Camino de carretas

Un tranvía de caballos (o vía férrea de tracción animal ; también conocido como ferrocarril de tracción animal o vía férrea de tracción animal ) era un método de transporte ferroviario que precedió a la locomotora de vapor y utilizaba caballos para arrastrar los vagones. También se usaban los términos " vía férrea de placas " y "tranvía" . La ventaja de las vías férreas de caballos era que se podían transportar cargas mucho más pesadas con la misma potencia que con el transporte por carretera.

La evidencia más antigua corresponde al camino pavimentado de Diolkos , de 6 a 8,5 km (3,7 a 5,3 millas) de longitud , que transportaba barcos a través del istmo de Corinto en Grecia desde alrededor del año 600 a. C. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} Los vehículos con ruedas, tirados por hombres y animales, circulaban por surcos en la piedra caliza , que constituían la vía, impidiendo que los carros se desviaran de la ruta prevista. El Diolkos estuvo en uso durante más de 650 años, al menos hasta el siglo I d. C. ^{[ 5 ]} Posteriormente se construyeron caminos pavimentados en el Egipto romano . ^{[ 6 ]}  

Tal operación fue ilustrada en Alemania en 1556 por Georgius Agricola (imagen izquierda) en su obra De re metallica . ^{[ 7 ]} Esta línea utilizaba vagones «Hund» con ruedas sin brida que se desplazaban sobre tablones de madera y un pasador vertical en el bogie que encajaba en el espacio entre los tablones para mantenerlo en la dirección correcta. Los mineros llamaban a los vagones Hunde («perros») por el ruido que hacían en las vías. ^{[ 8 ]}

Alrededor de 1568, los mineros alemanes que trabajaban en Mines Royal, cerca de Keswick, utilizaban un sistema similar. Los trabajos arqueológicos realizados en el yacimiento de Mines Royal en Caldbeck, en el Distrito de los Lagos inglés, confirmaron el uso de "Hunde" . ^{[ 9 ] [ 10 ]}

En 1604, Huntingdon Beaumont completó la vía férrea de Wollaton , construida para transportar carbón desde las minas de Strelley hasta Wollaton Lane End, al oeste de Nottingham , Inglaterra . Se han descubierto vías férreas entre Broseley y Jackfield en Shropshire que datan de 1605, utilizadas por James Clifford para transportar carbón desde sus minas en Broseley hasta el río Severn. Se ha sugerido que estas son algo más antiguas que la de Wollaton. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

En 1610 , Beaumont introdujo las vías férreas de madera como medio de transporte de carbón en el sureste de Northumberland . Se utilizaban vagones tirados por un caballo para transportar el carbón desde las minas locales hasta el puerto del río Blyth . Entre 1692 y 1709 , se construyó la vía férrea de Plessey, que conectaba Plessey con Blyth , siguiendo la ruta de Plessey Road, de donde deriva su nombre. Estaba construida con una doble vía de raíles de haya sobre traviesas de roble . Los vagones tenían ruedas de madera con clavos para reducir el desgaste. ^{[ 12 ]}

El ferrocarril de Middleton en Leeds, construido en 1758 como vía férrea para vagones, se convirtió posteriormente en el primer ferrocarril operativo del mundo (aparte de los funiculares ), aunque en una versión modernizada. En 1764, el primer ferrocarril de América se construyó en Lewiston, Nueva York, también como vía férrea para vagones. ^{[ 13 ]}

En Bersham Ironworks existen registros de contratos de 1757 a 1759 para la construcción de un ferrocarril desde las minas de carbón y hierro hasta la planta, y en 1991 se excavaron 40 m (130 pies) de vía en la planta, incluyendo un juego de agujas. La vía se construyó con traviesas de roble y raíles de fresno, y tenía un ancho de vía de 4 pies y 1 pulgada ( 1245 mm ) . ^{[ 14 ]}      

Los caminos para vagones mejoraron el transporte de carbón, ya que permitían que un solo caballo transportara entre 10 y 13 toneladas largas (10,2–13,2 t ; 11,2–14,6 toneladas cortas ) de carbón por viaje, lo que representaba un aumento aproximado de cuatro veces. Estos caminos solían diseñarse para transportar los vagones completamente cargados cuesta abajo hasta un canal o muelle, y luego devolver los vagones vacíos a la mina. 

