Lucrare de disertație [309171]

[anonimizat]. univ. dr. ing. Alexandru Herman

Masterand: [anonimizat] 2018

[anonimizat],

Prof. univ. dr. ing. Alexandru Herman

Masterand: [anonimizat] 2018

Cuprins

Introducere……………………………………………………………..….pag. 5

Capitolul 1. Generalități despre căile ferate clasice………………..………pag. 6

1.1. Căile “ferate” din lemn…………………………………………………….pag. 7

1.2. Căile ferate pentru viteze obișnuite………………………………………..pag. 8

Capitolul 2. Căi ferate de mare viteză……………………………….………pag. 10

2.1. Situația la 1 noiembrie 2016 a liniilor de viteză de 250 km/h sau mai mare………………………………………………………………………………..pag. 13

Capitolul 3. Căi ferate speciale………………………….…………………….pag. 16

3.1. Căi ferate cu cremalieră……….……………………………………………..pag. 16

3.2. Particularități privind liniile de tramvai………………………………………pag. 18

3.3. Linii “verzi” și betoane armate cu fibre………………………………………pag. 21

3.4. Particularități ale liniilor de metrou……………………………………………pag. 22

3.5. Particularități ale căilor de rulare pentru macarale……………………….pag. 27

3.6. Noțiuni privind calea fără joante……………………………………………….pag. 28

Capitoul 4. Căi ferate neconvenționale……………………………………………….pag. 32

4.1. Maglev…………………………………………………………………………………..pag. 32

4.2. [anonimizat]……………………………………………………pag. 38

Introducere

CAPITOLUL I. GENERALITĂȚI DESPRE CĂILE FERATE CLASICE

Calea ferată este o [anonimizat]. [anonimizat] (locomotivă, vagoane) în vederea efectuării transporturilor de călători și bunuri materiale. [anonimizat]-se în vedere caracterul extrem de variat al construcțiilor și instalațiilor ce o compun pe de o parte, volumul și răspândirea lor pe de altă parte. O [anonimizat] (de cale ferată). Între două localități (stații, gări) o [anonimizat], fără a necesita „încrucișări” în gări. [anonimizat] 1435 mm.

[anonimizat] a trenurilor, [anonimizat], viaducte, tuneluri, ș.a., construcții pentru deservirea călătorilor și a traficului de mărfuri ([anonimizat], magazii, triaje ș.a.), [anonimizat], [anonimizat], echipării și alimentării materialului rulant.

Calea ferată poate fi clasificată după:

Ecartament:

cu ecartament normal, de 1435 mm;

cu ecartament larg, mai mare de 1435 mm;

cu ecartament îngust, sub 1435 mm;

În România ecartamentul adoptat este cel de 1435 mm, însă există și căi ferate istorice cu ecartament îngust.

Importanța economică

Lungimea rețelei de căi ferate în România are în total 11385 km din care electrificată 3888 km.

linii principale: liniile care leagă marile orașe;

linii magistrale: linii de o importanță deosebită pe traseul cărora trenurile de marfă sau de călători au trasee directe.

În România există următoarele magistrale: București – Timișoara; Brașov – Arad; București – Oradea; Brașov – Satu Mare; București – Vicșani, Făurei – Iași; București – Galați; București – Mangalia;

linii secundare;

linii de interes local;

linii turistice.

După relief

linii muntoase;

linii în zone deluroase;

linii de șes.

Fac obiectul istoriei transportului feroviar primele linii din lemn, piatră și cele moderne din oțel, unde ca forță de propulsie s-au folosit mai întâi caii, ca apoi să se introducă transportul mecanizat cu locomotive. Din anul 1820 putem vorbi de transportul modern, apărut în Anglia, de unde s-a extins în întreaga lume.

Primele mărturii ale unor căi de rulare pot fi considerate cele din Diolkos, prin care se transportau bărci de-a lungul istmului Corint, în Grecia, datate în 600 î.Hr. Vehicule cu roți, trase de oameni sau cai, se deplasau pe niște făgașe (rigole) din calcar. Acest mod de transport rămâne în uz peste 650 de ani, adică cel puțin până la sfârșitul secolului I d.Hr. fiind copiat și în alte zone ca insula Malta și anumite regiuni ale Imperiului Roman.

1.1. Căile "ferate" din lemn

Un strămoș al căii ferate este calea cu făgașe de lemn, a cărei apariție datează din secolul al XVI-lea. Astfel, în minele din Leberthal (Alsacia) se utilizau aceste tipuri de șine în anul 1525: Vagoanele, prevăzute cu roți metalice de diametru mic, rulează pe longrine de lemn. De asemenea, în minele de aur de la Brad, din Transilvania, se utilizau vagoneți de lemn. Pentru schimbarea direcției se utilizau macaze de lemn, prevăzute cu ac și inimă. Acești vagoneți și macaze sunt printre primele semnalate în tehnică și demonstrează ingeniozitatea maeștrilor anonimi ai tehnicii populare românești. În Germania anilor 1550 putem vorbi de existența unei căi „ferate”. Șinele erau de asemenea din lemn, iar vagoanele erau trase de cai.

O astfel de modalitate de transport este descrisă în 1556 de Georgius Agricola. Această tehnologie se răspândește în întreaga Europă, fiind semnalată în zona britanica în jurul lui 1600. Se ajunge până la utilizare convoaielor de vagoneți, utilizate la căratul minereului, trase de cai sau propulsate gravitațional prin crearea unor pante artificiale. În acest ultim caz, la sosirea la destinație, vagoneții erau frânați printr-un sistem ingenios prin care roțile erau presate.

1.2. Căile ferate pentru viteze obișnuite

Acest sistem de transport, dovedindu-se eficace, este perfecționat prin diverse inovații: se introduc roțile metalice chiar prevăzute cu un bandaj proeminent, pentru ca vagoneții să nu deraieze, ca apoi, prin 1760, șinele să fie acoperite cu benzi metalice. În acest fel, prin reducerea frecării, crește volumul de marfă transportat: de la minereu și materie primă pentru industria fierului (aflate pe atunci în plină expansiune), până la mărfuri alimentare.

În 1767, șinele din lemn utilizate pe traseul de tramvai Horsehay – Coalbrookdale au fost înlocuite, de Richard Reynolds, prin șine din fontă prevăzute cu un șanț central de ghidare. În 1785, rețeaua liniilor engleze care utilizau șine de fontă de tip Reynolds, cuprindea peste 30 km.

În 1776, englezul John Curr introduce șina din fontă în formă de colțar – roțile metalice ale vagoanelor având bandaje netede – pe liniile miniere din zona orașului Sheffield.

În 1789, englezul William Jessop proiectează primul vagon cu roți prevăzute cu "rebord" – acel bandaj proeminent care nu permitea roții sa părăsească linia. Aceasta inovație apare și la materialul rulant de astăzi. Tot Jessop inventează șina cu coama edge-rail (cu secțiunea în formă de ciupercă). Astfel apare "drumul de fier" propriu-zis, deoarece noua cale de rulare nu mai putea fi utilizată de vehiculele rutiere, ci numai de cele feroviare. Până la apariția primelor locomotive, pe aceste linii a fost utilizată tracțiunea cu cai.

