Historia i Zastosowanie Kolejowych Pługów Śnieżnych

Zima stanowi jedno z najpoważniejszych wyzwań dla transportu kolejowego. Mrozy, marznący deszcz powodujący oblodzenie sieci trakcyjnej, pękanie szyn czy zamarzanie układów zwrotnic to tylko niektóre z problemów. Jednak to śnieg, zwłaszcza nawiewany przez wiatr na torowiska, jest w stanie w nadmiernej ilości skutecznie wyłączyć trasy z ruchu kolejowego.

Wyzwania Zimowe i Początki Odśnieżania

Niemal od samego początku istnienia kolei próbowano na różne sposoby walczyć z zaspami na torowiskach. Niemal do połowy XIX wieku była to najczęściej walka ludzi wyposażonych jedynie w łopaty, wymagająca sporej liczby pracowników i co najgorsze - czasochłonna. Dopiero wybudowanie nowych, o większej mocy lokomotyw parowych pozwoliło nie tylko na przyspieszenie odśnieżania, lecz także na wyeliminowanie tzw. czynnika ludzkiego z torowisk.

Wczesne Innowacje: Pług Klinowy K1 dla Unimoga

Rozwój technik odśnieżania nie ograniczał się wyłącznie do kolei. Przykładem wczesnej innowacji jest Mercedes-Benz Unimog U 2010 z pługiem klinowym K1. Mechaniczne urządzenie podnoszące i opuszczające, zastosowane w pierwszym Unimogu przeznaczonym do zimowego utrzymania dróg, uruchamiane było za pomocą pokrętła umieszczonego przed maską silnika.

Alfred Schmidt, młody inżynier z St. Blasien w niemieckim Schwarzwaldzie, we właściwym momencie znalazł rozwiązanie odpowiadające na potrzeby rynku. Jego klient Alfred Hitz ze szwarcwaldzkiego Falkenau potrzebował pługa śnieżnego do zamontowania na swoim nowym Mercedes-Benz Unimogu 2010. Konieczne było dostosowanie szerokości odśnieżania 2200 mm i wysokości pługa 1100 mm do Unimoga o szerokości 1630 mm z silnikiem o mocy 18 kW (25 KM). Schmidt skonstruował „pług klinowy K1”, który wtedy jeszcze był opuszczany i podnoszony ręcznie - za pomocą pokrętła i łańcucha. Do dziś w osprzęt zimowy firmy Schmidt wyposażono około 100 tysięcy Unimogów.

Rozwój Pługów Kolejowych na Świecie

Brytyjskie Innowacje w Odśnieżaniu Kolei

Pierwsze kolejowe, efektywne pługi odśnieżne powstały w Wielkiej Brytanii jeszcze przed 1865 rokiem, wybudowane na potrzeby Highland Railway i North Eastern Railway, które operowały w zaśnieżonej Szkocji. Właściwie od razu budowano trzy typy pługów:

• Małe pługi, mocowane bezpośrednio z przodu lokomotyw, mogły odgarniać śnieg o wysokości pokrywy do 60 cm.
• Kiedy grubość śniegu dochodziła do 150 cm, przed pociąg wprzęgano dodatkową mocną lokomotywę z potężnym pługiem czołowym.
• Kiedy warstwa śniegu przekraczała 2 metry i więcej, wówczas wysyłano na trasę pług pchany przez cztery lokomotywy, dla którego właściwie nie było zaspy nie do pokonania.

Jeden z oryginalnych egzemplarzy tego ostatniego typu zachował się do dziś. Godna uwagi jest jego budowa - stalowy pług obłożono drewnianymi deskami. Takie rozwiązanie miało zmniejszyć przyczepność śniegu do lemieszy, głównie ze względu na niezmienną i trudną do obniżenia ciepłotę własną materiału, jakim jest drewno, podczas gdy stal szybciej można schłodzić do temperatury poniżej zera.

Rozwiązania Kontynentalne i Amerykańskie

Co ciekawe, brytyjskie rozwiązania początkowo nie przypadły do gustu niemieckim i austrowęgierskim specjalistom od kolei. Dopiero podczas zjazdu techników kolejnictwa w Dreźnie w 1865 roku dostrzeżono ich zalety i część pomysłów zaczęto stosować we własnych rozwiązaniach, choć częściej adaptowano rozwiązania norweskie i amerykańskie.

