Kapearaiteinen rautatie

Kapearaiteinen tarkoittaa suomen kielessä kaikkia alle 1 435 millimetrin raideleveyksiä (engl. gauge).

Kapearaiteinen rautatie on sellainen rautatie, jonka raideleveys eli kiskojen sisäpintojen välinen etäisyys on pienempi kuin 1 435 millimetriä (4 jalkaa 8½ tuumaa). Tällaisella radalla käytetään kapearaidevetureita ja kapearaiteista liikkuvaa kalustoa, joka on joko kapealle raideleveydelle alun perin valmistettu tai muunneltu jostain muusta raideleveydestä.

Kapean raideleveyden alarajana pidetään yleisesti noin 600 millimetriä, jota kapeammat luokitellaan niin sanotuiksi minimilevyisiksi rautateiksi, mutta Suomessa kapearaiteiseksi luokitellaan myös esimerkiksi Kuusankosken–Voikan rautatien edeltäjä, vuosina 1898–1912 liikennöinyt 488 millimetrin sähkörautatie.

Raitiovaunuja liikennöiviä yhtiöitä ei luokitella kapearaiteisiksi rautateiksi, mutta niiden kalusto kulkee usein kapearaiteisella radalla.

Vaikka maailman yleisimmin käytetyksi standardileveydeksi on muodostunut 1 435 millimetriä jo yli sata vuotta sitten, ei kapearaiteisilla raideleveyksillä ole vastaavassa mielessä milloinkaan ollut mitään tiettyä standardileveyttä, vaan raideleveydet ovat muotoutuneet eri teollisuudenalojen, kalustonvalmistajien ja maiden käyttötarpeiden ja resurssien mukaan. Yleisimmiksi kapearaiteisiksi raideleveyksiksi ovat muodostuneet 1 067 millimetrin (3 jalkaa 6 tuumaa) Cape gauge ja 1 000 millimetrin (3 jalkaa 3 3/8 tuumaa) Metre gauge.

Historiaa

Kaivosradoista maanpinnalle

Kapearaiteinen työntökärry oli käytössä eurooppalaisessa kaivoksessa 1550-luvulla. Kärryn alla urassa kulkenut rautatappi ohjasi kärryn kulkua.

Ensimmäinen vahvistettava tieto kapearaiteisesta radasta löytyy vuonna 1556 julkaistusta kirjasta De re metallica. Sen kirjoittaja Georgius Agricola kuvaa tšekkien käyttäneen kaivoksissaan noin 610 millimetrin levyisiä ratoja maa-aineksen kuljetukseen. Yhdessä kirjan piirroksista on radalla käsin työnnettävässä kärryssä kahden rauta-akselin päissä puupyörät ja kärryn pohjassa rautatappi, joka ohjasi kärryn suuntaa kaivostunnelin lattiassa olevan uran mukaisesti.

Vähitellen kapearaiteiset radat levittäytyivät kaivostunneleista maan pinnalle helpottamaan raskaiden kaivostuotteiden edelleen kuljetusta. Kalustosyistä kaivosten maanpäälliset kuljetusradat rakennettiin yleensä samalle raideleveydelle kuin tunneleissa olleet radat. Vuosisatojen saatossa kapearaiteiset rautatiet ja radat levisivät myös muille teollisuudenaloille, metsätöihin, yleiseen tavara- ja henkilöliikenteeseen sekä sotakäyttöön.

Vanhojen kapearaiteisten ratojen voimanlähteet

Kapearaiteisten ratojen voimanlähteenä oli aluksi miesvoima, mutta vähitellen kuormien suurentuessa vetoavuksi otettiin hevonen. Sota-aikoina työmiehiä ja hevosia korvaamaan otettiin monesti myös sotavankeja. Höyryveturit vaihtuivat vaunujen eteen 1800-luvun lopulla, joskin hevoset vetivät vaunuja joillain radoilla vielä pitkään. Kapearaiteiset sähköveturit tulivat höyryvetureiden vaihtoehdoksi 1800–1900-lukujen vaihteessa, joista suomalaisena esimerkkinä Finlaysonin sähköradan vuonna 1902 valmistettu Kummer 1902, 0–4–0sm.