În 1803, prima cale ferată publică a fost construită în Londra. Se puteau transporta mărfuri în vagoane trase de cai. Linia avea 14 km lungime.

În 1804, englezul Matthew Murray a creat prima locomotivă cu aburi în Leeds.

În 1808, englezul Richard Trevithick și-a prezentat creațiile sale în materie de locomotive la prezentarea publică a trenurilor ce a avut loc în Londra. În acest scop el a creat mici căi ferate circulare în Torrington Square din Londra.

În 1813, William Hedley își prezintă locomotiva care avea capacitatea de a tracta 10 vagoane de cărbuni cu viteza de 8 km/h.

În 1825, George Stephenson a construit locomotiva „Locomotion – no. 1”, capabilă să tracteze 90 de tone de cărbuni, cu viteza de 24 km/h.

În 1826, Quincy, Massachusetts a devenit primul loc din America de Nord care a avut o cale ferată. Mărfurile erau trase de cai.

În 1829, George Stephenson a construit locomotiva „Racheta”, care a devenit cel mai rapid tren construit vreodată, care se deplasa cu viteza de 48 km/h și avea capacitatea de a transporta 30 de persoane. Acesta a jucat un rol foarte important in istoria trenului modern.

În 1832, Charles Fox inventează și patentează macazul, un alt eveniment foarte important din istoria căilor ferate.

În 1863, primul tren subteran a fost construit la Londra. Succesul lui a dat naștere metrourilor moderne.

În 1881, prima linie publică de tramvai electric se deschide în Berlin.

În 1890, metrourile Londrei trec la motoare electrice, începând epoca modernă a metroului.

În 1913, primele locomotive cu motor diesel din istoria căilor ferate au început sa fie utilizate în Suedia.

În 1937, inventatorul german Hermann Kemper patentează trenul care folosea levitația magnetică (maglev).

În 1953, locomotiva japoneză Odakyū 3000 seria SE Romancecar, stabilește un record mondial de viteză, de 145 km/h.

CAPITOLUL II. CĂI FERATE DE MARE VITEZĂ

O cale ferată de mare viteză este un tip de infrastructură feroviară pe care transportul este operat semnificativ mai rapid decât pe infrastructura convențională, prin folosirea unui sistem integrat de material rulant și linii dedicate. La nivel mondial, primul astfel de sistem a fost pus în funcțiune în Japonia, în 1964, și a devenit cunoscut sub numele de tren glonț. Trenurile de mare viteză operează în mod normal pe linii cu ecartament normal și șine sudate continuu, pe trasee denivelate, cu raze de curbură foarte mari.

Multe țări au construit căi ferate de mare viteză cu scopul de a-și conecta marile orașe, spre exemplu Austria (Railjet), Belgia (Thalys, Eurostar, ICE și TGV), China (Fuxing), Franța (TGV – Train de Grande Vitesse, Eurostar și Thalys), Olanda (Thalys, ICE-3), Germania (ICE-3 – InterCity Express-3, Thalys), Italia (Frecciarossa), Japonia (Shinkansen), Finlanda, Estonia, Letonia, Lituania și Polonia (linia comună Rail Baltica), Portugalia (AP – Alfa Pendular), Rusia (Sapsan), Coreea de Sud (KTE – Korea Train Express), Spania (AVE – Alta Velocidad Española), Suedia (Bothniabanan), Taiwan (THSR – Taiwan High Speed Rail), Turcia (YHT – Yüksek Hızlı Tren), Marea Britanie (Eurostar, ICE-3), Statele Unite (Acela Express) și Uzbekistan (Afrosiyob).

Calea ferată de mare viteză Tōkaidō Shinkansen din Japonia, cu Muntele Fuji în fundal.

Harta rețelei europene de căi ferate de mare viteză.

Harta rețelei de căi ferate de mare viteză din Asia de Est.

Doar în Europa există căi ferate de mare viteză transfrontaliere. În decembrie 2016, China avea 22.000 km de căi ferate de mare viteză, reprezentând circa două treimi din totalul mondial. Deși infrastructura de mare viteză este folosită în general pentru transportul pasagerilor, există și linii utilizate pentru transportul de marfă.

CAPITOLUL III. CĂI FERATE SPECIALE

3.1. CĂI FERATE CU CREMALIERĂ

Invenția aparține unui inginer elvețian, Roman Abt și a fost lansată în anul 1882, constând în două sau trei lame metalice dințate, alăturate, montate în axul căii și ai căror dinți sunt decalați. Fiecărei lame dințate îi corespunde o roată dințată a mecanismului locomotivei, astfel încât angrenarea este continuă și mult mai lină. Pe aceste linii dotate cu cremalieră s-au utilizat aproape exclusiv locomotive cu aderență mixtă, cu două mecanisme motoare distincte, roțile motoare de simplă aderență fiind acționate de un mecanism exterior, iar cele dințate de unul interior, distinct.

În anul 1908 a fost construită de Wiener Lokomotivfabriks AG, Floridsdorf, o serie de 7 locomotive, special pentru linia Caransebeș – Subcetate. Pe porțiunea cu cremalieră, viteza comercială a trenurilor de marfă era de 12 km/h, cea a trenurilor de persoane de 8 km/h, iar tonajele trenurilor erau reduse – 150 tf pentru trenurile de marfă și 50-70 tf pentru trenurile de persoane.

Sistemul adoptat reducea mult din capacitatea de transport a secției, ceea ce a determinat pe mai mulți specialiști feroviari să-1 considere inoportun. Inginerul M. Tudoran a calificat de aceea soluția adoptată în anul 1908 drept o aberație tehnică și în anul 1941 a propus renunțarea la acest tip de cale ferată, în favoarea unei variante ocolitoare a cumpenei de ape, pentru a se desființa porțiunea cu cremalieră, lucru ce nu a mai fost realizat, deoarece soluția a fost considerată nerentabilă, în anul 1978 renunțându-se la calea ferată dintre Subcetate și Bouțari.

În continuare, legătura între Valea Jiului și Bazinul Banatului s-a realizat pe alte relații, mai avantajoase și mai eficiente.

Calea Ferată cu Cremalieră – Muntele Washington, este prima cale ferată montană “zimțată”din lume ( cale ferată cu cremalieră și pinion). Calea ferată este încă în funcțiune asigurând ascensiunea pe Muntele Washington din New Hampshire, Statele Unite ale Americii.

Aceasta folosește un sistem de bare transversale tip Marsh, una sau două locomotive cu abur și șase locomotive alimentate cu biodiesel, pentru a transporta turiști în vârful muntelui. Calea ferată este construită cu ecartamentul de 1422 mm, ecartament care din punct de vedere tehnic este un ecartament îngust, deoarece este cu 12,7 mm mai mic decât ecartamentul standard de 1435 mm.

Este a doua cea mai abruptă cale ferată cu cremalieră din lume, după calea ferată Pilatus din Elveția, cu o declivitate medie de 25% și maximă de 37,4%.Calea ferată este de aproximativ 4,8 km lungime și urcă versantul vestic al Muntelui Washington, pornind de la altitudinea de 820 m și terminându-se foarte aproape de vârful muntelui, la altitudinea de 1917 m. Trenul urcă muntele cu o viteză de 4,5 km/h și îl coboară cu 7,4 km/h. Este nevoie de aproximativ 65 de minute pentru a urca și de 40 de minute pentru a coborî, deși locomotivele diesel pot urca muntele în mai puțin de 37 de minute.