Hasta el comienzo de la Revolución Industrial , los rieles eran de madera, tenían unos pocos centímetros de ancho y se fijaban extremo con extremo sobre traviesas o durmientes , colocadas transversalmente a intervalos de dos o tres pies. Con el tiempo, se hizo común cubrirlos con una fina lámina plana de hierro para prolongar su vida útil ^{[ 15 ]} y reducir la fricción. Esto provocó un mayor desgaste en los rodillos de madera de los vagones y, hacia mediados del siglo XVIII, condujo a la introducción de ruedas de hierro. Sin embargo, la lámina de hierro no era lo suficientemente resistente para evitar el pandeo bajo el paso de los vagones cargados, por lo que se inventaron los rieles fabricados completamente de hierro. ^{[ 15 ]}

En 1760, la fundición de hierro de Coalbrookdale comenzó a reforzar su tranvía con rieles de madera con barras de hierro, ^{[ 16 ]} lo que facilitó el paso y redujo los gastos. Como resultado, en 1767, comenzaron a fabricar rieles de hierro fundido . Estos probablemente tenían 1,829 m ( 6 pies ) de largo, con cuatro orejetas o salientes de 75 × 95 mm (3 × 3 ¾ pulgadas ) para permitir su fijación a las traviesas. Los rieles tenían 95 mm ( 3 ¾ pulgadas) de ancho y 30 mm ( 1 ¾ pulgadas ) de espesor. Posteriormente, las descripciones también se refieren a rieles de 914 mm ( 3 pies ) de largo y solo 50 mm ( 2 pulgadas ) de ancho. ^{[ 17 ]}            

Vías de placa, vías de brida

Un sistema posterior implicaba rieles o placas de hierro en forma de L , cada uno de 3 pies (914 mm) de largo y 4 pulgadas (102 mm) de ancho, que tenían en el lado interior un borde o pestaña vertical, de 3 pulgadas (76 mm) de alto en el centro y que se estrechaba a 2 pulgadas (51 mm) en los extremos, con el propósito de mantener las ruedas planas en la vía. Posteriormente, para aumentar la resistencia, se podía agregar una pestaña similar debajo del riel. ^{[ 15 ]} Se continuaron utilizando traviesas de madera —los rieles se aseguraban con clavos que pasaban por los extremos— pero , alrededor de 1793, comenzaron a usarse bloques de piedra , una innovación asociada con Benjamin Outram , aunque él no fue el creador. Este tipo de riel se conocía como riel de placa, placa de tranvía o placa de vía, nombres que se conservan en el término moderno " platlayer " aplicado a los trabajadores que colocan y mantienen la vía permanente . ^{[ 15 ]} Las ruedas de los vagones de vía con brida eran lisas, pero no podían circular por carreteras ordinarias, ya que las llantas estrechas se clavaban en la superficie.        

De canto

Otro tipo de vía férrea, la vía de borde , fue utilizada por primera vez por William Jessop en una línea que se inauguró como parte del Canal del Bosque de Charnwood entre Loughborough y Nanpantan en Leicestershire en 1789. ^{[ 15 ]} Esta línea fue diseñada originalmente como una vía de plataforma en el sistema Outram, pero se plantearon objeciones a la colocación de vías con salientes o pestañas en la carretera de peaje . Esta dificultad se superó pavimentando o "construyendo una calzada" en la carretera hasta el nivel de la parte superior de las pestañas. ^{[ 15 ]} En 1790, Jessop y su socio Outram comenzaron a fabricar vías de borde. Otro ejemplo de la aplicación de la vía de borde fue el ferrocarril Lake Lock en West Riding de Yorkshire (ahora West Yorkshire ) utilizado principalmente para el transporte de carbón. El ferrocarril cobraba un peaje y se inauguró al tráfico en 1798, convirtiéndose en el ferrocarril público más antiguo del mundo. La ruta comenzaba en Lake Lock, Stanley , en el canal Aire & Calder Navigation , y discurría desde Wakefield hasta Outwood , una distancia aproximada de 4,8 km (3 millas) . En el cercano ferrocarril de cremallera Middleton-Leeds se utilizaban raíles laterales (un tramo de este raíl se exhibe en el Museo de la Ciudad de Leeds ). Las ruedas de los raíles laterales tienen pestañas, como las de los ferrocarriles y tranvías modernos. También se utilizan calzadas en los pasos a nivel y tranvías modernos. 

Estos dos sistemas de construcción de ferrocarriles de hierro continuaron existiendo hasta principios del siglo XIX. ^{[ 15 ]} En la mayor parte de Inglaterra se prefería el carril de placas. ^{[ 15 ]} Los carriles de placas se utilizaron en el Ferrocarril de Hierro de Surrey (SIR), desde Wandsworth hasta West Croydon . ^{[ 15 ]} El SIR fue sancionado por el Parlamento en 1801 y terminado en 1803. ^{[ 15 ]} Al igual que el Ferrocarril de Lake Lock, el SIR estaba disponible para el público mediante el pago de peajes; las líneas anteriores habían sido todas privadas y reservadas exclusivamente para el uso de sus propietarios. ^{[ 15 ]} Dado que era utilizado por operadores individuales, los vehículos variaban mucho en el espaciado de las ruedas ( ancho de vía ) y el carril de placas se adaptaba mejor. En el sur de Gales , donde en 1811 los ferrocarriles estaban conectados con canales, minas de carbón, ferrerías y fábricas de cobre, y tenían una longitud total de casi 150 millas (241 km) , ^{[ 16 ]} la vía de placas era casi universal. ^{[ 15 ]} Pero en el norte de Inglaterra y en Escocia el carril de borde era más apreciado, y pronto se estableció su superioridad en general. ^{[ 15 ]} Las ruedas tendían a atascarse contra la pestaña del carril de placa y se acumulaban lodo y piedras. 