Pług Marinera

Jednym z pierwszych był pług według koncepcji inż. Marinera, klasyfikowany jako tzw. kołowy pług holowniczy. Zasadniczo nie służył on do usuwania śniegu nawianego na torowisko, lecz do usuwania spokojnych opadów zalegających na torach i przy torowisku. Odśnieżarka była tak skonfigurowana, że można jej było używać do odśnieżania nie tylko samego toru, lecz w razie potrzeby także górnej części toru na całej szerokości 5,50 m, z ominięciem przy tym wszelkich przeszkód, które były zbyt blisko. Zasadniczo odśnieżarka była ciągnięta za lokomotywą i nie nadawała się właściwie do usuwania zasp.

Pług Maxa Szarbinowskiego

Podczas projektowania pługów mocowanych na przodzie lokomotywy wiele uwagi poświęcono zaprojektowaniu lemieszy i ich kątów, aby nie tylko zmniejszyć opór śniegu, ale także szybko i skutecznie rozrzucać go na boki. Jedną z ciekawszych konstrukcji był pług według projektu Maxa Szarbinowskiego z około 1889 roku. Dzięki bardzo płaskiej, nachylonej płaszczyźnie śnieg był wycinany i lekko unoszony, następnie dzielony i wyrzucany przez klin umieszczony na wysokości około 1 metra nad górną krawędzią szyny. Przy szybkiej jeździe śnieg był wyrzucany na boki na 5-6 metrów. Szarbinowski zachował szczególną ostrożność, aby uniknąć momentów wywracających lokomotywę, umieszczając przed krawędzią tnącą górnego klina specjalną ruchomą krawędź tnącą. Można było ją wykręcać niczym ster w taki sposób, aby przekroje poprzeczne następujących ilości śniegu do wyrzucenia po obu stronach były takie same. Ta ruchoma krawędź tnąca była sterowana z lokomotywy połączonej z pługiem. Jak na tamte czasy, była to naprawdę ponadczasowa konstrukcja, którą dość szybko zastosowały austriackie i szwajcarskie koleje.

Pierwsze Parowe Pługi Wirnikowe w USA

Niemal równolegle w tym czasie w USA powstawały pierwsze parowe pługi wirnikowe. Pewną ciekawostką jest to, że już w 1869 roku dentysta z Toronto, J.W. Elliott, zaprojektował pierwszy pług wirnikowy przypominający wentylator na wózku wagonu towarowego. Jednak nikt nie odważył się stworzyć prototypu na podstawie rysunku.

Dopiero około 1884 roku kanadyjska firma Orange Jull jako pierwsza opracowała praktyczny projekt. Pełnowymiarowy działający model mieli skonstruować John i Edward Leslie, właściciele warsztatu mechanicznego w Orangeville w Ontario. Nowy „obrotowy” model składał się z koła z dwoma rzędami przechylnych łopatek, które rozdrabniały śnieg i wciągały go do drugiego obracającego się wentylatora - ten z kolei wyrzucał śnieg z torów przez górną rynnę. Koło i wentylator napędzane były przez parę cylindrów parowych odbierających parę z kotła zamontowanego na tym samym nadwoziu. Do pchania pługa przez śnieg potrzebna była lokomotywa. Projekt odniósł ogromny sukces, a bracia opatentowali rozwiązanie, uzyskali prawa produkcyjne od Orange Jull i założyli firmę Rotary Steam Snow Shovel Manufacturing Company w Paterson w stanie New Jersey. Tylko do 1900 roku firma zbudowała ponad 160 pługów wirnikowych.

Pługi Wirnikowe w Europie

Na podstawie patentów Lesli jeszcze przed 1900 rokiem powstały w Europie pierwsze pługi wirnikowe. Jeden z pierwszych zbudowała firma Henschel & Sohn w Kassel dla kolei Gotarda, która sprawdziła się zarówno na wspomnianej linii, jak i na pruskich kolejach państwowych. Odśnieżarka mogła oczyszczać torowisko z zasp nawet do 3 metrów wysokości z prędkością 15 km/h, co było niebywałym osiągnięciem. Drugim dużym producentem pługów była Fabryka Wagonów w Goerlitz.

Historia Kolejowych Pługów Śnieżnych w Polsce

Po 1918 roku polskie koleje odziedziczyły kilka mocno wiekowych pługów śnieżnych, głównie po kolejach pruskich. Nie przywiązywano do ich konserwacji zbytniej wagi, gdyż zimy były w miarę łagodne i mało śnieżne.

