Funicular

Funicular

Un funicular este o instalație de transport în care vehiculele sunt acționate de cabluri^⁠(d).

În limba română sensul principal al denumirii de „funicular” este pentru o instalație cu cabluri aeriene pe care circulă vagoneți de transport a mărfurilor sau cabine pentru transportul persoanelor. Funicularele pentru transportul persoanelor se mai numesc „teleferice”.

Sensul secundar al denumirii de „funicular” este pentru „calea ferată funiculară”, o cale ferată cu declivitate foarte mare, pe care circulă vagoane de marfă sau de pasageri, trase de cabluri.

Dacă vehiculele pentru transportul persoanelor sunt închise, instalației i se mai spune „telecabină”, atât în varianta suspendată, cât și în cea pe cale ferată.

Telefericelor aeriene cu cabine de capacitate redusă li se spune „telegondole”.

Descriere

Prin funicular sau instalație pe cablu se înțelege un ansamblu de construcții, instalații și mecanisme ce formează o cale aeriană de transport pentru vehicule cu materiale și goale, care au drept cale de susținere și tractare cabluri de oțel^⁠(d) suspendate pe piloni și stații. Denumirea de funicular vine din latină funiculus, care înseamnă „sforicică”. În limba română există o diferență semantică între „funicular” și „telecabină”, prima noțiune se referă la instalația pe cablu pentru transportul materialelor forestiere, iar a doua la instalația pe cablu pentru persoane, denumită „teleferic”.

În literatura străină se întâlnesc definiții mai specifice, în funcție de natura căii, distingându-se astfel:

• instalații pe cablu aeriene (mijloc de transport aerian pentru persoane sau materiale folosind cabluri de oțel suspendate drept cale de susținere și tractare a vehiculelor). În limba engleză engleză diferențierea vine în funcție de zona de vorbire a limbii engleze: astfel, pentru engleza americană (U.S. English) se folosește termenul de aerial tramway; iar pentru engleza britanică (British English) se folosește termenul de cable car.
• instalații cu cablu legate de teren (o cale ferată pe care urcă un tramvai tras de un cablu pe o cale cu declivitate mare; în engleză: funicular railway, incline, inclined railway, inclined plane, sau cliff railway).

Clasificare

Funicular cu un singur cablu pentru transportul de materiale în vrac

Funicular cu două cabluri pentru transportul de materiale în vrac

Telecabină

Telegondolă

Se poate clasifica mai general termenul funiculare, ca instalații de transport pe cablu, după următoarele criterii:

După destinație sau felul transportului

• funiculare de materiale, destinate pentru transportul forestier, minier, materiale de construcții etc.
• funiculare de persoane denumite și teleferice, care după tipul vehiculelor pot fi:

• telecabine, la care vehiculul este format dintr-o cabină închisă cu o anumită capacitate de transport (conform uzanțelor, de minim 6 persoane);
• telegondole, la care vehiculul este format dintr-o cabină închisă cu o capacitate de transport de 2 până la 8 persoane;
• telescaune, la care vehiculele au forma unor scaune;
• teleschiuri, la care schiorii se deplasează pe zăpadă prin tractarea lor de un cablu de tracțiune prin intermediul unor dispozitive speciale extensibile;
• telesănii, la care săniile încărcate cu persoane se deplasează prin tractarea lor de un cablu de tracțiune prin intermediul unor dispozitive speciale extensibile;

După poziția și natura căii pe care se deplasează vehiculele

• funiculare suspendate, la care vehiculele se deplasează aerian pe cabluri;
• funiculare pe șine înclinate, amplasate direct pe teren la care vehiculele sunt tractate de un cablu și se deplasează pe șine.

După sistemul de construcție în funcție de numărul de cabluri

• funiculare cu un singur cablu: telescaunele, telegondolele, teleschiurile, funicularele monocablu;
• funiculare cu două cabluri: funiculare de materiale; telefericele, unele tipuri de telegondole moderne – unde un cablu mai gros este cablul purtător, iar celălalt mai subțire este cablul tractor (în România există acest tip de teleferice);
• funiculare cu trei cabluri: funiculare de materiale; telefericele de mare capacitate (peste 120 de persoane în cabină) – unde sunt necesare două cabluri purtătoare (groase) și un cablu tractor (mai subțire) (în România nu există acest tip de teleferice).

