Geometrisch en constructief ontwerp van wegen ... - Den Haag te kijk

CTvk3041/Geometrisch en constructief ontwerp van wegen en spoorwegen Deel D: constructief ontwerp van spoorwegen
1 INLEIDING
1.1 Historische ontwikkeling
De rail als ondersteunend en geleidend element werd voor het eerst toegepast in de zestiende eeuw.
In die tijd werden in de mijnen in Engeland houten rijbanen gebruikt om de weerstand van de mijnwagens
te reduceren. De loopvlakken waren van een opstaande kant voorzien om de wagens in het
spoor te houden.
Tijdens een crisis als gevolg van overproductie in de ijzerindustrie in Engeland in 1760 werden de
houten rails met ijzeren platen bekleed, hetgeen de loopweerstand zodanig bleek te verminderen dat
de toepassing zich snel uitbreidde. Omstreeks 1800 werden de eerste vrijdragende rails toegepast
(Outtram), aan de einden ondersteund door gietijzeren stoelen op houten dwarsliggers. De geleiding
werd overgenomen door het wiel met flens, zoals we dat nu nog kennen. De wagens werden aanvankelijk
voortbewogen met mankracht of paarden.
De uitvinding van de stoommachine leidde tot de eerste stoomlocomotief, in 1804 geconstrueerd door
de Engelsman Trevithick. George Stephenson bouwde in 1814 de eerste stoomlocomotief met vlampijpketel.
In 1825 werd de eerste spoorlijn voor reizigersvervoer geopend tussen Stockton en Darlington.
Op het vasteland van Europa was België het eerste land waar een spoorlijn (Mechelen - Brussel)
werd geopend. België was zo snel daarmee om een verbinding met het Duitse achterland te creëren
buiten de Nederlandse vaarwegen om. De eerste spoorlijn in Nederland (Amsterdam - Haarlem)
kwam veel later: pas in 1839. Men zag hier de spoorweg als een grote concurrent voor de binnenvaart.
De spoorwegen waren een geheel nieuwe transportwijze van tot dan toe ongekende capaciteit, snelheid
en betrouwbaarheid. Grote gebieden werden ontsloten, die vroeger door primitieve weg- en waterverbindingen
niet tot ontwikkeling konden komen. De steden werden veel minder afhankelijk van
hun verzorgingsgebied in de directe omgeving. De spoorwegen vormden een geweldige stimulans
voor de politieke, economische en sociale ontwikkeling in de negentiende eeuw. Landen als de Verenigde
Staten en Canada zijn dank zij de spoorwegen opengelegd en tot een staatkundige eenheid
geworden. In landen als Rusland en China speelt de spoorweg nog steeds een cruciale rol in het
transport.
De opkomst van de vakbeweging begon bij de spoorwegmaatschappijen als grote werkgever (spoorwegstakingen
in Engeland in 1900 en 1911 en in Nederland in 1903). De spoorwegmaatschappijen
waren ook de eerste bedrijven waar een zorgvuldig planning-, organisatie- en controlesysteem werd
ontwikkeld om een efficiënte bedrijfsvoering mogelijk te maken. Ze gaven voorts de stoot tot grote
ontwikkelingen op civieltechnisch gebied (baanbouw, bruggen, tunnels, stationskappen).
De technische ontwikkeling van spoorwegconstructies
geschiedde aanvankelijk op empirische
basis (trial and error). Nadat Winkler in 1871 een
basis had gegeven voor de berekening van de
spoorwegbovenbouw werd door Zimmermann in
1888 de theorie van de continue elastisch ondersteunde
buigligger ontwikkeld en toegepast op
spoorconstructies. Het belang van een goede
draagkrachtige en stabiele onderbouw voor de
spoorweg werd op dramatische wijze gedemonstreerd
met het spoorwegongeluk bij Weesp (zie
Figuur 1). Deze ramp gaf trouwens aanleiding tot
de oprichting van Grondmechanica Delft (thans
GeoDelft) in 1934 op initiatief van Keverling
Buisman.
- 1 -
Figuur 1: Spoorwegongeluk bij Weesp