Mount Washington Cog Railway, New Hampshire, 1995

Linia ferată cu cremalieră, Caransebeș – Bouțari – Subcetate

3.2. PARTICULARITĂȚI PRIVIND LINIILE DE TRAMVAI

Totalitatea construcțiilor, instalațiilor și dotărilor care asigură transportul de călători pe un traseu determinat se numește “linie de transport public”. Transportul public urban se poate efectua cu autobuze, microbuze, metrou, metrou ușor, ramă electrică, troleibuze sau tramvaie.

Circulația tramvaielor se face pe o “cale de rulare” care este un sistem constructiv cu șine.

Liniile de tramvai se pot clasifica după mai multe criterii, astfel:

a). după destinație și funcționalitate:

linii curente;

linii în depouri;

linii de acces în depouri;

b). după ecartament:

linii cu ecartament normal (1435 mm);

linii cu ecartament îngust (1000 mm);

c). după numărul de fire de circulație:

linii simple;

linii duble;

d). după poziția față de partea carosabilă a străzii:

linii înglobate în partea carosabilă (în axa străzilor, pe o parte a părții carosabile sau lateral pe ambele părți ale părții carosabile);

linii cu platformă proprie la nivel cu partea carosabilă (având poziția față de axa străzii ca și la punctul anterior);

linii cu platformă proprie la nivel cu partea carosabilă a străzii, separate numai prin linii continue de marcaj rutier;

linii în afara părții carosabile;

e). după tipul de șină:

linii cu șină canal;

linii cu șină tip CF așezate pe traverse (din beton sau din lemn), respectiv pe blocheți de beton;

linii cu șine pozate pe longrine sau dale de beton.

Suprastructura căilor de rulare

Suprastructura căii de rulare se poate realiza astfel:

cu șină de tramvai, care permite înglobarea suprastructurii în partea carosabilă;

cu șine pozate în longrine sau dale de beton; acestea permit înglobarea suprastructurii în partea carosabilă;

cu șine de cale ferată (tip 40 sau 49), așezate de obicei pe traverse, când linia este realizată pe platformă proprie.

Șinele căii de rulare se sudează (de obicei aluminotermic) eliminându-se joantele.

În continuare sunt prezentate câteva profiluri transversal tip, respective detalii de fixare a șinei pe traverse, prezentate în standardele românești și/sau utilizate la modernizarea liniilor de tramvai din Timișoara. Cluj-Napoca, Iași, București:

cale de rulare dublă cu șină de tramvai pe traverse, închisă cu plăci de beton armat prefabricate cu dren central (figura 1);

cale de rulare dublă cu șină de tramvai înglobată în carosabil, stâlpi în axa platformei, drenuri laterale (figura 2);

cale de rulare dublă cu șină de tramvai înglobată în carosabil, cu canal tehnic în axa platformei, utilizată la modernizarea unor linii de tramvai din România (figura 3);

detaliu de prindere tip ORTEC (figura 4).

Fig. 1. Cale de rulare dublă cu șină de tramvai pe traverse, închisă cu plăci de beton armat prefabricate cu dren central

Fig. 2. Cale de rulare dublă cu șină de tramvai înglobată în carosabil, stâlpi în axa platformei, drenuri laterale

Fig. 3. Cale de rulare dublă cu șină de tramvai înglobată în carosabil, cu canal tehnic în axa platformei, utilizată la modernizarea unor linii de tramvai din România

Fig. 4. Detaliu de prindere tip ORTEC

3.3. Linii “verzi” și betoane armate cu fibre

Standardele românești care reglementează proiectarea, construcția și exploatarea liniilor de tramvai sunt în multe cazuri depășite. În continuare sunt prezentate câteva aspecte privind avantajele și dezavantajele utilizării betoanelor armate cu fibră la realizarea dalelor și a longrinelor căilor de rulare respectiv câteva propuneri privind realizarea de linii de tramvai sau de căi ferate urbane înierbate. Datele prezentate au fost verificate cu ocazia executării unor linii de tramvai în perioada 2009-2011 și pot fi considerate noutăți în domeniu.

În proiectarea și construcția liniilor de tramvai trebuie rezolvate o serie de probleme, cum ar fi:

îmbunătățirea infrastructurii pornind de la o expertiză geotehnică competentă;

realizarea de linii “verzi” (înierbate cu gazon natural sau artificial), inclusiv în zona aparatelor de cale și în intersecții, împreună cu sistemul de udare a gazonului;

alegerea tipului de suprastructură inclusiv a prinderii (ORTEC ISOLAST, CDM, GANTREX, EDILON, SIKA etc.);

protejarea unor construcții învecinate căii la vibrații, zgomot etc.;

colectarea, scurgerea și evacuarea apelor pluviale;

alimentarea liniei de contact;

instalații de semnalizare, de siguranță a circulației, de manevrare a acelor macazelor;

amplasarea, forma, dimensiunile și aspectul peroanelor;

dilatarea – contracția șinelor;

structura rutieră în zona platformei căii;

tehnologia de execuție;

mentenabilitatea și mentenanța;

durata de viață a construcției proiectate.

În continuare sunt prezentate câteva aspecte privind utilizarea betoanelor armate cu fibre la construcția liniilor de tramvai, respectiv câteva propuneri pentru realizarea de linii de tramvai “verzi”.

Betoanele armate cu fibre pot fi utilizate la realizarea plăcilor sau longrinelor, cu sau fără bare de ecartament, indiferent de tipul de șină și de tipul de prindere sau de structura rutieră (dacă linia este înglobata în carosabil).

Utilizarea betoanelor armate cu fibre are o serie de avantaje:

se elimină coroziunea cauzată de curenții vagabonzi;

se poate elimina scurtcircuitul între firele căii;

masa firelor de polietilenă reprezintă 8…12% din masa armăturii, iar în cazul fibrelor de oțel acest procent crește la 10…15%;

se elimină defectele posibile la acoperirea cu beton a armăturii clasice;

nu mai sunt necesare lucrările legate de pregătirea armăturii și de asigurarea acoperirii cu beton a armăturii de lângă cofraje;

execuția elementelor din beton armat cu fibre este mai rapidă și mai ieftină;

sporește durata de viață a structurilor din beton;

rezistența la solicitări dinamice sporește;

se îmbunătățește comportarea betonului prin dilatare – contracție.

3.4. Particularități ale liniilor de metrou

Pentru a rezolva problemele cauzate de transportul călătorilor în marile aglomerări urbane au fost realizate linii ferate separate de sistemul stradal. Astfel au fost realizate linii pe estacade sau linii subterane (metrouri). Prima linie de metrou subterană a fost realizată la Londra în 1863, iar de atunci în peste 100 de metropole este utilizat acest tip de transport cu capacitatea de până la 50.000 de călători/oră și pe sens de circulație cu Vmed = 30…40 km/h. Avantajele liniilor metropolitane sunt:

cale independentă de celelalte căi de comunicație;

viteze maxime de 80…100 km/h;

independență față de condițiile meteorologice;

exploatarea simplă;

pot fi utilizate instalații moderne și eficiente de siguranță a circulației;

capacitate nouă de transport.