Englannin varhaisimmat radat

Englannissa ensimmäiset kapearaiteiset radat olivat hiilikaivoksissa käytettyjä, puisille kärryille tarkoitettuja puisia ratoja. Ahtaiden tunneleiden ja käsin työnnettävien kärryjen pienuuden vuoksi lähes kaikki kaivosradat olivat kapearaiteisia. Radat levittäytyivät vähitellen kaivoksista ulos ja edelleen vesistöjen ja muiden kulkuyhteyksien varsille. Vasta 1700-luvun lopulla alkaneen teollisen vallankumouksen aikana syntyi mahdollisuus valmistaa ratakiskot ja pyörät raudasta. Niiden kitkaa vähentävä vaikutus mahdollisti useampien hevosvetoisten vaunujen vetämisen peräkkäin, mistä muodostuikin Englannin ensimmäisiä todellisia kapearaiteisia rautateitä.

Ensimmäinen Englannin parlamentin hyväksymä todellinen rautatie oli Middletonin rautatie, joka kuljetti kivihiiltä kaivoksistaan lähistön kyliin jo vuonna 1758, mikä tekee siitä maailman vanhimman rautatien. Middletonin rautatie oli alun perin 1 245 millimetrin (4′ 1″) raideleveydelle rakennettu, puukiskoinen ja hevosvetoinen rata, jota alettiin muuttaa metallikiskoiseksi noin vuonna 1807. Se on edelleen museotoiminnassa, mikä tekee siitä myös pisimpään yhtäjaksoisesti toiminnassa olleen rautatien.

Ensimmäisten rautakiskoja käyttävien rautateiden joukossa oli Derbyshiren kreivikuntaan vuonna 1793 rakennettu, kahdeksan kilometrin mittainen Little Eaton Gangway, joka hoiti hiili- ja tavarakuljetuksia 1 067 millimetriä leveällä, rautalevyillä päällystetyllä radalla.

Kapearaiteisten rautateiden kehitys Suomessa

Loviisan-Vesijärven rautatien 750 millimetrin raidelevyinen Consolidation (2-8-0) -tyyppinen höyryveturi LWR3.

[[v:Tren a las nubes cruzando Viaducto la Polvorilla.jpg|thumb|300px|1 000 millimetrin kapearaiteinen silta 70 metrin korkeudella Argentiinassa.]] Suomen ensimmäiset kapearaiteiset radat olivat 1800-luvun loppupuolella rakennettuja käsintyönnettäviä tai hevosvetoisia rilliratoja, joilla kuljetettiin painavia kuormia lyhyillä matkoilla ja tehdassaleissa. Rilliratoja alettiin käyttää myös metsätöissä puutavaran siirrossa. Kun höyryveturit yleistyivät, niitä alettiin tilata myös puutavaran kuljetukseen rakennetuille kapearaiteisille radoille, joista 1900-luvun alkuun tultaessa muodostuivat niin sanotut metsärautatiet. Yksi varhaisimmista metsäradoista Suomessa oli Brusiinin suvun omistaman Harviala Oy:n rakennuttama 55 kilometriä pitkä hevosrautatie. Tämä Harvialan metsärataa edeltänyt 750 millimetrin raidelevyinen metsärata valmistui vuonna 1899.

Suomessa on 1800-luvun lopusta alkaen rakennettu arviolta 350–400 kapearaiteista rataa, joista suurin osa on ollut yksityisessä käytössä olleita teollisuus- tai metsäratoja. Suomen ensimmäinen höyryvetoinen kapearaiteinen rautatie oli tiettävästi vuonna 1889 käyttöön otettu Fiskarsin–Pohjankurun tehdasrata. Viimeinen kaupallisessa käytössä ollut kapearaiteinen teollisuusrata oli vuonna 1989 lakkautettu Kyröskosken sähkörautatie. Sen jälkeen liikennöineet kapearaiteiset rautatiet ovat olleet joko yksityis-, turisti-, harraste- tai museorautateitä.

