Füniküler
Füniküler (/fjuːˈnɪkjʊlər/, /f(j)ʊ-/, /fə-/), dik bir eğim üzerine döşenmiş bir demiryolu hattı boyunca noktaları birbirine bağlayan bir tür kablolu demiryolu sistemidir. Sistem, rayın üst ucundaki bir makara üzerinde ilmeklenen bir taşıma kablosunun karşıt uçlarına kalıcı olarak bağlanmış iki karşı dengeli vagon (vagon veya tren olarak da adlandırılır) ile karakterize edilir. Böyle bir konfigürasyonun sonucu, iki vagonun eşzamanlı olarak hareket etmesidir: biri yükselirken diğeri eşit hızda iner. Bu özellik füniküleri, yokuş yukarı çekilen tek bir vagona sahip olan eğimli asansörlerden ayırır. ⓘ
Füniküler terimi Latince "halat" anlamına gelen funis kelimesinin küçültülmüş hali olan funiculus kelimesinden türemiştir. ⓘ
Operasyon
Bir fünikülerde, her iki vagon da çekme halatı olarak bilinen aynı kablonun karşıt uçlarına kalıcı olarak bağlanır; bu çekme halatı hattın üst ucundaki bir makara sisteminden geçer. Eğer demiryolu hattı tam olarak düz değilse, kablo, kablonun yön değiştirmesini sağlayan güçsüz makaralar olan kasnaklar kullanılarak ray boyunca yönlendirilir. Bir vagon çekme halatının bir ucu tarafından yukarı doğru çekilirken, diğer vagon diğer uçtaki eğimden aşağı iner. İki vagonun ağırlığı dengeli olduğundan (yolcuların ağırlığı hariç), onları hareket ettirmek için kaldırma kuvveti gerekmez - motorun yalnızca kablonun kendisini ve fazla yolcuları kaldırması ve vagonların tekerlekleri ve makaralar tarafından sürtünme nedeniyle kaybedilen enerjiyi sağlaması gerekir. ⓘ
Yolcu konforu için, füniküler vagonlar genellikle (her zaman olmasa da) yolcu güvertesinin zemini yatay olacak şekilde inşa edilir ve eğimli yola paralel olması gerekmez. ⓘ
Bazı tesislerde, vagonlar ayrıca eğimin altındaki bir makaradan geçen ikinci bir kabloya (alt çekme halatı) bağlanır. Bu tasarımlarda, halatlardaki gevşekliği önlemek için makaralardan biri gerdirme çarkı olarak tasarlanmalıdır. Bu tür bir kurulumun bir avantajı, halatın ağırlığının vagonlar arasında dengelenmesidir; dolayısıyla motorun artık halatın kendisini kaldırmak için herhangi bir güç kullanmasına gerek yoktur. Bu uygulama, eğimi %6'nın altında olan fünikülerlerde, vagon yerine kızak kullanılan fünikülerlerde veya inen vagonun halatı her zaman eğimin üstündeki istasyonda bulunan makaradan çekebilmesinin sağlanamadığı diğer durumlarda kullanılır. Makine dairesinin hattın alt ucunda yer aldığı sistemlerde de kullanılır (Great Orme Tramvayının üst yarısı gibi) - bu tür sistemlerde, eğimin üstünden geçen kablo, vagonların eğimden aşağı kaymasını önlemek için hala gereklidir. ⓘ
Güç sistemi türleri
Kablo sürücüsü