Trebuie amintite și unele dezavantaje:

cheltuieli de investiție mari;

trebuie rezolvate o serie de probleme cauzate de gospodăria subterană (protecția, mutarea, refacerea);

pot fi necesare lucrări speciale pentru prevenirea tasării clădirilor și construcțiilor apropiate de traseul liniei.

În figura 5 este prezentată o secțiune printr-un tunel pentru o linie metropolitană subterană de adâncime (20…40 m).

Fig. 5. Secțiune printr-un tunel pentru o linie metropolitană subterană de adâncime

În privința liniilor metropolitane au fost definite următoarele cerințe:

grosime minimală a structurii;

cheltuielile minime de întreținere și reparații;

rezolvarea evacuării eventualelor ape infiltrate;

utilizarea unei a treia șine pentru alimentarea cu energie electrică a materialului rulant în loc de montarea liniei de contact; astfel se poate reduce gabaritul de liberă trecere în tunel;

suprastructura să corespundă din punct de vedere al poluării fonice și a vibrațiilor.

Primele linii metropolitane au fost realizate în soluția clasică: linie de cale ferată cu prisma căii din piatră spartă. Structura prezintă de dezavantaje:

grosime mare a suprastructurii;

evacuarea apelor este mai dificilă;

corectarea deformațiilor căii trebuie făcută mai des;

mecanizarea lucrărilor de întreținere este dificilă;

diminuarea vibrațiilor este greu de rezolvat, eventual prin sporirea grosimii stratului de piatră spartă sau prin așezarea sub stratul de piatră spartă a unor materiale elastice (covor de cauciuc, covor de spumă poliuretanică).

Liniile metropolitane în ultima perioadă sunt realizate fără prisma căii, fiind așezate direct pe radierul tunelului. În figurile 6, 7, 8 și 9 de mai jos, sunt prezentate câteva soluții pentru realizarea liniei metropolitane la Viena, Paris, Stockholm și Rotterdam.

Figura 6. Soluție pentru realizarea liniei metropolitane la Viena

Figura 7. Soluție pentru realizarea liniei metropolitane la Paris

Figura 8. Soluție pentru realizarea liniei metropolitane la Stockholm

Figura 9. Soluție pentru realizarea liniei metropolitane la Rotterdam

Cele mai moderne linii metropolitane sunt realizate în sistem masă suspendată. Acest sistem are ca principiu de baza așteptarea suprastructurii (masa) pe reazeme elastice realizate din elastomeri.

În figura 10 este prezentată o secțiune printr-o linie metropolitană realizată la Munchen, în sistem masă suspendată.

Figura 10.

3.5. Particularități ale căilor de rulare pentru macarale

La realizarea căilor de rulare pentru macarale se are în vedere sarcina statică mare pe roată care practic nu sporește în exploatare deoarece la viteze nesemnificative și efectul dinamic este redus. Se recomandă ca înălțimea totală a suprastructurii să fie cât mai redusă. Pe lângă căile de rulare clasice cu șină (40 sau 49, de obicei fără înclinare) fixate pe traverse ( din lemn sau beton, având lungime normală sau redusă) așezate pe un strat de piatră spartă sunt realizate și căi de rulare moderne.

O asemenea cale de rulare realizată cu sistem Gantrex este prezentată în figura 11.

Figura 11.

3.6. Noțiuni privind calea fără joante

Sporirea gradului de siguranța circulației, îmbunătățirea confortului, diminuarea volumului și costului lucrărilor de întreținere și reparații ale liniei și materialului rulant, tendința de a spori viteza maximă etc., au dus la eliminarea joantelor și legarea capetelor de șină prin sudarea cap la cap a acestora.

Odată cu perfecționarea tehnologiilor de sudură au fost realizate șine mai lungi: 36, 40, 60, 90 m, realizându-se linii de cale ferată cu șine lungi sudate. La aceste lungimi rostul de montaj de maxim 20 mm nu a asigurat deplasarea capetelor de șină în condițiile corespunzătoare unor șine având lungimea normală.

Prin trecerea la prinderi puternice ale șinei de traverse și generalizarea suprastructurilor din șine grele pe traverse din beton precomprimat a devenit posibilă realizarea căii fără joante (C.F.J.) pentru care “Instrucția 341/1980 pentru alcătuirea, întreținerea și supravegherea căii fără joante” dă următoarea definiție: ”Se numește C.F.J. o cale cu șine lungi sudate care are totdeauna o zonă centrală ce nu-și modifică lungimea la variații de temperatură și două zone la capete de lungime variabilă numite zone de respirație”.

Lungimea zonelor de respirație și mărimea forțelor axiale în șină depind de următorii parametri:

temperatura șinei (t, în °C);

temperatura de fixare (tf, în °C);

aria secțiunii transversale a unei șine (A1, în cm2);

modulul de elasticitate al oțelului (E, în daN/cm2);

coeficientul de dilatare termică al oțelului (α, în °C-1);

rezistența care se opune dilatării-contracției șinelor (p sau p’, în daN/cm) < această rezistență se poate considera uniform distribuită în lungul C.F.J. <

rezistența dată de eclisaj (P, în daN).

Temperatura șinei depinde de temperatura aerului și are valori cuprinse între tmin = -30 °C și tmax = 60 °C la majoritatea administrațiilor feroviare din Europa.

Ecartul de temperatură ”T” este: T = tmax – tmin = 90 °C.

Temperatura de fixare este cea determinată după ce prinderile unui tronson de C.F.J. au fost montate la traverse și au fost strânse la valoarea stabilită. La C.F.R., temperatura de fixare definitvă trebuie să fie cuprinsă între +17 °C și +27 °C inclusiv.

Dacă prisma căii este în stare normală, rezistența opusă de aceasta la deplasarea în lung a cadrului șine-traverse are valori p = 10…15 daN/cm. La temperaturi scăzute, când se produce înghețul prismei căii, rezistență uniform distribuită p’ care se opune deplasării în lung a șinelor este cauzată de frecarea dată de prinderi: p’ = 2…3 p.

În calcule se consideră E = 2,1×106 daN/cm2, α = 1,15×10-5 °C-1 și P = 10.000…20.000 daN.

Dilatarea (sau contracția) C.F.J. în zona de respirație este parțial împiedicată de rezistența p sau p’. Admițând C.F.J. ca fiind o bară, lungimea zonei de respirație se calculează analizând eforturile axiale pentru un element de lungime dx (figura 12).

Figura 12.

Elementul dx se dilată cu valoarea ∆(+) din cauza creșterii temperaturii în șină cu ∆t față de temperatura de fixare tf, dar se și contractă valoarea ∆(-) datorită forței de compresiune care apare din cauza dilatației împiedicate de rezistența uniform distribuită p. Valorile ∆(+) și ∆(-) se determină astfel:

∆(+) = α • dx • ∆t

∆(-) =

Din relațiile de mai sus rezultă că elemental dx se deformează cu ∆:

∆ = ∆(+) – ∆(-) =

Capătul tronsonului C.F.J. se dilată pe o lungime x = Lr pentru care ∆ = 0.

