V roce 1986 vyšel v časopise Zápisník článek Vlastimíra Talaše o (ne)funkčních kolejových brzdách na seřaďovacím nádraží v pražských Vršovicích. Součástí článku byl i rozhovor s jedním z „otců“ unikátního zařízení PRAGA, v roce 2014 zesnulým ing. Zdeňkem Krapkou, CSc. Přepis tohoto článku přináším níže. Část historie seřaďovacího nádraží byla podrobněji popsána zde).
„Jako malý kluk jsem chodil na tohle nádraží hodně často. Líbil se mi pohled na nádraží, kde nebyla žádná mašinka a nákladní vagóny jezdily po kolejích úplně samy.“
Ing. Zdeněk Krapka, CSc., vedoucí oddělení ve Výzkumném ústavu železničním v Praze se po mnoha letech na stejné nádraží vrátil. Ne však proto, aby se jen díval, musel se svými spolupracovníky vyřešit složitý úkol – automatizovat třídění nákladních vlaků tak, aby se odstranila namáhavá a nebezpečná lidská práce, urychlil celý proces třídění a vyloučily se nehody. Řešení přinesl kolektiv výzkumníků o mnoho měsíců dříve, než ukládal plán. Zařízení fungovalo bez závad čtyři roky v nepřetržitím provozu, po dvouleté pauze, vynucené stavebními úpravami a montáží pak ještě měsíc v provozním ověřování. Jen jeden z několika předepsaných měsíců, po nichž by ministerstvo dopravy mohlo dát souhlas k trvalému použití. K tomu však nemělo příležitost, zařízení je v současné době vypnuto. Proč ? Před tím, než se pokusíme nalézt odpověď, musíme se vrátit na začátek trochu dlouhé, dosti nákladné a velice poučné historie.
Každý nákladní vlak s několika desítkami naložených i prázdných vozů se po příjezdu na třídící nádraží musí „rozebrat“ a jednotlivé vagóny či skupiny přemístit na takzvané směrové koleje, kde se k nim připojí další vozy z jiných vlaků se stejnou cílovou adresou – směrem odjezdu. Kromě takzvaných vodorovných nádraží, kde vozy posunuje lokomotiva, existují nádraží spádová, na nichž veškerý pohyb při třídění vagónů i přemísťování sestavených souprav obstarává pouze zemská přitažlivost. Patří mezi ně i nádraží v Praze-Vršovicích, o němž budeme hovořit.
Důvody
Řadí se k našim nejvýznamnějším. Začalo se stavět relativně nejpozději, na přelomu 19. a 20. století, kdy už většina našich nádraží dávno fungovala. Ovšem po svém dokončení se stalo jedním z nejmodernějších u nás i ve světě. Celé nádraží leží na svahu s výškovým rozdílem 22 metrů od vjezdu k odjezdu, což umožňuje všem pohyb po kolejích bez lokomotivy. Tehdy ve dvacátých a třicátých letech to odborníci považovali za velkou výhodu. Náklady na provoz posunovacích lokomotiv byly vysoké, mzdy zaměstnanců nízké a zájemců o práci na železnici přebytek. Kromě toho měl tenkrát každý vůz fungující ruční brzdu, kterou brzdař reguloval rychlost jízdy při posunování.
Dnes je posunovačů málo, i přes vysoké výdělky odcházejí za jinými pracovními příležitostmi. Tam, kde nemusejí pracovat v sobotu, neděli ani ve svátek, v noci a za každého počasí. Pryč od kolejí, kde každé klopýtnutí, uklouznutí a malá nepozornost zaviní těžké i smrtelné úrazy.
Klasická technologie třídění je ve Vršovicích zdlouhavá. Přijede vlak a zastaví. Pak brzdaři zabrzdí několik vozů ručními brzdami a teprve potom může lokomotiva odjet. Čím je souprava těžší, tím více vozů se musí „znehybnit“. Dál se vlak musí spustit níž, k takzvanému svážnému pahrbku, pod nímž prudký sklon udělí vozům vyšší rychlost. K pahrbku se musí přijíždět pomalu a opatrně, protože ovládat kolos, vážící 2000 tun a jedoucí rychlostí 4 km/h, není vskutku žádná legrace. Nejednou se stane, že souprava se vymkne kontrole a nikdo ji už neubrzdí.