Çoğu modern fünikülerde, iki vagondan hiçbiri kendi motoruna sahip değildir. Bunun yerine, itici güç makine dairesindeki (tipik olarak rayın üst ucunda) bir elektrik motoru tarafından sağlanır; motor hız düşürücü bir dişli kutusu aracılığıyla büyük bir kasnağa - bir tahrik çarkı - bağlanır ve daha sonra sürtünmeyi kullanarak çekme halatının hareketini kontrol eder. Bazı ilk fünikülerler de aynı şekilde, ancak buharlı motorlar veya diğer motor türleri kullanılarak çalıştırılmıştır. Çarkın iki oluğu vardır: etrafındaki ilk yarım dönüşten sonra halat yardımcı bir makara aracılığıyla geri döner. Bu düzenleme, kablo ile oluk arasında iki kat temas alanı olması ve aşağı doğru hareket eden kablonun yukarı doğru hareket eden kablo ile aynı düzlemde geri dönmesi avantajına sahiptir. Modern tesislerde ayrıca çark olukları ile kablo arasındaki sürtünmeyi arttırmak için yüksek sürtünmeli gömlekler kullanılmaktadır. ⓘ
Acil durum ve servis amaçları için makine dairesinde iki set fren kullanılır: acil durum freni doğrudan çarkı kavrar ve servis freni dişlinin yüksek hız miline monte edilir. Acil bir durumda vagonlar ayrıca yaylı, hidrolik olarak açılan ray frenleriyle donatılmıştır. ⓘ
Ray tepesinin her iki tarafını sıkıştıran ilk füniküler kaliper frenleri İsviçreli girişimciler Franz Josef Bucher ve Josef Durrer tarafından icat edilmiş ve 1893 yılında açılan Stanserhorn fünikülerinde [de] uygulanmıştır. Abt kremayer ve pinyon sistemi bazı fünikülerlerde hız kontrolü veya acil frenleme için de kullanılmıştır. ⓘ
Su dengeleme
İlk fünikülerlerin birçoğu, her bir vagonun tabanının altında, harekete izin vermek için yeterli dengesizlik sağlanana kadar doldurulan veya boşaltılan su tankları kullanılarak inşa edilmiştir ve bu tür birkaç füniküler hala mevcuttur ve aynı şekilde çalışmaktadır. Tepenin üstündeki vagon, alttaki vagondan daha ağır olana kadar suyla yüklenir ve bu da tepeden aşağı inmesine ve diğer vagonu yukarı çekmesine neden olur. Su altta boşaltılır ve süreç arabaların rol değiştirmesiyle tekrarlanır. Hareket, raylar arasına monte edilmiş kremayer ve pinyon sisteminin fren kolunu kullanan bir fren görevlisi tarafından kontrol edilir. ⓘ
Portekiz'in Braga kenti yakınlarında 1882 yılında inşa edilen Bom Jesus füniküleri bu türden günümüze ulaşan sistemlerden biridir. Bir başka örnek olan İsviçre'nin Fribourg kentindeki Neuveville - St-Pierre [fr] füniküleri, şehrin üst kısmındaki bir kanalizasyon tesisinden gelen atık suyu kullandığı için özellikle ilgi çekicidir. ⓘ
Bu tipteki bazı fünikülerler daha sonra elektrik enerjisine dönüştürülmüştür. Örneğin, İsviçre'nin Berne kantonunda 1879 yılında açılan Giessbachbahn başlangıçta su balastı ile çalışıyordu. 1912 yılında bu enerji kaynağının yerini Pelton türbini ile çalışan bir hidrolik motor almıştır. Bu da 1948 yılında bir elektrik motoruyla değiştirilmiştir. ⓘ
Hat düzeni
_(cropped).jpg)
.jpg)
Fünikülerde kullanılan üç ana ray düzeni vardır; sisteme bağlı olarak ray yatağı dört, üç veya iki raydan oluşabilir. ⓘ
- İlk fünikülerler, iki ayrı paralel ray ve her araç için her iki uçta ayrı istasyon platformları ile dört raylı düzene göre inşa edilmiştir. İki ray, iki vagonun orta noktadan geçebilmesi için aralarında yeterli boşluk bırakılarak döşenmiştir. Bu düzen en fazla arazi alanını gerektirirken, aynı zamanda her iki hattın da tamamen düz olmasını sağlayan tek düzendir ve kabloyu yerinde tutmak için raylarda kasnak gerektirmez. Dört raylı fünikülerlere örnek olarak Pittsburgh, Pennsylvania'daki Duquesne Incline ve Birleşik Krallık'taki çoğu uçurum demiryolu gösterilebilir. ⓘ
