindernis. Een omdat Nederland een nogal nat landje is, hebben we er daar veel van. Dat heeft van begin af aan dan ook een vertraging gegeven voor de aanleg van spoorlijnen.

Stations

Rangeerterrein Kijfhoek bij Rotterdam

Langs elke spoorlijn zijn er stations te vinden waar mensen kunnen in- en uitstappen en waar goederen in- en uitgeladen kunnen worden. Je koopt er je kaartje of abonnement. Sommige stations zijn een knooppunt van verschillende spoorlijnen en deze hebben dan veel perrons. vaak zijn dit Intercity stations. Eenvoudige stations hebben meer weg van een halte. Soms in de vorm van een eilandstation waarbij de treinen aan weerskanten kunnen passeren. Zie ook Categorie:Lijst van spoorwegstations in Nederland.

Opstelspoor

Een opstelspoor is een stuk spoor waarop materieel kan worden opgesteld, zeg maar geparkeerd, meestal tijdens de nacht. Heb je heel veel opstelsporen bij elkaar, dan noem je dat een opstelterrein. Het wordt ook wel een emplacement voor het opstellen van treinen, metro's of trams genoemd. Deze liggen vaak in de buurt van grote stations. Soms worden de treinen er schoongemaakt (zowel inwendig als uitwendig, het opstelterrein beschikt dan over een wasstraat). Ook voor het goederenvervoer heb je emplacementen waar ze goederentreinen kunnen samenstellen. Dit wordt dan vaak een rangeerterrein genoemd. Het samenstellen van de trein heet rangeren.