∆ = 0 => α • ∆t – = 0 => Lr =

Se constată că în secțiunea x = Lr de la capătul șinei s-a realizat o situație de echilibru. În această situație deformația datorită variațiilor de temperatură în șină este nulă, situație în care se menține pe toată porțiunea centrală a C.F.J.

Deplasarea capătului liber ∆l al C.F.J. se poate calcula astfel:

∆l = t • ∆t –

Din relațiile de mai sus rezultă:

∆l =

Diagramele de forțe (de compresiune) în șinele C.F.J. și de deplasare a capetelor de șină sunt prezentate în figura 13, de mai jos și corespund creșterii temperaturii în șină de la t1 = tf la t2 = tmax.

Figura 13.

În exploatare C.F.J. poate suferi deformații care duc la întreruperea circulației feroviare. Aceste deformații sunt:

în cadrul temperaturilor ridicate în șină se poate produce șerpuirea liniei (pierderea stabilității C.F.J.);

la temperaturi scăzute în șină se poate produce ruperea acesteia și formarea unui rost exagerat de mare.

În ce privește modul de realizare a C.F.J., în Europa sunt aplicate 2 sisteme: sistemul german și sistemul francez.

În cadrul sistemului german, sunt sudate șinele pe un interval de stație sau câteva intervale de stație, fără întrerupere. Întreruperea continuității firelor se face numai în cazuri speciale: poduri metalice cu deschideri mari, tuneluri, unele aparate de cale etc. Lucrările de întreținere și reparații ale unor C.F.J. executate după sistemul german, sunt posibile doar într-un interval redus al tempertaturii în șină față de temperatura de fixare. La realizarea C.F.J. administrația C.F.R. aplică sistemul german.

În cadrul sistemului francez, se realizează tronsoane de C.F.J. de 800…1200 m lungime. Tronsoanele sunt legate între ele prin aparate de dilatație. Are avantajul că permite realizarea lucrărilor de întreținere și reparații ale C.F.J. pe un interval mai mare de temperature în șină. Dezavantajul sistemului francez constă în costul ridicat al întreținerii a aparatelor de dilatație și în numărul mare al zonelor de respirație.

CAPITOLUL IV. CĂI FERATE NECONVENȚIONALE

4.1. Maglev

Un tren cu levitație magnetică sau Maglev, este un tren care utilizează câmpuri magnetice puternice pentru a-și asigura sustentația și a avansa. Spre deosebire de trenurile clasice, nu există contact cu șina, ceea ce reduce forțele de frecare și permite atingerea unor viteze foarte mari (anumite sisteme ajung la 550 km/h. Deoarece nu pot fi folosite cu infrastructura existentă, trenurile Maglev trebuie concepute de la 0. Termenul de Maglev nu se referă numai la vehicule, ci și la interacțiunea dintre acestea și calea de rulare. Această interacțiune este foarte importantă, fiecare componentă fiind proiectată în funcție de cealaltă pentru a crea și controla levitația magnetică.

Diferitele tehnologii Maglev sunt mai mult sau mai puțin asemănătoare, în funcție de producător. Liderii mondiali în domeniu sunt companiile germane Siemens și ThyssenKrupp cu sistemul Transrapid.

Istoric

Cercetările asupra trenurilor cu sustentație magnetică au început în 1922, prin lucrările germanului Hermann Kemper. Acesta a depus un brevet în domeniu la 14 august 1934. Lucrările sale au fost întrerupte din cauza celui de-al doilea război mondial.

1962 – În Japonia încep cercetările în domeniul Maglev;

1973 – În Germania încep cercetări în domeniu la Technische Universität Braunschweig;

1979 – Transrapid 05 a fost primul tren Maglev din lume care a transportat călători cu ocazia unei expoziții la Hamburg;

1983 – A fost construită o linie de 1,6 km la Berlin pentru un serviciu de tip metrou. În ciuda succesului pe care l-a avut, linia a fost închisă în 1992;

1984 – A fost dată în serviciu linia de test Transrapid, în Emsland, Germania;

1997 – La 12 decembrie, trenul Maglev MLX01 a bătut recordul mondial de viteză cu călători: 531 km/h;

2003 – A fost dată în serviciu linia Transrapid din Shanghai.

Tipuri de tehnologie

Există 4 tehnologii principale Maglev:

– o tehnologie care se bazează pe electromagneți adaptabili (suspensie electromagnetică sau EMS).

Exemplu: Transrapid.

– o tehnologie care se bazează pe magneți supraconductori (suspensie electrodinamică sau EDS).

Exemplu: JR-Maglev.

– o tehnologie potențial mai ieftină, care folosește magneți permanenți (Inductrack).

Pe lângă acestea, mai există și suspensia magnetodinamică (MDS), recent inventată și deocamdată puțin testată.

Propulsie

Japonia și Germania sunt deosebit de active în domeniu, producând mai multe idei. Una din aceste idei constă în ridicarea trenului prin forțele de respingere și de atracție generate de magneți cu aceeași polaritate, respectiv cu polarități opuse. Trenul poate fi pus în mișcare de un motor liniar instalat pe șine sau pe vagon.

Propulsia Maglev

Stabilitate

Din teorema lui Earnshaw se știe faptul că folosind doar electromagneți și magneți permanenți nu se poate asigura stabilitatea sistemului. Pe de altă parte, magneții diamagnetici și supraconductori pot stabiliza trenul.

Anumite sisteme convenționale folosesc electromagneți cu stabilizare electronică: se măsoară continuu distanța până la tren și se ajustează curentul din electromagnet în consecință.

Greutatea magneților

Greutatea electromagneților de mari dimensiuni este o problemă majoră. Este nevoie de un câmp magnetic foarte puternic pentru a levita un tren de mari dimensiuni, de aceea se folosesc de obicei materiale supraconductoare pentru electromagneți eficienți.

Avantaje și dezavantaje

Trebuie precizat de la bun început că în lipsa unui sistem în exploatare pe scară largă, nu se pot face aprecieri corecte cu privire la avantajele sistemului, mai ales în ceea ce privește partea economică.

Avantaje:

Față de trenurile clasice, Maglev oferă numeroase avantaje:

viteze mai mari;

accelerații mai bune;

pot urca pante mai abrupte;

nu există riscuri de deraiere;

randament energetic superior;

mai puțină poluare sonoră la viteze egale (totuși, conform unui studiu olandez, trenurile cu sustentație magnetică nu sunt chiar așa de tăcute cum se spera).

Dezavantaje:

prețul infrastructurii este foarte ridicat;

incompatibilitatea cu rețelele tradiționale, trebuie construite căi de rulare noi;

nu este adaptat la transportul de marfă.