Yleinen liikenne Suomessa

Suomen ensimmäinen yleisen liikenteen käytössä ollut kapearaiteinen rautatie oli vuonna 1898 avattu Mäntän-Vilppulan rautatie. Yhteensä yleisessä liikenteessä Suomessa oli vain 13 kapearaiteista rautatietä, joista viimeisenä lakkautettiin Jokioisten rautatie vuonna 1974. Sen seuraajaksi avattiin vuonna 1978 Jokioisten Museorautatie, joka on ainoa nykypäiviin säilynyt yleiselle henkilö- ja tavaraliikenteelle avoinna ollut kapearaiteinen rautatie. Nykyään Suomessa toimivista kapearaiteisista rautateistä se on ollut pisimpään käytössä.

Kulta-aika ja nykytilanne

Kapearaiteisten rautateiden kulta-aika on ollut valtiosta ja alueesta riippuen 1800-luvun lopun ja 1900-luvun puolenvälin välillä. Joissain maissa kapearaiteiset rautatiet ovat edelleen tehokkaassa käytössä johtuen esimerkiksi vuoristoisesta maastosta tai harvaan asutusta seudusta. Kapearaiteisia ratoja on maailmassa jäljellä edelleenkin yli 200 000 kilometriä. Suuri osa kapearaiteisista radoista on kuitenkin vähitellen lakkautettu tai muutettu standardi- tai sitä leveämmäksi radaksi, kuten Loviisan-Vesijärven rautatie vuonna 1960. Osa radoista on säilytetty jälkipolville perustamalla museorautateitä, joissa on vanhaa kapearaidekalustoa entisöity liikennekuntoon.

Kapearaiteisten rautateiden eri käyttötarkoitukset

Kaivosradat

Kapearaiteisista radoista ensimmäiset olivat eurooppalaisia kaivosratoja. Ensimmäisillä kaivosradoilla kärryjä työnnettiin käsin, mutta vähitellen teollisen tuotannon kehittyessä ja tuotantomäärien kasvaessa tulivat käyttöön höyry-, diesel- ja sähkövoima. Liukuhihnojen ja ajoneuvotekniikan kehittymisestä huolimatta kaivosradat ovat edelleen yleinen kuljetustapa etenkin painavien raaka-aineiden kuljetuksissa maanalaisissa kaivoksissa.

Suomessa toisen maailmansodan aikoihin toiminnassa olleen Vuoksenniska Oy:n molybdeenikaivoksessa oli 750 millimetrin kaivosrata. Radalla työskenteli neljä malmivaunuja vetävää dieselveturia.

Rilliradat ja metsärautatiet

Topparoikka Niemen kartanon omistamalla Kuurilan metsäradalla vuonna 1934.

Pääartikkelit: Rillirata ja Metsärautatie

Varhaisimpia Suomessa rakennettuja kapearaiteisia ratoja kutsuttiin nimellä rillirata niissä käytetyn kevyen kiskomateriaalin vuoksi. Rilliradat oli valmistettu useimmiten kevyestä alle 10 kg/m ratakiskosta, ja niillä siirreltiin pääasiassa kaksiakselisia kytkinlaitteettomia ja jarruttomia avovaunuja. Rilliradoilla kuljetettiin lähinnä lyhyitä matkoja pieniä tavaramääriä. Rilliradoilla vaunuja siirreltiin pääasiassa miesvoimin, mutta tekniikan kehittyessä vetoavuksi tuli toisinaan hevonen, veturi tai traktori.

Rilliratoja rakennettiin myös hakkuualueille metsätöitä helpottamaan. Näitä alettiin kutsua nimellä metsärata tai metsärautatie. Hevosilla ei puutavaraa yleensä kannattanut tuoda yli kymmenen kilometrin päästä, ja uittoreiteistä etäälle jääville metsäalueille jäi niin sanottuja nolla-alueita, joita hyödyntämään ryhdyttiin rakentamaan metsäratoja. Kilpailun lisääntyessä hevosvetoisille metsäradoille hankittiin vetoavuksi höyryvetureita. Useissa tapauksissa painavat veturit osoittautuivat kuitenkin liian painaviksi rilliradan kevyelle kiskotukselle, ja kiskot jouduttiin vaihtamaan järeämpiin. Esimerkiksi vuonna 1907 hevosvetoisena avattu Riihimäen-Lopen rautatie rakennettiin alun perin 5,5 kilogramman ratakiskosta, joka oli kiinnitetty 600 millimetrin raideleveydellä teräksestä valmistettuihin ratapölkkyihin. Toistuvien radasta johtuvien hankaluuksien seurauksena rata päätettiin uusia höyryvetureiden hankkimisen yhteydessä 10 kg/m vahvuisella ratakiskolla, jotka oli kiinnitetty samalla raideleveydellä puisiin ratapölkkyihin. Rata oli yleisessä liikenteessä 1950-luvun alkupuolelle asti.

