سكة حديد ضيقة

يظهر أول ذكر موثق للسكك الحديدية في كتاب جورجيوس أغريكولا " دي ري ميتاليكا" الصادر عام 1556 ، والذي يصف منجمًا في بوهيميا بخط سكة حديدية بعرض حوالي 610  ملم . خلال القرن السادس عشر، اقتصرت السكك الحديدية في المقام الأول على خطوط ضيقة تُدفع يدويًا في مناجم أوروبا. وفي القرن السابع عشر، تم توسيع خطوط سكك حديد المناجم لتوفير النقل فوق سطح الأرض. كانت هذه الخطوط صناعية ، تربط المناجم بنقاط النقل القريبة (عادةً القنوات أو الممرات المائية الأخرى). وعادةً ما كانت هذه السكك الحديدية تُبنى بنفس العرض الضيق لسكك حديد المناجم التي تطورت منها. ^{[ 3 ]} 

صُنعت أول قاطرة بخارية في العالم عام 1802 على يد ريتشارد تريفيتيك لصالح شركة كولبروكديل، وسارت على سكة حديدية مسطحة  بعرض 914 ملم . أما أول قاطرة بخارية ناجحة تجاريًا فكانت قاطرة سالامانكا التي صممها ماثيو موراي عام 1812 لخط سكة حديد ميدلتون في ليدز ،  بعرض 1245 ملم . ^{[ 4 ]} وكانت سالامانكا أيضًا أول قاطرة تعمل بنظام التروس المسننة . خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن التاسع عشر، استخدم عدد من خطوط السكك الحديدية الصناعية الضيقة في المملكة المتحدة قاطرات بخارية. وفي عام 1842 ، صُنعت أول قاطرة بخارية ضيقة خارج المملكة المتحدة لخط سكة حديد أنتويرب -غينت في بلجيكا ، بعرض 1100 ملم . ^{[ 5 ]} كان أول استخدام لقاطرات البخار على خط سكة حديد ضيق لنقل الركاب عام 1865، عندما بدأت سكة حديد فيستينيوج خدمة نقل الركاب بعد استلامها أولى قاطراتها قبل ذلك بعامين. ^{[ 6 ]}        

كانت العديد من خطوط السكك الحديدية الضيقة جزءًا من مشاريع صناعية، وخدمت في المقام الأول كخطوط سكك حديدية صناعية ، وليست كخطوط نقل عامة. وشملت الاستخدامات الشائعة لهذه الخطوط التعدين، وقطع الأشجار، والبناء، وحفر الأنفاق، واستخراج المحاجر، ونقل المنتجات الزراعية. وقد شُيّدت شبكات واسعة من خطوط السكك الحديدية الضيقة في أنحاء كثيرة من العالم؛ ففي القرن التاسع عشر، كانت عمليات قطع الأشجار الجبلية تستخدم غالبًا خطوط السكك الحديدية الضيقة لنقل جذوع الأشجار من المطاحن إلى الأسواق. ولا تزال خطوط سكك حديدية مهمة لنقل قصب السكر تعمل في كوبا، وفيجي، وجاوة، والفلبين، وكوينزلاند، كما لا تزال معدات السكك الحديدية الضيقة شائعة الاستخدام في بناء الأنفاق.

في عام 1897، كان منجم للمنغنيز في وادي لان بألمانيا يستخدم قاطرتين تعملان بالبنزين بمحركات احتراق داخلي أحادية الأسطوانة على سكة حديدية ضيقة بعرض 500 مم . صُنعت هاتان القاطرتان من قبل شركة دويتز لمحركات الغاز ( Gasmotorenfabrik Deutz )، والتي تُعرف الآن باسم دويتز إيه جي . ^{[ 7 ] [ 8 ]} وفي عام 1902، استُخدم الاحتراق الداخلي في وقت مبكر لتشغيل قاطرة ضيقة. بنى إف سي بليك  قاطرة بنزين بقوة 7 أحصنة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي التابعة لمجلس الصرف الصحي الرئيسي في ريتشموند ، في مورتليك . ويُرجح أن هذه القاطرة، التي يبلغ عرضها 838 مم ( قدمين  و  9 بوصات  ) ، كانت ثالث قاطرة تعمل بمحرك بنزين تُصنع. ^{[ 9 ]} 

خدمت أنظمة السكك الحديدية الضيقة الواسعة خنادق الخطوط الأمامية لكلا الجانبين في الحرب العالمية الأولى . ^{[ 10 ] [ 11 ]} كان تطبيقًا عسكريًا قصير الأجل، وبعد الحرب، أدت المعدات الفائضة إلى طفرة صغيرة في بناء السكك الحديدية الضيقة في أوروبا.

تُظهر خطوط السكك الحديدية ذات المقياس الضيق شديدة التحمل والتي يبلغ عرضها 3  أقدام  و6  بوصات ( 1067  مم ) في أستراليا (كوينزلاند، وجنوب أستراليا، وغرب أستراليا، وتسمانيا)، ونيوزيلندا، وجنوب إفريقيا، واليابان، وتايوان، وإندونيسيا، والفلبين أنه إذا تم بناء المسار وفقًا لمعيار الخدمة الشاقة، فمن الممكن تحقيق أداء جيد تقريبًا مثل خط المقياس القياسي.