Sisteme Maglev

Cele mai cunoscute mărci din domeniu:

Transrapid este un proiect german (Siemens) care nu și-a găsit (încă) nici o utilizare în Germania. Un proiect pe linia Berlin-Hamburg fusese aprobat în 1994 dar a fost ulterior abandonat, datorită lipsei fondurilor. Primul serviciu comercial a fost inaugurat în ianuarie 2003 în China, la Shanghai. Lungimea liniei este de 30 km și unește orașul cu aeroportul său;

Maglev este un proiect japonez (chiar dacă termenul a fost extins la toate trenurile magnetice). A fost contruită o linie experimentală, pe care s-a atins viteza record de 581 km/h în 2003. Obiectivul final este construcția unei linii Tokyo-Osaka, parcursă într-o oră;

Proiectul Swissmetro utilizează aceleași tehnologii ca și cele anterioare, dar și tunele vidate pentru a reduce frecarea cu aerul, care este foarte mare la viteze mai mari de 500 km/h;

Inductrack este un sistem de levitație magnetică complet pasiv folosind bobine nealimentate pe șine și magneți permanenți pe tren. Inductrack a fost inventat de fizicianul Richard E. Post, de la Laboratorul Național Lawrence Livermore. Este nevoie de putere numai pentru a contracara frecarea cu aerul. Forța de levitație crește odată cu viteza.

Linii abandonate

Birmingham 1984–1995

Primul sistem comercial automat din lume a fost o navetă maglev de mică viteză între terminalul aeroportului internațional Birmingham și gara din Birmingham, aflată în imediata sa vecinătate. Naveta a funcționat între 1984 și 1995. Lungimea liniei era de 600m, iar trenurile "zburau" la 15mm de șine. La sfârșitul perioadei de funcționare sistemul devenise nesigur datorită învechirii sistemelor electronice și a fost înlocuit cu un funicular.

Berlin 1989–1991

În Berlinul de Vest a fost contruit la sfărșitul anilor 80 sistemul M-Bahn. Era un tren Maglev automatizat, cu o lungime a parcursului de 1.6 km și 3 stații. Testările au inceput în august 1989, iar sistemul a fost dat în folosință în iulie 1991. Linia se termina la stația de U-Bahn Gleisdreieck, unde folosea o platformă utilizată înainte pentru trenurile către Berlinul de Est. După căderea Zidului, au fost începute lucrările de reconstrucție a liniei (actuala U2). Demolarea liniei M-Bahn a început la doar 2 luni după punerea sa în servciu și s-a terminat în februarie 1992.

Linii de testare

Emsland, Germania

Transrapid, o companie germană, are o pistă de testări de 31,5 km în districtul Emsland din landul federal Saxonia Inferioară (Niedersachsen).

La 22 septembrie 2006 în jurul orei 10 dim. aici a avut loc un mare accident: un tren Transrapid s-a ciocnit de un vagon-atelier care se afla pe același traseu dintr-o greșeală umană. Accidentul s-a soldat cu 23 de morți și 10 răniți.

Universitatea Jiaotong, China

Pe 31 decembrie 2000, primul Maglev de temperatură mare cu echipaj a fost testat la Universitatea Jiaotong, Chengdu, China. Acest sistem se bazează pe principiul că supraconductori cu temperatură ridicată pot fi levitați deasupra unui magnet permanent. Sarcina a fost de 530 kg și distanța de levitație a fost de 20 mm. Sistemul utilizează azot lichid pentru răcirea supraconductorului.

Linii în exploatare

Naveta către aeroportul din Shanghai

Transrapid a lansat primul serviciu comercial cu un maglev de mare viteză din lume, între centrul orașului Shanghai și aeroportul orașului. Linia a fost inaugurată în 2002. Viteza maximă atinsă a fost de 501 km/h, linia având o lungime de 30 km. Transrapid folosește tahnologia EMS. Linia va fi prelungită la 160 km până la începerea Expo 2010 în Shanghai.

JR-Maglev

Japonia are o linie de încercare în prefectura Yamanashi, unde sunt testate trenurile JR-Maglev MLX01. Aceste trenuri folosesc tehnologia EMS. Aceste "Shinkansen magnetice", dezvoltate de Central Japan Railway Co. ("JR Central") și Kawasaki Heavy Industries, sunt în acest moment cele mai rapide trenuri din lume, atingând viteza-record de 581 km/h pe 2 decembrie 2003.

Linimo (Linia Tobu Kyuryo)

Primul serviciu comercial automat de tip maglev a intrat în uz în martie 2005 în Aichi, Japonia. Este vorba de linia Tobu-kyuryo, cunoscută și ca Linimo. Linia are 8.9 km, 9 stații și o viteză maximă de 100 km/h. Raza maximă a virajelor este de 75 m și panta maximă 6%. Linia deservește comunitățile din zonă și siturile în care s-a desfășurat Expo 2005. Trenurile au fost proiectate de Chubu HSST Development Corporation, care operează și linia de încercare de la Nagoya.

Proiecte

München

O legătură Transrapid între capitala Bavariei și aeroportul orașului (37 km) s-a aflat în fază de proiect. Ar fi redus timpul de transport de la 40 de minute la 10 minute. Costul estimat a fost de 1,85 miliarde de Euro, dar proiectul a fost abandonat în 2008.

Berlin – Hamburg

O linie de 292 km între Berlin și Hamburg. Proiectul a fost abandonat datorită lipsei fondurilor și a fost înlocuit cu o linie de mare viteză pentru ICE (Intercity-Express).

Londra – Edinburgh și/sau Glasgow

În Regatul Unit a fost propusă de curând o linie Maglev de la Londra la Edinburgh și/sau Glasgow, cu diverse versiuni de traseu prin Midlands, nord-vestul sau nord-estul țării. Este studiată și o legătură de mare viteză între Glasgow și Edinburgh, deși nu s-a stabilit încă tehnologia care ar urma să fie folosită.

Tokyo – Osaka

Dacă proiectul Chuo Shinkansen, dintre Tokyo și Osaka este construit, linia de încercare din prefectura Yamanashi ar deveni o parte din itinerar.

Incheon

Un tren produs de compania coreeană Rotem și construit după modelul Linimo a intrat în uz în 2012 în Incheon, Coreea de Sud.

Shanghai – Hangzhou

China a decis să construiască o a doua linie Maglev Transrapid cu o lungime de 160 km între Shanghai și Hangzhou. Discuțiile cu Germania și consorțiul Transrapid au dus la aprobarea liniei de către Ministerul chinez al Transporturilor la 7 martie 2006. Construcția liniei va începe probabil la sfărșitul lui 2006 și este programată să se termine la timp pentru Expo 2010, devenind prima linie maglev între două orașe. Linia va fi o extensie a liniei Maglev deja existentă.

Baltimore – Washington, D.C.

Este vorba de o linie de 64 km ce va uni Aeroportul internațional Baltimore-Washington (BWI) cu gara Union Station din Washington, D.C. Proiectul concurează pentru același grant federal ca și proiectul din Pittsburgh și, dacă va fi aprobat, va reduce probleme de trafic din zonă.

Honolulu

Autoritățile din Honolulu, Hawaii plănuiesc un sistem de tranzit urban bazat pe trenuri de tip Linimo.

San Diego

San Diego are în plan o linie Maglev de mare viteză între oraș și aeroportul aflat la mare distanță de oraș. Costul estimat este de 10 miliarde USD pentru un traseu de 135–160 km.