Jednak w pierwszych dniach grudnia 1928 roku śnieżna i mocno mroźna zima zawitała do Polski i sparaliżowała po kilku tygodniach niemal całą komunikację kolejową i drogową. Na niektórych trasach kolejowych zaspy śnieżne sięgały nawet 3-4 metrów wysokości. Okazało się, że posiadane kolejowe pługi nie dawały sobie z nimi rady, nie mówiąc już o tym, że było ich za mało. Aby ratować sytuację, na niektóre szlaki wysłano wojskowych saperów, by materiałami wybuchowymi przetarli szlak kolejowy (np. Radymno - Żurawica). Nawet interwencyjny zakup francuskich czołgów Renault FT17 dostosowanych do odśnieżania dróg na niewiele się zdawał.

Zima nazwana „zimą stulecia” z końcem marca odeszła do historii, a władze kolejowe zaczęły wyciągać stosowne wnioski - nie tylko o potrzebie zakupu nowych, wydajnych kolejowych pługów śnieżnych, lecz także o podjęciu przez polskie fabryki decyzji o produkcji krajowych maszyn do odśnieżania torowisk: od najprostszych ciągniętych lub pchanych małych pługów, po duże wirnikowe. Powstało kilka ciekawych projektów, z których zrealizowano te najmniejsze, lemieszowe, dokładane do lokomotyw. O ile dla kolei normalnotorowych zbudowano dwa prototypy dużych pługów opartych o maszyny parowe i będące wraz z pchającą lokomotywą skutecznym zestawem, o tyle dla kolei wąskotorowych powstała cała flota pługów. Praktycznie każda z większych spółek kolejek wąskotorowych miała swój wydajny i skuteczny pług.

Kolejne zimy do 1939 roku były łagodne i mało śnieżne - i właściwie nie było jak sprawdzić wszelkich prototypów i ulepszeń, ale zasadniczo PKP były przygotowane na kolejną zimę stulecia. Okres II wojny światowej dość znacznie zniweczył ilość posiadanego przez PKP sprzętu do walki z zimą, ale w ramach reparacji wojennych PKP weszły w posiadanie dużej liczby poniemieckich maszyn odśnieżnych, wśród nich bodajże pierwszego w historii polskiego kolejnictwa parowego pługu wirnikowego firmy Henschel (jest on eksponatem skansenu w Chabówce).

Współczesne Typy Pługów Odśnieżnych na PKP

W celu utrzymania regularności biegu pociągów należy zapobiegać tworzeniu się zasp na torze oraz narastaniu warstwy śniegu podczas opadów. Osiąga się to przez oczyszczanie zagrożonych odcinków pługami odśnieżnymi.

Na PKP stosuje się wiele typów pługów odśnieżnych. Do najpopularniejszych należą:

• Pługi fińskiego systemu Björke: jedno i dwustronne, montowane na dwuosiowych wagonach krytych.
• Pługi systemu Klima: opracowane przez niemiecką firmę Henschel, a budowane ze starych tendrów parowozowych.

Pługi systemu Björke i Klima są pługami lemieszowymi i są stosowane do usuwania zasp świeżego śniegu do wysokości 1 metra. Zaspy wyższe likwidowane są pługami wirowymi. Pług wirowy usuwa zaspy świeżego śniegu o wysokości od 0,6 do 3,0 metra. Na kolejach normalnotorowych używane są pługi wirówce różnych typów, jak: Nydquist czy Holm. Pług wirowy prezentowany od 1993 roku w skansenie Zakładów Taboru w Zduńskiej Woli - Karsznicach to pług opracowany przez inż. Klima, a zbudowany w niemieckiej fabryce Henschel z Kassel.

Zastosowanie Pługów Śnieżnych w Polskim Kolejnictwie

Pługi śnieżne stanowią kluczowy element infrastruktury kolejowej, zapewniając drożność torów i ciągłość ruchu pociągów w trudnych warunkach zimowych. Ich zastosowanie jest niezbędne na całej sieci kolejowej, a szczególnie w węzłach komunikacyjnych i na trasach narażonych na intensywne opady śniegu i nawiewy. Regiony takie jak Podkarpacie, gdzie leży Jasło, często doświadczają surowych zim, co sprawia, że sprawna eksploatacja i dostępność pługów odśnieżnych są tam szczególnie istotne dla utrzymania regularności i bezpieczeństwa przewozów.

tags: #lokomotywa #plug #sniezny #jaslo