Teollisuus- ja yksityisradat

Varhaisimmat kapearaiteiset radat olivat käytännössä teollisuusratoja, joiden rakennuttajina olivat kaivosten lisäksi pääsääntöisesti yksityisomistuksessa olleet tehtaat ja raskaita kuormia käsittelevät pajat. Teollisuusratoja tehtiin myös yhdistämään tehdasalueet muuhun kuljetusverkostoon. Muusta rataverkosta erillään olleet teollisuusradat rakennettiin useasti kapearaiteiseksi, koska kuljetusetäisyydet ja nopeudet eivät olleet aina ratkaisevia tekijöitä.

Suomessa teollisuusratoja rakennettiin etenkin puuta, paperia ja metalleja käsitteleviin tehtaisiin, niiden varastoalueille, sekä lähimpien vesistöjen tai valtion radan varteen. Tampellan konepajalle Tampereelle oli rakennettu kapearaiteinen rata kuljettamaan raaka-aineita ja valmiita kappaleita verstaan, veturikokoonpanohallin ja varastojen välillä. Ratoja rakennettiin myös muun muassa turvesoille sekä tiili- ja sokeritehtaisiin. Kuljetusten siirryttyä kumipyörille yksityis- ja teollisuusradat jäivät pääosin tarpeettomiksi 1950-luvun loppuun mennessä, mikä johti useimpien tehdasratojen purkamiseen tai leveäraiteistamiseen.

Kenttäradat, sotakäyttö ja sodan vaikutukset

Pääartikkelit: Kenttärata ja Suomen sotakorvaukset

Jo ensimmäisessä maailmansodassa 1910-luvulla kapearaiteisia ratoja oli käytössä sodan molemmilla pääosapuolilla. Kenttäradat ja nopeasti muuttuvat radat juoksuhaudoissa useissa tapauksissa helpottivat ja nopeuttivat muun muassa ammusten ja haavoittuneiden kuljetuksia. Suomessa sisämaassa pysyväksi rakennetut kapearaiteiset rautatiet kuljettivat sota-aikoina normaalien tavara- ja henkilökuljetusten lisäksi muun muassa sotilaita, varustuksia sekä sotavankeja. Sota-ajan työvoimapulasta johtuen sotavankeja käytettiin myös vetovoimana kevyemmillä mies- ja hevosvetoisilla radoilla, kuten Suomessa Tampellan konepajalla.

Suomessa kapearaiteisia ratoja ja kalustoa on myös hävinnyt sodan seurauksena. Ensimmäisen maailmansodan sekoitettua liiketoimia muun muassa Evon metsärata meni konkurssiin ja sen kiskot myytiin Venäjälle itärintaman kasemattien raudoituksiin. Toisen maailmansodan jälkeiset sotakorvausvaatimukset sisälsivät runsaasti kapearaiteista kalustoa. Kapearaiteisia höyry- ja moottorivetureita oli luvattu toimittaa yhteensä 701 kappaletta. Sotakorvaukseksi tarkastettiin aluksi käytössä ollutta kapearaiteista ratakalustoa, joista kelpuutettiin vain yksi liikenteessä ollut ja kaksi vasta valmistunutta veturia. Lopulta pääosa Venäjälle lähetetyistä kapearaidevetureista oli uusia ja tilauksesta valmistettuja. Maailman suurin koskaan valmistettu kapearaiteinen höyryveturisarja oli Suomessa Lokomon, Tampellan, sekä Valmetin tehtaissa yhteistyönä valmistettu PT-4-veturisarja, joita valmistettiin yhteensä melkein 500 kappaletta.

Turisti- ja museorautatiet

Ojakkalan-Olkkalan rautatien veturi numero 3 Kovjoen museorautatiellä.