Funicularul suspendat

Pentru detalii tehnice comune ale funicularelor suspendate vezi și telecabină.

Telecabina Furtschellas (Elveția)

Este format din unul sau mai multe cabluri întinse pe piloni de metal, din beton sau din lemn, pe care circulă cărucioarele, vagoneții sau cabinele de pasageri. Vehiculele sunt adaptate felului materialelor de transport (bușteni, cărbuni, minereuri etc.), putând susține sarcini în general până la 1000 kg, pe care le deplasează cu viteze până la 2,5 m/s. Pentru transportul de persoane se folosesc cabine închise sau deschise. Distanța de transport poate fi de la câteva sute de metri până la 10–20 km.

Structura unui funicular suspendat

Instalația se compune din:

• stația din aval (de plecare) și din amonte (de sosire);
• traseul sau calea funicularului, formată din cabluri de oțel amplasate în linie dreaptă sau parabolică care unește stațiile de capăt formând calea aeriană de circulație a vehiculelor:
• pilonii de susținere;
• partea mecanică de acționare a instalației.

Funicularul pe șine înclinate

Funicular în Montmartre, Paris

Cale ferată pe care remorcarea se face prin tragerea vehiculelor printr-un cablu trăgător de la o stațiune motoare fixă, iar vehiculele se deplasează pe roți pe șine fixe, purtătoare. Cablul este condus pe role fixate pe traverse. Astfel de linii se fac pentru declivități foarte mari și, în general, pe trasee scurte.

De obicei de cablu sunt atașate o pereche de vagoane, unul urcând și celălalt coborând, contrabalansându-se reciproc. Contrabalansarea celor două mașini este necesară, deoarece ea minimizează energia necesară pentru a o ridica pe una din ele.

Scripetele, aflat la capătul de sus al liniei este de obicei acționat de un motor electric iar roțile ghidează cablul în mecanismul de conducere. Câteva funiculare au fost construite fiind acționate de greutatea unor rezervoare de apă plasate sub podeaua fiecărui vagon, care sunt umplute sau golite până este realizat un echilibru suficient pentru a permite mișcarea. Apoi mișcarea este controlată de un frânar.

Funicularele folosite în mine erau uneori cunoscute ca și înclinări automate sau frâne înclinate. Greutatea vagoanelor încărcate ce coborau era folosită pentru a trage vagoanele goale din mină.

Vagoanele pot fi atașate la al doilea cablu care trece printr-un scripete, la baza pantei, în cazul în care forța de gravitație care acționează asupra mașinilor este prea mică pentru a le deplasa pe pantă. Una dintre roțile de transmisie trebuie să fie proiectată astfel încât să se evite ruperea cablului tensionat. Astfel de acționare poate fi făcută și din partea de jos a pantei. Acest lucru se practică la funiculare cu declivități sub 6 % sau care folosesc sănii în loc de mașini, sau alte cazuri în care nu este sigur că vagonul care coboară este mereu capabil să tragă cablul de la scripete în stația din partea de sus a pantei.

Funicularele de demult foloseau două piste drepte,paralele,cu platforme de stație separate pentru fiecare vehicul. Pistele sunt proiectate cu destul spațiu între ele,pentru ca cele două mașini să treacă la punctul de mijloc. Roțile au de obicei o singură flanșă, ca la vehiculele standard pe șine.

Exemple de acest tip de piste sunt Înclinația Duquesne din Pittsburg, dar și majoritatea căilor ferate înclinate din Marea Britanie.

Funicular în Valparaíso, Chile

Cele care necesită lățime mai mică au fost proiectate cu doar două sau trei șine pe majoritatea pantei, dar la secțiunea de întâlnire câte patru șine. Inginerul elvețian Carl Roman Abt a inventat metoda care permite mașinilor să fie utilizate cu o configurație cu două șine: roțile de la capete au flanșe pe ambele părți iar cele intermediare nu au flanșe deloc și trec ușor prin zona de trecere.

Acest tip de configurații cu două șine nu au nevoie de macaze și aparate care să le ghideze atât timp cât au roțile cu flanșe care vor urma automat căi diferite, și reduc semnificativ costurile, mai ales când funicularul trece printr-un tunel, cum este Funicularul din Bulnes Asturias.