تسير قطارات مؤلفة من مئتي عربة على خط سكة حديد سيسين-سالدانها في جنوب أفريقيا، بينما تسير قطارات تيلت فائقة السرعة في كوينزلاند. في جنوب أفريقيا ونيوزيلندا، يُشابه مقياس التحميل المحدود المقياس البريطاني؛ ففي نيوزيلندا، أُعيد بناء بعض عربات السكك الحديدية البريطانية من طراز مارك 2 بعجلات جديدة لاستخدامها من قبل ترانز سينيك (خدمة ويلينغتون-بالمرستون نورث)، وترانز مترو (خدمة ويلينغتون-ماسترتون)، وأوكلاند وان ريل (خدمات ضواحي أوكلاند).

مثال آخر على خطوط السكك الحديدية الضيقة عالية التحمل هو خط EFVM في البرازيل . يبلغ عرضه 1000  ملم ( 3 أقدام و 3 بوصات و 3 / 8 بوصة ) ، ويحتوي على قضبان يزيد وزنها عن 100 رطل ( 100 رطل/ياردة أو 49.6 كجم/م )، ويبلغ عرض التحميل فيه تقريبًا عرض خطوط السكك الحديدية الأمريكية غير ذات الارتفاع الزائد. يضم الخط عددًا من القاطرات التي تبلغ قوتها 4000 حصان (3000 كيلوواط) وقطارات تتكون من أكثر من 200 عربة.      

انخفاض استقرار السكك الحديدية الضيقة يعني أن قطاراتها لا تستطيع السير بسرعات عالية كما هو الحال على السكك الحديدية العريضة. على سبيل المثال، إذا كان منحنى على سكة حديدية قياسية ( 1435 مم ) يسمح بسرعة تصل إلى 145 كم/ساعة (90 ميل/ساعة) ، فإن المنحنى نفسه على سكة حديدية ضيقة ( 1067 مم ) لا يسمح إلا بسرعة تصل إلى 130 كم/ساعة (81 ميل/ساعة) . ^{[ 12 ]}    

في اليابان وكوينزلاند، سمحت التحسينات الأخيرة في البنية التحتية للسكك الحديدية للقطارات التي تسير على خطوط بعرض 1067 ملم ( 3  أقدام  و6 بوصات  ) بتجاوز سرعة 160 كم/ساعة (99 ميل/ساعة) . وسجل قطار كوينزلاند الكهربائي المائل ، وهو أسرع قطار في أستراليا وأسرع قطار في العالم على خطوط بعرض 1067 ملم ( 3 أقدام و6 بوصات ) ، رقماً قياسياً بلغ 210 كم/ساعة (130 ميل/ ساعة) . ^{[ 13 ]} أما الرقم القياسي للسرعة على خطوط السكك الحديدية الضيقة بعرض 1067 ملم ( 3 أقدام و 6 بوصات ) فهو 245 كم/ساعة (152 ميل/ساعة) ، وقد سُجل في جنوب إفريقيا عام 1978. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}               

تم بناء عربة سكة حديد خاصة بعرض 610  مم ( قدمين ) لشركة أوتافي للتعدين والسكك الحديدية، بسرعة  تصميمية تبلغ 137 كم/ساعة (85 ميل/ساعة) . ^{[ 17 ]} يُعد نصف قطر المنحنى مهمًا أيضًا للسرعات العالية: تسمح خطوط السكك الحديدية الضيقة بانحناءات أكثر حدة، لكن هذه الانحناءات تحد من السرعة الآمنة للمركبة.  

   اعتمدت خطوط السكك الحديدية في أوائل القرن التاسع عشر، وخاصة في منطقة لاناركشاير باسكتلندا، مقياس السكة الحديدية 4 أقدام و 6 بوصات ( 1372  مم ) (المعروف أيضًا باسم المقياس الاسكتلندي). كما تم إنشاء خطوط بعرض 4 أقدام و 6 بوصات ونصف ( 1384 مم ) ، وتم تحويل كلا النوعين لاحقًا إلى المقياس القياسي.    

• سكة حديد أركاتا وماد ريفر
• شركة نورثرن ريدوود للأخشاب ^{[ 19 ]}

• سكة حديد كوبينج - أوتيرسبيرج - ريدارهيتان

يبلغ طولها 1067  ملم ( 3  أقدام  و6  بوصات ) بين الجزء الداخلي من رؤوس القضبان، ويختلف اسمها وتصنيفها في جميع أنحاء العالم، ويبلغ طول مسارها حوالي 112000 كيلومتر (70000 ميل) . 

كما يوحي اسمه، فإن مقياس المتر هو مقياس سكة حديد يبلغ 1000  ملم ( 3 أقدام و 3 بوصات و 3 / 8 بوصة ) . ويبلغ طول مساره حوالي 95000 كيلومتر (59000 ميل) .     