La fabricación de los rieles mismos se mejoró gradualmente. ^{[ 15 ]} Al hacerlos en longitudes más largas, se redujo el número de juntas por milla. ^{[ 15 ]} Las juntas siempre fueron la parte más débil de la línea. ^{[ 15 ]} Otro avance fue la sustitución del hierro fundido por hierro forjado, aunque ese material no se adoptó ampliamente hasta después de que se le concediera la patente para un método mejorado de laminado de rieles en 1820 a John Birkinshaw , de Bedlington Ironworks . ^{[ 15 ]} Sus rieles tenían sección en forma de cuña, mucho más anchos en la parte superior que en la inferior, con la porción intermedia o alma aún más delgada. Recomendó que se hicieran de 18 pies (5,49 m) de largo, sugiriendo que varios podrían soldarse extremo con extremo para formar longitudes considerables. Estaban apoyados sobre traviesas por sillas a intervalos de 3 pies (914 mm) , y tenían forma de vientre de pez entre los puntos de apoyo. Tal como los usaba George Stephenson en las líneas Stockton & Darlington y Canterbury & Whitstable , pesaban 28 lb/yd (13,9 kg/m) . ^{[ 15 ]} En el ferrocarril de Liverpool y Manchester solían tener 12 o 15 pies (3,66 o 4,57 m) de largo y pesaban 35 lb/yd (17,4 kg/m) y estaban sujetos con cuñas de hierro a sillas que pesaban 15 o 17 lb (6,8 o 7,7 kg) cada una. Las sillas, a su vez, estaban fijadas a las traviesas con dos clavos de hierro, traviesas transversales de madera semicirculares empleadas en terraplenes y bloques de piedra de 20 in (508 mm) cuadrados por 10 in (254 mm) de profundidad en trincheras. Se descubrió que los rieles con forma de vientre de pez se rompían cerca de las sillas y, a partir de 1834, fueron reemplazados gradualmente por rieles paralelos que pesaban 50 lb/yd (24,8 kg/m) . ^{[ 15 ]}                  

En 1804, Richard Trevithick , en el primer uso documentado de energía de vapor en un ferrocarril, operó una locomotora de vapor de alta presión con ruedas lisas en una vía férrea de sección en 'L' cerca de Merthyr Tydfil , pero era más costosa que los caballos. ^{[ 15 ]} Hizo tres viajes desde las minas de hierro de Penydarren hasta el canal Merthyr-Cardiff y en cada ocasión rompió los rieles que estaban diseñados para cargas de carros tirados por caballos. En ese momento existía una duda general sobre si las ruedas lisas podrían obtener tracción en rieles lisos. Esto dio lugar a propuestas que utilizaban mecanismos de cremallera u otros mecanismos de transmisión.

El Sr. Blenkinsop de Middleton Colliery patentó el uso de ruedas dentadas en 1811 y en 1812, el ferrocarril de Middleton (edgeway, cremallera) utilizó con éxito locomotoras de vapor de dos cilindros fabricadas por Matthew Murray de Holbeck , Leeds . George Stephenson construyó su primera locomotora de vapor en 1813 (patentada en 1815) para la mina de carbón de Killingworth , ^{[ 16 ]} y descubrió que las ruedas lisas sobre raíles lisos proporcionaban un agarre adecuado. Aunque más tarde relató que llamaban a esta locomotora 'My Lord' porque fue financiada por Lord Ravensworth , parece que en ese momento se la conocía como Blücher . En 1814, William Stewart fue contratado por Parkend Coal Co. en el Bosque de Dean para la construcción de una locomotora de vapor, que, tras ser probada, se informó que fue un éxito. ^{[ 16 ]} Stewart no recibió la recompensa esperada y las dos partes se separaron en malos términos. Stewart se vio "obligado a abandonar la máquina a esa compañía". ^{[ 18 ]} En 1821, cuando se propuso un ferrocarril para conectar las minas de West Durham , Darlington y el río Tees en Stockton , George Stephenson argumentó con éxito que los ferrocarriles de vagones tirados por caballos eran obsoletos y que un ferrocarril a vapor podría transportar 50 veces más carbón. En 1825 construyó la locomotora Locomotion para el ferrocarril de Stockton y Darlington en el noreste de Inglaterra, que se convirtió en el primer ferrocarril público a vapor del mundo en 1825, utilizando tanto tracción animal como energía a vapor en diferentes recorridos.