În modelele care folosesc trei șine, șina din mijloc este folosită de ambele vagoane. Funicularele cu trei șine sunt mai mari decât cele cu două, dar zona de trecere este mult mai simplu de construit. În cazul în care este utilizat un grilaj de frânare, el poate fi montat mai sus la modelele cu trei șine, făcându-le mai putin sensibile în condiții de zăpadă.

Unele funiculare pe patru șine au secțiunile de jos interțesute, și o singură platformă la fiecare stație, cum este și The Hill Train din Legoland, Windsor.

Istoric

Până la sfârșitul anilor 1870 funicularul pe patru șine era configurația normală. Carl Roman Abt a dezvoltat Abt Switch care permitea funicularul pe două șine, folosit prima oară în 1879, când Giessbachbahn l-a inaugurat, în Elveția. În Lumea Nouă, primul funicular pe două șine era Telegraph Hill Railroad din San Francisco, care a fost în funcțiune doar din 1884 până în 1886. Funicularul din Mount Lowe,California a fost primul funicular montan din Statele Unite care avea trei șine. Modelele cu două și trei șine au redus considerabil spațiul cerut pentru a construi un funicular,dar și costurile, și pentru cele pe munți și pentru cele urbane. Aceste modele au determinat un boom în industria funicularelor, în secolul al XIX-lea.

Liftul înclinat

Funicular italian lângă Ruffrè-Mendola

Liftul înclinat este o versiune particulară a funicularului, deoarece are doar un vagon, care transportă totul tractat de cablu. Vagonul este tras de stația din amonte, unde cablul este înfășurat pe un tambur, sau vagonul este echilibrat de o contragreutate, funcționând ca un funicular cu două vagoane. Multe dintre lifturile înclinate au fost construite de-a lungul liniilor de înaltă tensiune pentru transportarea materialelor de construcții ale centralelor electrice și ale liniilor. Exemple sunt Funicularul Gelmerbahn care duce la Gelmersee și Funicolare Piora–Ritom care duce la Lago Ritom, ambele în Elveția. Cel mai abrupt funicular din lume poate fi Katoomba Scenic Railway din Australia. Versiunile noi seamănă cu un lift care este folosit pentru transportul public, cum ar fi la Cityplace Station în Dallas, Texas și Huntington Metro Station din Huntington, Virginia.

O combinație între lifturile înclinate și funicularele cu două vagoane este al doilea Angels Flight din Los Angeles. Funicularul, închis în 1969, a fost reinstalat în 1996, folosind cabluri separate pentru fiecare cabină, care au fost trase de trolii diferite de la stația de sus. Tamburii pe care se înfășoară cablurile erau legați la motorul de antrenare și la frâna de serviciu prin reductoare de turații. Sistemul a eșuat din cauza ruperii unui reductor, care a cauzat un accident fatal în 2001, iar funicularul a fost închis până în 2010.

Istoric

Angels Flight, Los Angeles, USA, cu 3 șine și punct de întâlnire

Cel mai vechi funicular pe șine este Reissug, o linie privată care oferă acces la bunuri Castelului Hohensalyburg din Salzburg, Austria. Este menționat prima oară în 1515 de Cardinalul Matthaus Lang, care a devenit Arhiepiscopul de Salzburg. Linia a folosit prima oară șine de lemn și o coardă de transport făcută din cânepă, și a fost operat de puterea oamenilor sau de către animale. Astăzi funcționează pe șine de oțel, cu cabluri de oțel și un motor electric, dar linia are aceeași rută prin fortificațiile castelului. Prima cale ferată din Anglia, cu șine din lemn a fost probabil făcută pentru James Clifford, stăpân la conacul Broseley. El a exploatat mine de cărbune aici din 1875 și a avut un funicular pentru livrarea cărbunelui direct la barjele de pe râul Severn, până în 1606. Aceasta a fost prima înregistrare a unei căi ferate în Anglia, înaintea Căii Wollaton, dar pare a fi construită înainte.