Pittsburgh

Un proiect de 75 km între Aeroportul internațional Pittsburgh, centrul orașului Pittsburgh, Monroeville și Greensburg. Acest proiect concurează pentru același grant federal ca și proiectul Baltimore-Washington, D.C. Proiectul din Pittsburgh este considerat de mulți ca fiind mai bun pentru că ar testa tehnologia Maglev pe un teren mai abrupt și în condiții climatice dificile.

4.2. Linia ferată Berlin – Hamburg

Calea ferată Berlin – Hamburg are aproximativ 286 km lungime și este o linie de cale ferată pentru trenurile de călători, pe distanțe lungi și mărfuri. A fost prima linie de mare viteză modernizată în Germania pentru a putea manevra viteze de tren de peste 200 km / h (până la 230 km / h). Această linie are de asemenea cele mai rapide călătorii între două orașe germane, cu o viteză medie de aproximativ 190 km / h (începând cu 2008 ).

Linia construită de Compania feroviară Berlin – Hamburg , a fost începută la 6 mai 1844 și a fost pusă în funcțiune la 15 decembrie 1846. A fost apoi cel mai lung traseu trunchi din statele germane și începe de la stația din Berlin (din octombrie 1884 de la stația de Lehrte), via Spandau, Neustadt (Dosse), Wittenberge, Ludwigslust, Büchen și de-a lungul rutei deja existente, 15.6 kilometri ruta de cale ferată Hamburg-Bergedorf, la stația de la Berlin din Hamburg.

Istoric

Linia a trecut prin teritoriile a cinci țări independente de atunci din cadrul Confederației germane: orașul liber și hanseatic Hamburg, două domnii conduse de regele Danemarcăi (Holstein și Lauenburg ), Marele Ducat al Mecklenburg-Schwerin și Regatul Prusia. Întrucât Bergedorf era un condomeniu, deținut în comun de orașul liber hanseatic din Lübeck și Hamburg, Lübeck a fost afectat și de construcția sa.

La 8 noiembrie 1841, aceste țări au semnat împreună un tratat care specifica tarifele de rutare și de tranzit. A fost înființată o companie care a obținut dreptul de a construi și de a exploata căile ferate în aceste țări în 1845. Disponibilitatea Hamburg și Mecklenburg de a subscrie o parte din capitalul social era o condiție prealabilă pentru înființarea Companiei Feroviare Berlin-Hamburg și construcția liniei. Primele zece procente din capitalul social, în valoare totală de opt milioane de taleri, au fost subscrise în 1844, astfel încât construcția ar putea începe imediat lângă Ludwigslust. Până la 10.000 de persoane au fost angajate în construcții la vârf.

Prima secțiune care urma să fie deschisă a fost traseul de 222 de kilometri de la Berlin la Boizenburg, care a fost pus în funcțiune la 15 octombrie 1846. Finalizarea secțiunii de 45 de kilometri rămase până la Bergedorf, la 15 decembrie 1846, care a finalizat construcția liniei. Împreună cu calea ferată Hamburg-Bergedorf, care a fost deschisă pentru călători la 16 mai 1842 și pentru transportul de marfă la 28 decembrie 1842, linia totală Berlin-Hamburg a fost pusă în funcțiune la 15 decembrie 1846. Compania feroviară Hamburg-Bergedorf a fuzionat cu Compania Feroviară Berlin-Hamburg. În Hamburg, stația din Berlin ( Berliner Bahnhof ) a fost deschisă pe locul actualului Deichtorhallen. Acesta a constat într-o clădire de recepție și o sală deschisă cu patru piste.

Primul director general din 1850 a fost Ernst Georg Friedrich Neuhaus, care a ocupat acest birou cu multă dăruire până la moartea sa, în 4 decembrie 1876.

Renovarea și modernizarea la 160 km/h

La începutul anilor 1990, guvernul german a avut în vedere construirea unei linii de maglev (levitație magnetică) între Berlin și Hamburg. În timpul elaborării Planului infrastructurii de transport federal din 1992, au fost luate în considerare două opțiuni pentru modernizarea liniei Berlin-Hamburg , au fost de asemenea luate în considerare:

linie nouă între Bergedorf și Spandau, care costa aproximativ 6 miliarde mărci germane (Deutsche Mark – DM), cu o deplasare de 67 de minute (cu o viteză de 300 km / h) sau de 61 de minute (350 km/h). Această opțiune a fost rapid respinsă din motive economice;

pentru o investiție de aproximativ 2,4 miliarde mărci germane, a fost luată în considerare o modernizare a liniei Hamburg-Berlin existente (care să permită operațiuni de până la 220 km / h), împreună cu o nouă linie de 300 km/h lungă de 83 km între Bolzenburg lângă Büchen) și Kuhblank (lângă Wittenberge). Acest lucru ar evita secțiunile lentă prin Hagenow Land, Ludwigslust și Wittenberge și scurtează lungimea cu 16 km. Timpul de călătorie între Hamburg și Berlin va scădea astfel la 82 de minute. În schimb, guvernul german a decis, la 2 martie 1994, să construiască o linie de maglev.

Linia a fost inclusă ca parte a proiectelor germane de unitate de transport (Verkehrsprojekte Deutsche Einheit – VDE Rail No. 2) în Planul Federal de Infrastructură al Transporturilor din 1992. S-a planificat remodelarea liniei cu o linie dublă continuă, electrificarea și instalarea de protecție automată a trenului pentru a permite o funcționare continuă la 160 km/h. Modernizarea a început în 1991 și era planificată a fi finalizată până în 1997.

La 14 iulie 1992 prima grămadă a fost condusă pentru electrificarea secțiunii de linie dintre Ludwigslust și Büchen. Traseul dintre Falkensee și Albrechtshof a fost închis în 1993 pentru a permite întreaga renovare între Falkensee și Spandau. Vechea stație Albrechtshof de la nivelul solului a fost demolată și reconstruită la aproximativ 80 de metri pe un dig. La data de 28 mai 1995, linia a fost reluată pentru funcționare. O nouă pereche de piste a fost construită la sud de vechea linie între Falkensee și Nauen. Traseele au fost îndepărtate de pe vechiul traseu nordic și traseul său a fost păstrat pentru construirea unei linii S-Bahn Berlin-Falkensee-Nauen.

În mai 1995, secțiunea dintre Falkensee și Spandau Vest a fost redeschisă ca o linie cu o singură linie cu funcționare diesel. Linia Berlin-Hamburg a fost restaurată în aproape două linii de exploatare continuă în 1995. La înălțimea lucrărilor de construcție, timpul de călătorie a fost prelungit cu 40 de minute, la trei ore și 40 de minute pe întreaga rută. În toamna anului 1996 au început operațiunile de tren electric între Hamburg și Nauen, reducând timpul de călătorie între Berlin și Hamburg la aproximativ 160 de minute. Întreaga linie a fost operată de trenuri electrice începând cu 22 mai 1997. La sfârșitul Hamburgului, două perechi de piste paralele au fost amplasate separat pe distanțe lungi și S-Bahn, deși la est de stația Berliner Tor la 2,4 km (de la 282,2 la 284,6 kilometri) cea de-a doua linie de distanțe lungi a fost omisă. Pentru a permite traficul către și de la Berlin pentru a utiliza pasajele de platformă 11-14 ale Hamburg Hauptbahnhof, a fost construită o linie suplimentară cu o singură linie de la intersecția Tiefstack prin stația Hamburg-Rothenburgsort printr-un nou pod din portul Upper până la joncțiunea Ericus (fosta stație de transport de marfă din Hamburg).