„Z vrcholu jedné takové hromady železa havarovaných vozů bylo možné pohodlně vyšroubovat žárovku z patnáct metrů vysoké lampy,“ vzpomíná inženýr Krapka. „Ruční brzdy se dneska používají málokdy, skoro vůbec se nekontrolují, takže často nestačí zabránit ujetí soupravy. Likvidace havárie, která způsobuje potíže v celé síti naší železnice trvá spoustu hodin. Přímé materiální škody jsou mnohdy menší než ztráty vzniklé zdržením dopravy. Několikrát už stát platil pokuty i v devizách. Všechny tyhle důvody nás vlastně přinutily vymyslet, vyrobit, namontovat a vyzkoušet automatizovaný technologický systém třídění vozů na spádovém nádraží pomocí kolejových brzd.“
Metody
Zařízení dostalo název PRAGA (přísunová rozpouštěcí automatizace na gravitačním nádraží) a výzkumný tým musel vycházet při jeho tvorbě z faktu, že neexistuje u nás nic, čeho by se mohl v začátku chytit. Ve světě existuje jediné podobné nádraží ve švýcarské Basileji. To bylo ovšem postaveno na zelené louce nejdříve kolejiště, do něho se namontovaly kolejové brzdy a kompletní zabezpečovací zařízení. Všechno se v klidu odzkoušelo, seřídilo, upravilo a roku 1976 předalo do nepřetržitého provozu.
„My jsme začali zkoušet za plného provozu,“ vysvětluje ing. Krapka. „Nejdříve však v roce 1971 vznikla teorie. Inženýr Pavlát, CSc, zpracoval studii, v níž počítal s prvky, které se u nás vyrábějí. Kolejové brzdy se k nám například dostaly na začátku šedesátých let, teď je vyrábí Železniční opravny a strojírny v České Lípě. Musely se ale trochu upravit. Základem automatizace jejich funkce je ovládání stlačeným vzduchem. Existuje i ovládání hydraulické, ale u tohoto způsobu každá netěsnost znamená únik oleje do půdy a velké ohrožení čistoty životního prostředí.
Čelisti kolejových brzd jsou poměrně účinné, chytí projíždějící kolo takříkajíc „za podrážku“. Ovšem velikost síly musíme regulovat, aby lehký vůz nevyskočil z čelistí a těžký neprojel příliš hladce. V Basileji se vozy před najetím do brzdy váží, podle získaných údajů se pak mění tlak. Vyžaduje to však počítač střední velikosti. U nás se v té době teprve začaly vyrábět integrované obvody. Systém PRAGA je vlastně prvním zařízením u dráhy s těmito elektronickými součástkami. Má jich asi 1200.
Jednou o půlnoci jsme konečně spustili první automatickou regulaci podle našeho originálního principu. O půlnoci proto, protože tam v té době bylo nejméně zvědavců. Jenže souprava vozů se nechtěla chovat podle našich teoretických předpokladů, skákala, zakusovala se, prudce se rozjížděla. Tehdy jsme odhalili nutnost jemné a plynulé regulace.“
Znovu museli měřit, zkoušet, nastavovat, měnit a vymýšlet. Vznikl nový automat, který se dokázal sám učit, podle údajů o rychlosti jedoucího vlaku. Namontovali čidla i zařízení na jednu kolej a čtyři roky fungovala perfektně. Odpovědné orgány hodnotily brzdy jen kladně a pozitivně. Vršovičtí železničáři směrovali na tuto kolej jednu třetinu celkové zátěže, ačkoliv mají k dispozici osm vjezdových kolejí. S těmi nejtěžšími a nejdelšími vlaky se na ní totiž manipulovalo rychleji a bezpečněji, bez ztrátových časů.