În secolul 18, funicularele erau folosite pentru a permite traficul de barje pe canale, dar și pentru a urca și a coborî dealuri abrupte. Un exemplu timpuriu au fost cele trei planuri înclinate pe Canalul Tyrone care au fost utilizate încă din 1777. Ele au fost utilizate în principal în secolul 19, în special în timpul anilor 1830, în timpul construirii canalelor. Astfel de canale au fost folosite pentru a permite apei intrarea în canalele de alimentare din partea de sus a planului pentru a conduce o turbină sau să ridice și să coboare un șlep pe un canal pe o pantă abruptă.

Exemple de căi ferate hidroenergetice sunt în Statele Unite în Canalul Morris din New Jersey, conectând Râul Delaware cu râul Passaic, folosind 23 de plane, dar și o serie de bucle de-a lungul degradeurilor. Allegheny Portage Railroad, parte din canalul din Pennsylvania, a fost construit în 1834 cu 10 plane, ca prima cale ferată cu reglaj electric de aburi de peste munții Allegheny din Pennysilvania.

Căile ferate moderne de tip funicular care operează în zonele urbane datează din anii 1860. Prima linie este Funicularul din Lyon, deschis în 1862, urmat de următoarele linii din 1878, 1891 și 1900. Funicularul Castle Hill din Budapesta a fost construit în 1868-9 cu primul termen de încercare la 23 octombrie 1869. Cel mai vechi funicular care operează în Marea Britanie datează din 1875 și este în Scarborough, North Yorkshire.

Funicularul Great Incline de la Mount Lowe Railway (1893–1938). Săgeata arată cabina care urcă spre Macpherson Trestle.

Unul din cele mai faimoase funiculare este Great Incline al Mount Lowe Railway din Altadena, California, făcut de Andrew Smith Hallidie. Panta sa este de 62 % la bază și 48 % în partea de sus, iar cabinele sunt proiectate pentru a-și ajusta poziția pentru confortul pasagerilor.

Estul Statelor Unite au mai multe căi ferate înclinate, majoritatea proiectate și realizate de Otis Elevator Company din Yonkers, New York. Probabil cel mai bun exemplu este Mount Beacon Incline Railway în Beacon, NY,cel mai abrupt funicular construit de Otis în nord-est. Acesta are o pantă mediu de 64 % dar cea mai mare e de 74 %. A funcționat timp de 75 de ani. A fost distrus de un incendiu în 1983 și pentru o societate care nu se așteaptă la profit, încă se mai lucrează la restaurarea lui.

Funicularul de pe muntele Vezuviu a inspirat cântecul Funiculi Funicula, compus în 1880. Acest funicular a fost avariat în mod repetat de către erupțiile vulcanice, așa că a fost abandonat după erupția din 1944.

Funiculare private

Funicularele private de pe secțiuni abrupte oferă acces mai ușor de la stradă la o casă, decât potecile abrupte sau mersul pe jos. Acestea sunt comune în orașe de deal ca Wellington, Noua Zeelandă. Ele sunt numite des telecabine sau telegondole, dar au o cabină mică, de două până la patru persoane, permanent atașată la un cablu de la un troliu. Cabina rulează pe o pereche de șine înclinate sau pe o singură șină la o viteza mică, între 0,3 și 1 metru pe secundă. În Quebec, Canada, vechiul funicular a operat din anul 1879 conectând Orașul de Sus Haute Ville și Orașul de Jos Basse Ville. Modelele mai mari și mai rapide pot da acces la clădirile comerciale.

Cele mai mici funiculare

• Cel mai mic funicular din lume este Fisherman Walk Cliff Railway din Bournemouth, Anglia, care are 40 de metri.
• Cel mai mic funicular din Croația este în Zagreb, cu o lungime de 66 m.
• Cel mai mic funicular din Italia este Ferata Gran Risa, din La Ila în Tirolul de sus, cu o lungime de 66,7 m.
• Cel mai mic funicular din Elveția este localizat în Lucerne. El deservește musafirii hotelului Montana și are 100 de ani, ca și hotelul. O singură cabină leagă stația de sus de cea de la bază la promenada lacului. Funicularul are 85 m și călătoria durează aproximativ un minut.

Bibliografie

• Gh. Ionașcu, N. Antonoaie, Gh. Ignea, "Instalații cu cablu", București: Editura Ceres, 1982

Legături externe

• Materiale media legate de funicular la Wikimedia Commons