Din 29 mai 1997, trenul Fliegender Hamburger Intercity Express (ICE) a durat două ore și 15 minute între Hamburg și Berlin. Până în 1998, 4,5 miliarde mărci germane (aproximativ 2,3 miliarde euro) au fost investite în modernizarea liniei.

Actualizarea a fost inițial concepută doar pentru a ridica viteza maximă la 160 km / h, cu o opțiune pentru o modernizare suplimentară la 200 km/h. Considerații pentru continuarea upgrade-ului au fost lăsate în favoarea proiectului planificat de levigație magnetică Transrapid. În timpul planificării efectuate între 1996 și 2000, s-a prevăzut crearea unei linii cu o investiție cuprinsă între 3,9 și 4,5 miliarde de euro, care să permită un timp de călătorie mai mic de 60 de minute (non-stop) la o viteză maximă de 400 km/h. Deschiderea va avea loc în 2006. Acest proiect a fost anulat de Hartmut Mehdorn la scurt timp după ce a preluat funcția de director general al Deutsche Bahn (Căile ferate germane) în anul 2000.

Deja înainte de sfârșitul anului 1999, Deutsche Bahn a pregătit în mod intern un scenariu alternativ în cazul eșecului proiectului Transrapid. Cu o viteză maximă de 200 km/h, un timp de călătorie de mai puțin de două ore ar fi posibil, cu o creștere de 230 km/h, 90 de minute ar fi posibile. Aceasta ar necesita eliminarea a aproape 70 de treceri de nivel, la un cost estimat de 700 de milioane mărci germane (aproximativ 350 de milioane de euro). În mai 2000 a fost anunțată actualizarea liniei pentru a permite o operațiune de 230 km/h pentru un timp de călătorie de 90 de minute. La sfârșitul anului 2000, serviciul ICE (Intercity Express) de pe linie a fost mărit la trei perechi de trenuri pe zi.

Modernizarea liniei existente la o cale ferată de mare viteză nu a fost controversată. Un raport din 1992 propune dezvoltarea rutei prin Uelzen (Linia Hannover-Hamburg) și Stendal (linia de mare viteză Hannover-Berlin) disponibilă pentru trenurile ICE (Intercity Express) care circulă între Berlin și Hamburg, în timp ce traficul de mărfuri va rămâne pe linia Berlin-Hamburg. Un raport din 1994 privind această opțiune și-a pus costul la mai puțin de un miliard de mărci gemrane (aproximativ jumătate de miliard de euro).

Modernizarea la 230 km/h

În 2000, cel mai scurt timp de călătorie dintre Hamburg și Berlin era de două ore și opt minute. După anularea proiectului Transrapid din februarie 2000, guvernul federal a acordat un grant de 1 miliard de mărci germane (aproximativ 511 milioane euro) pentru o a doua etapă a modernizării, care ar crește viteza pe 263 km de linia existentă de la 160 până la 230 km/h. Celelalte 30 km/h în comparație cu limita normală pentru liniile convenționale modernizate au fost necesare pentru a atinge un timp total de călătorie de 90 de minute. Linia a devenit prima linie feroviară existentă din Germania care va funcționa la mai mult de 200 km/h. Platforma barierelor a fost folosită pentru prima dată în Germania.

Construcția la scară largă a început în 2002. Astfel, un număr mare de treceri de nivel au fost eliminate și înlocuite cu treceri separate de 56 de grade. A fost instalată o linie aeriană nouă, precum și sistemul german de protecție a trenurilor (Linienzugbeeinflussung) și 162 seturi de puncte au fost transformate sau înlocuite. Acest lucru a fost realizat în mare parte în timpul unei închideri de 11 săptămâni a liniei la sfârșitul verii anului 2003. Chiar și stația Wittenberge a fost reconstruită în mare măsură pentru a permite trenurilor să treacă prin ea la 160 km/h.

Actualizarea liniei a fost finalizată pentru modificarea calendarului din decembrie 2004. Guvernul federal a investit în cele din urmă aproximativ 650 de milioane de euro în această a doua etapă.

Dezvoltarea calendarului și modelului serviciilor după 2004

De la 1 martie 2005, un serviciu suplimentar târziu, de seară a pornit de la Berlin la Hamburg. Trenul ICE (InterCity Express) a părăsit stația Zoo Berlin la ora 11:00 și a ajuns la Hamburg la ora 00:32. Acest tren suplimentar a fost promis de Hartmut Mehdorn, directorul Deutsche Bahn și primarul al orașului Hamburg, Ole von Beust, pentru a permite cetățenilor Hamburgului să participe la un spectacol de teatru de seară la Berlin și să se întoarcă la Hamburg înainte de închiderea S-Bahn.

Calendarul din 2007 include servicii orare cu trenurile ICE (InterCity Express) de pe linie. Serviciile Intercity și EuroCity au fost, de asemenea, majorate. Există, de asemenea, servicii Regional-Express pe rutele Berlin-Wittenberge-Schwerin și Rostock-Schwerin-Buchen-Hamburg. În imediata apropiere a Berlinului și Hamburg există servicii regionale suplimentare. Trenurile de marfă rulează și ele pe linie.

Odată cu schimbarea orarului din decembrie 2006, serviciul orar Hamburg-Berlin ICE (InterCity Express) a fost extins la sud (Leipzig, Nürnberg și München). Începând cu decembrie 2007, la fiecare două ore, un ICE 1 (InterCity Express 1), se desfășoară între Berlin și Hamburg.

Dezvoltarea timpilor de călătorie 
între Hamburg și Berlin

(Sursă: https://en.wikipedia.org/wiki/Berlin%E2%80%93Hamburg_Railway)

Concluzie

Bibliografie

Cărți:

8. HERMAN, A., KOLLO, G., HERMAN, C., Căi ferate. Alcătuirea suprastructurii, Editura Eurostampa, Timișoara, 2014.

Pagini web:

1. https://ro.wikipedia.org/wiki/Cale_ferat%C4%83

2. https://ro.wikipedia.org/wiki/Istoria_transportului_feroviar

3. https://www.urbanvoice.ro/istoria-cailor-ferate-cronologia/

4. https://ro.wikipedia.org/wiki/Cale_ferat%C4%83_de_mare_vitez%C4%83

5. http://www.7-zile.com/2015/02/26/o-raritate-tehnica-feroviara-abandonata-calea-ferata-cu-cremaliera-boutari-sarmisegetusa/

6.https://en.wikipedia.org/wiki/Mount_Washington_Cog_Railway#/media/File:Marsh_rack_system_of_the_Mount_Washington_Cog_Railway.jpg

7. http://www.7-zile.com/2015/02/26/o-raritate-tehnica-feroviara-abandonata-calea-ferata-cu-cremaliera-boutari-sarmisegetusa/

9. https://ro.wikipedia.org/wiki/Maglev

10. https://en.wikipedia.org/wiki/Berlin%E2%80%93Hamburg_Railway