Las máquinas de vapor estacionarias para la minería estuvieron disponibles generalmente a mediados del siglo XVIII. Los ferrocarriles de vagones y los ferrocarriles a vapor tenían tramos de fuerte pendiente y empleaban un cable accionado por una máquina de vapor estacionaria para trabajar en las secciones inclinadas. Las tropas británicas en Lewiston, Nueva York, utilizaron un ferrocarril de vagones con cable para transportar suministros a las bases antes de la Guerra de Independencia de los Estados Unidos . El ferrocarril Stockton y Darlington tenía dos secciones inclinadas accionadas por cable. La transición de un ferrocarril de vagones a un ferrocarril totalmente a vapor fue gradual. Hasta la década de 1830, los ferrocarriles a vapor a menudo realizaban recorridos con caballos cuando las locomotoras de vapor no estaban disponibles. Incluso en la era del vapor, era conveniente usar caballos en las estaciones para maniobrar vagones de un lugar a otro. Los caballos no necesitan mucho tiempo para generar vapor en la caldera y pueden tomar atajos de una vía de apartadero a otra. En Hamley Bridge se solicitaban licitaciones para el suministro de caballos, en parte porque el personal ferroviario habitual carecía de habilidades para manejarlos.

Los rieles de madera continuaron utilizándose para ferrocarriles temporales hasta bien entrado el siglo XX. Algunas empresas madereras del sureste de Estados Unidos crearon caminos de postes utilizando troncos no comercializables, que eran prácticamente gratuitos, para construir vías a un costo de entre 100 y 500 dólares por milla. La permanencia no era un problema, ya que los leñadores se trasladaban a otros bosques a medida que se despejaba cada área. ^{[ 19 ]} Se informa que al menos un sistema de caminos de postes de este tipo se extendía unos 32 km (20 millas ) . ^{[ 20 ]} 

Por lo general, los rieles de los postes eran troncos de 8 a 12 pulgadas (20 a 30 cm) de diámetro, colocados en paralelo directamente en el suelo sin traviesas, y unidos extremo con extremo con juntas solapadas y clavijas de madera . El material rodante generalmente tenía ruedas con llantas cóncavas que se ajustaban a la parte superior de los rieles de los postes, o ruedas sin brida con ruedas guía separadas que corrían contra el lateral de cada riel. Las máquinas de tracción a vapor y algunas locomotoras construidas específicamente para ello se utilizaron con éxito para transportar trenes de troncos. Por ejemplo, Perdido fue construida por Adams & Price Locomotive and Machinery Works de Nashville, Tennessee en 1885 para el aserradero Wallace, Sanford and Company en Williams Station, Alabama , donde transportaba hasta siete vagones de 3 o 4 troncos cada uno. Esta era una máquina de engranajes ( relación de engranajes de 4,5 a 1 ), que impulsaba cuatro ruedas de llanta cóncava que giraban individualmente en ejes fijos a través de transmisiones de cadena; potente pero con una velocidad inferior a 5 millas por hora (8,0 km/h) . ^{[ 19 ]} Posteriormente, se han utilizado tractores semirremolque modificados. ^{[ 21 ]}  

A medida que la energía de vapor fue reemplazando gradualmente la energía de los caballos a lo largo del siglo XIX, el término "carretera" quedó obsoleto y fue sustituido por el término "ferrocarril". A partir de 2026Muy pocos ferrocarriles de carga de tracción animal o por cable siguen en funcionamiento; ejemplos notables son el tranvía de St Michael's Mount, que funciona por cable , y el Reisszug , que ha estado en funcionamiento continuo desde alrededor de 1900. Algunas líneas de pasajeros siguen operando, incluyendo el tranvía de caballos de Douglas Bay y los tranvías de cable de San Francisco .

• Gwyn, David. La llegada del ferrocarril: una nueva historia global . Yale University Press, 2023.
• Smiles, Samuel; Stephenson, George (1858). La vida de George Stephenson, ingeniero ferroviario (PDF) . Londres: Ticknor and Fields. OCLC 162233825. Archivado ( PDF) del original el 3 de julio de 2015. 
• Westwood, John Norton (1988). Historia ilustrada de los ferrocarriles . Londres: Bison Books. ISBN 0-86124-446-XOCLC 34774624​​ 

• Descripción y fotografías de la excavación arqueológica de una vía férrea de madera en el emplazamiento de la fábrica de coque de Lambton, en el noreste de Inglaterra.
• El ferrocarril de Dafen (Llanelli), de dos millas y media de longitud, se inauguró en 1833.