Objevily se i problémy. Vozy byly drženy jen silou stlačeného vzduchu a ten na mnoha místech unikal. Pokud by se brzdy namontovaly na všech osm kolejí, tak by kompresorovna hradila pouze úbytek stlačeného vzduchu. A po případném poškození potrubí mechanickou cestou by mohlo dojít ke ztrátě tlaku a vlaky by se z osmi kolejí sesypaly na jednu velkou hromadu.
Pracovníci Výzkumného ústavu železničního tedy navrhli doplňkové zařízení, které vyvinuli a zkonstruovali v ŽOS Česká Lípa. Zvláštní brzdy na druhé kolejnici teď udrží vlak v klidu pomocí speciálních pružin. Musí se však kontrolovat jejich poloha tak, aby zabezpečovací zařízení nepovolilo vjezd vlaku na brzděnou kolej.
Všechny dodatečné úkoly se řešily rychle, protože provoz naříkal, že situace je kritická, nejsou lidi, výkonnost klesá atd., atd. Tlak zdola, tlak shora, zájem velký. Přesto brzdy neslouží svému účelu.
Způsoby
V současnosti je namontováno 5 spouštěcích brzd, 40 zádržných, které pomáhají přibrzďovat spouštěnou soupravu a 40 zajišťovacích brzd kvůli bezpečnosti. Všechno chce svůj čas. Výroba, montáž, stavba, zkoušky. Řešení systému PRAGA bylo citelně poznamenáno tím, že byla zcela vynechána etapa vývoje.
„Ve chvíli, kdy jsme dokončili výzkumný úkol, jsou tu jiní lidé s úplně jinými požadavky, z provizorního stavu chtějí dokonalé zařízení.“
Na další výzkum už nejsou přiděleny prostředky, protože úkol byl již jednou splněn. Přesto se pracovníci VÚŽ ve svém volném čase vracejí do Vršovic a stále pomáhají. Připravují novou verzi elektronického ovládání, poskytují cenné rady. Někdy se jich ale nikdo neptá.
Náklady na celý systém se přehouply přes 40 miliónů korun. A ještě patrně vzrostou. Například i z toho důvodu, že se kdysi přijal poněkud neuváženě jeden užitečně se tvářící zlepšovací návrh.
Týkal se náhrady původních mechanických čidel pro kontrolu polohy zajišťovací brzdy. Autor řešení navrhl rtuťové spínače, které když se nakloní, sepnou elektricky vodivou rtutí určitý kontakt a zabezpečovací zařízení patřičně zareaguje. Řešitel po prosazení zlepšováku vyinkasoval odměnu a přešel (s předtuchou) do jiného podniku. Také výrobce brzd v České Lípě souhlasil s navrhovaným řešením, protože bylo výrobně jednodušší a snad i levnější. Jenže většina skleněných baněk ve spínačích brzy popraskala a teď nejsou k sehnání nové. Ze zlepšováku se tak stal spíše „zhoršovák“. Brzdy se nemohou používat, provoz lamentuje, pracovníci sdělovací a zabezpečovací distance, kteří návrh prosadili, asi zpytují svědomí, ale rozhodnutí už se nedá vzít zpět. Namontování původních čidel by znamenalo nepředstavitelně složitou práci.
„Naše mechanické konstrukce kontroly potřebovala ještě dopracovat, ale byla by provozně spolehlivější. Bohužel na náš odpor proti sklu a rtuti na kolejích nikdo nebral zřetel,“ podotýká inženýr Krapka.
Jak z bludného kruhu ven ?
„Byla doba, kdy se na systém chodily dívat zahraniční delegace, dnes víme, že zůstalo dost hříchů. Nevíme si zatím rady s velkým hlukem při brzdění pomalu jedoucích vozů, kapotáž brzd omezuje údržbu, některé součásti systému jsou vinou výrobců poruchové … Když si vzpomenu na úmorné chvíle od šesti hodin ráno do dvou hodin v noci, tak je mi nad tím dnešním stavem trochu líto dosud vynaložené práce všech lidí kolem užitečné myšlenky. Doufám, že brzdy budou co nevidět zase brzdit.“