- Üç raylı düzenlerde, orta ray her iki vagon tarafından paylaşılırken, her vagon farklı bir dış ray üzerinde çalışır. İki vagonun yarı yolda geçmesine izin vermek için orta ray kısa bir süreliğine ikiye ayrılarak bir geçiş döngüsü oluşturmalıdır. Bu tür sistemler dört raylı sistemlere göre daha dardır ve daha az ray gerektirir; ancak yine de her araç için ayrı istasyon platformları gerektirir. ⓘ
- İki raylı düzende, her iki araç da ortadaki geçiş döngüsü dışında tüm hattı paylaşır. Bu düzen en dar olanıdır ve her istasyonda yalnızca tek bir platforma ihtiyaç duyar (ancak bazen iki platform inşa edilir: biri biniş, diğeri iniş için). Bununla birlikte, gerekli geçiş döngüsünün inşası daha karmaşık ve maliyetlidir, çünkü her arabanın döngüde her zaman doğru yola girmesini sağlamak için özel makas sistemleri bulunmalıdır. Ayrıca, frenleme için bir raf kullanılıyorsa, bu raf üç raylı ve dört raylı düzenlerde daha yükseğe monte edilebilir ve böylece iki raylı düzene kıyasla karlı koşullarda boğulmaya karşı daha az hassas hale gelir. ⓘ
Bazı füniküler sistemler farklı ray düzenlerinin bir karışımını kullanır. Bu düzenlemeye örnek olarak Great Orme Tramvayının alt yarısı verilebilir; burada geçiş döngüsünün "üstündeki" bölüm üç raylı bir düzene sahipken (her bir bitişik ray çiftinin kablonun içinden geçtiği kendi kanalı vardır), geçiş döngüsünün "altındaki" bölüm iki raylı bir düzene sahiptir (her iki vagon tarafından paylaşılan tek bir kanal ile). ⓘ
Bazı dört raylı fünikülerlerin rayları geçiş döngüsünün üstünde ve altında iç içe geçmiştir; bu, sistemin her istasyonda tek bir platformla neredeyse iki raylı bir sistem kadar dar olmasını sağlarken, aynı zamanda geçiş döngüsünün her iki tarafındaki maliyetli kavşaklara olan ihtiyacı da ortadan kaldırır. Legoland Windsor Resort'taki Tepe Treni bu konfigürasyona bir örnektir. ⓘ
İki raylı füniküler için makas sistemleri
İki raylı füniküler söz konusu olduğunda, bir vagonun geçiş döngüsünde her zaman aynı hatta girmesini sağlamak için çeşitli çözümler mevcuttur. ⓘ
Bu çözümlerden biri, geçiş döngüsünün her bir ucuna makaslar yerleştirmektir. Bu makaslar, takip hareketleri sırasında (yani geçiş döngüsünden uzakta) vagonun tekerlekleri tarafından istenen konuma getirilir; bu prosedür aynı zamanda ters yöndeki bir sonraki yolculuk için rotayı da belirler. Great Orme Tramvayı bu sistemi kullanan bir füniküler örneğidir. ⓘ
Abt anahtarı ⓘ
Abt makası olarak bilinen bir başka makas sistemi, ray üzerinde hiç hareketli parça içermemektedir. Bunun yerine, vagonlar alışılmadık bir tekerlek takımı tasarımıyla inşa edilir: dış tekerleklerin her iki tarafında flanşlar bulunurken, iç tekerlekler flanşsızdır (ve genellikle makasların üzerinden daha kolay geçmelerini sağlamak için daha geniştir). Çift flanşlı tekerlekler vagonların her zaman belirli bir raya bağlı kalmasını sağlar. Vagonlardan birinin flanşlı tekerlekleri sol taraftadır, bu