بحسب القانون الإيطالي، تُحدد مقاييس السكك الحديدية في إيطاليا من مركز كل قضيب وليس من حوافها الداخلية. ويُعرف هذا المقياس، الذي يبلغ 950  ملم ( 3 أقدام و 1 و 3 / 8 بوصة ) بين حواف القضبان، باسم المقياس المتري الإيطالي .   

كان هناك عدد من أنظمة السكك الحديدية الكبيرة بعرض 914 ملم ( 3  أقدام ) في أمريكا الشمالية؛ ومن الأمثلة البارزة عليها: خط سكة حديد دنفر وريو غراندي وخط سكة حديد ريو غراندي الجنوبي في كولورادو؛ وخط سكة حديد تكساس وسانت لويس في تكساس وأركنساس وميسوري؛ وخط سكة حديد ساحل جنوب المحيط الهادئ وخط وايت باس وخط سكة حديد يوكون وخط سكة حديد ويست سايد لمبر في كاليفورنيا. كما كان عرض 914 ملم شائعًا في أمريكا الجنوبية وأيرلندا وجزيرة مان . وكان عرض 900 ملم شائعًا في أوروبا. وتُعد خطوط السكك الحديدية السويدية بعرض 914 ملم ( 3 أقدام ) فريدة من نوعها في السويد، وكانت شائعة في جميع أنحاء البلاد. واليوم، يُعد خط روسلاغسبانان، وهو خط قطارات يربط ستوكهولم بضواحيها الشمالية الشرقية، الخط الوحيد المتبقي بعرض 914 ملم ، إلى جانب خطوط السكك الحديدية التراثية .        

تم بناء عدد قليل من خطوط السكك الحديدية والترام بمقياس 2  قدم  9  بوصة ( 838  مم ) ، بما في ذلك خط نانكاي الرئيسي ( الذي تم تحويله لاحقًا إلى 3  قدم  6  بوصة أو 1067  مم )، وخط سكة حديد أوشن بيير في أتلانتيك سيتي ، وترام سيتون (الذي تم تحويله من 2  قدم ) وترام وايورونغوماي .

 تُستخدم خطوط السكك الحديدية بعرض 800 مم ( قدمان و 7.5 بوصة ) بشكل شائع في أنظمة السكك الحديدية المسننة . أما خطوط السكك الحديدية ذات العرض الإمبراطوري 762 مم ( قدمان و6 بوصات ) فقد شُيّدت عمومًا في المستعمرات البريطانية السابقة . وتوجد خطوط السكك الحديدية ذات العرض البوسني 760 مم وخطوط السكك الحديدية ذات العرض 750 مم بشكل رئيسي في روسيا وشرق أوروبا.         

استُخدمت مقاييس مثل 686 مم ( قدمان    و 3 بوصات ) ، و 711 مم ( قدمان و 4 بوصات ) ، و 724 مم ( قدمان و 4 بوصات ونصف ) في أجزاء من المملكة المتحدة، لا سيما في خطوط السكك الحديدية في ويلز والمناطق الحدودية، مع بعض الاستخدامات الصناعية ^في صناعة الفحم. وكانت بعض خطوط نقل قصب السكر ^في كوبا بقياس 699 مم ( قدمان و 3 بوصات ونصف ) . [ 20 ^]             

كانت خطوط السكك الحديدية بعرض 610  مم ( قدمين  ) تُبنى عمومًا في المستعمرات البريطانية السابقة. وكان للولايات المتحدة عدد من خطوط السكك الحديدية بهذا العرض ، بما في ذلك عدة خطوط في ولاية مين مثل خط سكة حديد ويسكاسيت، ووترفيل، وفارمنجتون . أما في أوروبا ، فكانت تُستخدم عروض سكك حديدية بعرض 603 مم ( قدم و11 و 3 / 4 بوصة ) ، و 600 مم ( قدم و 11 و 5 / 8 بوصة ) ، و 597 مم ( قدم و 11 و 1 / 2 بوصة ) .            

كانت المقاييس الأقل من 597 ملم ( قدم ونصف ) نادرة . طوّر آرثر بيرسيفال هيوود خطوط سكك حديدية بمقياس 381 ملم ( 15 بوصة ) في بريطانيا ، بينما أنتج ديكوفيل مجموعة من خطوط السكك الحديدية الصناعية التي تعمل على مسارات بعرض 500 ملم ( 19 بوصة وثلاثة أرباع ) و 400 ملم ( 15 بوصة وثلاثة أرباع ) ، وغالبًا ما كانت تُستخدم في بيئات محدودة مثل سكك حديد المناجم تحت الأرض والحدائق والمزارع في فرنسا. بُنيت عدة خطوط سكك حديدية بمقياس 457 ملم ( 18 بوصة ) في بريطانيا لخدمة مستودعات الذخيرة وغيرها من المنشآت العسكرية، لا سيما خلال الحرب العالمية الأولى .            

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في أفريقيا

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في آسيا

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في أوروبا

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في أمريكا الشمالية
• النقل بالسكك الحديدية في أمريكا الوسطى

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في أوقيانوسيا

• خطوط السكك الحديدية الضيقة في أمريكا الجنوبية