nedenle en soldaki rayı takip eder ve geçiş döngüsünün sol kolu üzerinden gitmeye zorlar; benzer şekilde, diğer vagonun tekerlekleri sağ taraftadır, bu da en sağdaki rayı takip ettiği ve döngünün sağ kolunda çalıştığı anlamına gelir. Bu sistem Carl Roman Abt tarafından icat edilmiş ve ilk olarak 1886 yılında İsviçre'deki Lugano Città-Stazione fünikülerinde uygulanmıştır; o zamandan beri Abt makası popülerlik kazanmış ve modern fünikülerler için bir standart haline gelmiştir. Ray üzerinde hareketli parçaların bulunmaması, bu sistemi diğer sistemlere kıyasla uygun maliyetli ve güvenilir kılmaktadır. ⓘ
İstasyonlar
Fünikülerin çoğunda, hattın her iki ucunda birer tane olmak üzere iki istasyon bulunmaktadır. Bununla birlikte, bazı sistemler ilave ara istasyonlarla inşa edilmiştir. Bir füniküler sisteminin doğası gereği, ara istasyonlar genellikle orta nokta etrafında simetrik olarak inşa edilir; bu, her iki aracın da bir istasyona aynı anda uğramasına olanak tanır. İkiden fazla istasyona sahip fünikülerlere örnek olarak Yeni Zelanda'daki Wellington Teleferiği (biri geçiş döngüsünde olmak üzere beş istasyon) ve İsrail'in Hayfa kentindeki Carmelit (geçiş döngüsünün her iki tarafında üçer tane olmak üzere altı istasyon) verilebilir. ⓘ
Asimetrik olarak yerleştirilmiş istasyonlara sahip birkaç füniküler de mevcuttur. Örneğin, Prag'daki Petřín fünikülerinin üç istasyonu vardır: her iki uçta birer tane ve üçüncü istasyon (Nebozízek) geçiş döngüsünden kısa bir yol yukarıdadır. Bu düzenleme nedeniyle, vagonlar, diğer aracın Nebozízek'e uğramasına izin vermek amacıyla, geçiş döngüsünden kısa bir mesafe aşağıda da teknik bir durak yapmak zorunda kalmaktadır. ⓘ
Tarihçe
1820'lerden bu yana vagonlarını eğimli yamaçlarda çeken bir dizi kablolu demiryolu sistemi inşa edilmiştir. Bir transit sistem olarak füniküler tasarımı 19. yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıkmıştır. Zamanın diğer sistemlerine kıyasla özellikle cazipti çünkü vagonların dengelenmesi maliyet düşürücü bir çözüm olarak görülüyordu. ⓘ
Lyon Füniküleri'nin (Funiculaires de Lyon) ilk hattı 1862 yılında açılmış, bunu 1878, 1891 ve 1900 yıllarında diğer hatlar izlemiştir. Budapeşte Kale Tepesi Füniküleri 1868-69 yıllarında inşa edilmiş ve ilk deneme seferi 23 Ekim 1869 tarihinde gerçekleştirilmiştir. İngiltere'de faaliyet gösteren en eski füniküler demiryolu 1875'ten kalmadır ve Scarborough, Kuzey Yorkshire'dadır. İstanbul'da 1875'ten bu yana kesintisiz olarak faaliyet gösteren Tünel, hem ilk yeraltı füniküleri hem de en eski ikinci yeraltı demiryoludur. Tünel, 1968 yılında tadilata alınana kadar buharlı bir motorla çalıştırılmaya devam etmiştir. ⓘ
1870'lerin sonuna kadar dört raylı paralel hatlı füniküler normal konfigürasyondu. Carl Roman Abt, 1879 yılında İsviçre'de Giessbach Füniküleri açıldığında ilk kez kullanılan iki raylı düzene izin veren Abt Switch'i geliştirdi. ⓘ
Amerika Birleşik Devletleri'nde, iki raylı bir düzen kullanan ilk füniküler, 1884'ten 1886'ya kadar faaliyette olan San Francisco'daki Telegraph Hill Demiryoluydu. Kaliforniya, Altadena'daki Lowe Dağı Demiryolu, Amerika Birleşik Devletleri'nde üç raylı düzeni kullanan ilk dağ demiryoluydu. Üç ve iki raylı düzenler, bir füniküler inşa etmek için gereken alanı önemli ölçüde azaltarak dağ yamaçlarındaki tesviye maliyetlerini ve kentsel füniküler için mülk maliyetlerini düşürdü. Bu düzenler 19. yüzyılın ikinci yarısında bir füniküler patlaması yaşanmasını sağladı. ⓘ
Şu anda Amerika Birleşik Devletleri'nin sürekli kullanımda olan en eski ve en dik füniküleri Pittsburgh, Pennsylvania'da bulunan Monongahela Incline'dır. İnşaatına 1869 yılında başlanmış ve 28 Mayıs 1870 tarihinde resmi olarak yolcu kullanımına açılmıştır. Monongahela eğimi aynı zamanda Amerika Birleşik Devletleri'nde yük taşımacılığı için değil sadece yolcu taşımacılığı için kullanılan ilk füniküler olma özelliğine de sahiptir. ⓘ
1880 yılında Vezüv Yanardağı'nın füniküleri İtalyan popüler şarkısı Funiculì, Funiculà'ya ilham vermiştir. Bu füniküler volkanik patlamalar nedeniyle defalarca tahrip olmuş ve 1944 patlamasından sonra terk edilmiştir. ⓘ
İstisnai örnekler
Guinness Dünya Rekorları'na göre, dünyanın en küçük halka açık füniküleri 39 metre (128 ft) uzunluğundaki Bournemouth, İngiltere'deki Fisherman's Walk Cliff Railway'dir. ⓘ
İsviçre'deki Stoosbahn, maksimum %110 (47,7°) eğimiyle dünyanın en dik füniküleridir. ⓘ
1888'de inşa edilen Lynton ve Lynmouth Cliff Demiryolu, dünyanın en dik ve en uzun suyla çalışan füniküleridir. 58'lik bir eğimle 152 metre (499 ft) dikey olarak tırmanmaktadır. ⓘ
Şili'deki Valparaiso kentinde eskiden 30 kadar füniküler asansör (İspanyolca: ascensores) vardı. Bunların en eskisi 1883 yılından kalmadır. Geriye 15 tanesi kalmıştır ve neredeyse yarısı çalışmaktadır, diğerleri ise çeşitli restorasyon aşamalarındadır. ⓘ
İsrail'in Hayfa kentindeki Carmelit, altı istasyon ve 1,8 km (1,1 mil) uzunluğunda bir tünel ile Guinness Dünya Rekorları tarafından dünyanın "en az kapsamlı metrosu" olarak kabul edilmektedir. Teknik olarak bir yeraltı füniküleridir. ⓘ
Yükseltilmiş bir raydan sarkan Dresden Asma Demiryolu (Dresden Schwebebahn), dünyadaki tek asma fünikülerdir. ⓘ
Eğimli asansörlerle karşılaştırma
.jpg)
Dünyanın dört bir yanındaki bazı sistemler, gerçekte eğimli asansörler olmalarına rağmen füniküler olarak markalanmıştır. Fünikülerden farklı olarak, eğimli asansörler birbirine bağlı çiftler yerine eğim üzerinde bağımsız olarak çalışır ve arabaları yokuş yukarı çekmek için asansör gerekir. ⓘ
Bu olgunun dikkate değer bir örneği Paris'in Montmartre Füniküleri'dir. Resmi unvanı, iki vagonunun her zaman zıt yönlerde hareket eden, dengeli, birbirine bağlı bir çift olarak çalıştığı ve böylece bir füniküler tanımını karşıladığı orijinal konfigürasyonunun bir kalıntısıdır. Bununla birlikte, sistem o zamandan beri yeniden tasarlandı ve şimdi her biri talep üzerine yükselebilen veya alçalabilen, çift eğimli bir asansör olarak nitelendirilen bağımsız çalışan iki kabin kullanıyor; başlığındaki "füniküler" terimi tarihsel bir referans olarak korunmuştur. ⓘ