Hyötyliikenteeseen rakennettujen kapearaiteisten rautateiden lisäksi on eri maihin rakennettu turisteja ja alan harrastajia kuljettavia kapearaiteisia rautateitä. Niiden radat ovat useasti rakennettu vanhoista radoista puretusta materiaalista ja kalusto hankittu eri rautateiltä, mutta mukana on myös uutta kapearaidekalustoa ja materiaalia valmistavia yhtiöitä. Museo- ja turistirautateiden pääasiallinen tarkoitus on viihdyttää turisteja ja ylläpitää vanhoja rautatieperinteitä, eikä niiden palveluun yleensä kuulu esimerkiksi paikallisen matkustajaliikenteen palvelu. Rautatien henkilökunta on rautatiestä riippuen joko palkallista tai talkootyövoimaa.

Maailman yksi suosituimmista kapearaiteisista museorautateistä on Australiassa sijaitseva 762 millimetrin (2 jalkaa 6 tuumaa) raideleveydelle rakennettu Puffing Billy Railway. Alun perin vuonna 1900 avatusta rautatiestä on nykyään käytössä turisteja kuljettava 24 kilometrin rataosuus, jolla liikennöidään 364 päivää vuodessa. Rautatie on museokäytössä ollut jopa kiireisempi kuin se oli koskaan alkuperäisessä kaupallisessa käytössä.

Suomessa kapearaiteista museorautateitä edustaa esimerkiksi Humppilan ja Jokioisten rautatieasemien välillä kulkeva museojunaliikenne sekä sen yhteydessä Minkiön asemalla toimiva Kapearaidemuseo. Radan liikenne koostuu lähinnä kesällä sunnuntaisin ajetuista höyryvetoisesta museojunista sekä tilausjunista.

Raitiotiet

Ensimmäiset raitiovaunut alkoivat liikennöidä 1800-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä, ja Yhdysvalloissa 1910-luvun puolessavälissä oli vain harva yli 10 000 asukkaan kaupunki ilman raitiotietä. Alun perin useimmat raitiolinjat rakennettiin kapealle raideleveydelle, koska se mahdollisti jyrkemmät mutkat, mistä oli etua etenkin tiheästi ruutukaavaan rakennetuissa keskustoissa.

Autojen ja bussien yleistyttyä niiden ja raitiovaunujen välille syntyi matkustajista kova kilpailu, joka johti suurelta osin raitiovaunujen katoamiseen 1900-luvun puolessavälissä. Nykyään raitiovaunuliikenteen määrä on jälleen kasvussa osittain bussi- ja autoliikenteen saasteiden vuoksi, mutta raideleveydeksi valitaan käytännön syistä yhä useammin standardileveys 1 435 millimetriä.

Kapearaiteisen rautatien edut ja haitat

Kapearaiteisen rautatien valinnan taustalla ovat usein olleet halvemmat kustannukset radan rakentamisessa, liikkuvan kaluston hankinnassa ja molempien ylläpidossa. Toinen syy on pieni kaarresäde, josta on hyötyä mutkaisilla ja mäkisillä rataosuuksilla. Tämä on mahdollistanut rautateiden rakentamisen sellaisille alueille, jonne standardi- tai leveäraiteisen radan rakentaminen ei olisi ollut taloudellisesti kannattavaa.

Väliaikaisessa ja muuntuvassa käytössä olevilla teollisuusradoilla, metsäradoilla sekä sodissa käytetyillä kenttäradoilla on ollut etua kapearaiteisen radan helpommasta liikuteltavuudesta tarpeen mukaan.

Rakennus ja ylläpitokustannukset

Eräiden laskujen mukaan 36" (914,4 millimetriä) leveän radan rakennuskustannukset voivat olla jopa 40–50 prosenttia suuremmat kuin samoissa puitteissa tehdyn 24" (609,6 millimetriä) leveän radan. Samansuuruinen ero laskettiin olevan jo 1870-luvun Englannissa standardilevyisen 4 jalkaa 8½ tuumaa (1435,1 millimetriä) ja kapearaiteisen 2 jalkaa 6 tuumaa (762 millimetriä) radan välillä. Vuoristoon rakennettaessa ero kuitenkin kasvaa vielä paljon, sillä kapearaiteinen rata pystyttiin rakentamaan vuorten rinteitä kierrellen, kun standardilevyinen rata olisi vaatinut enemmän tunneleita, siltoja ja maansiirtotöitä. Vuorten rinteiden kiertelyn haittapuolena on puolestaan rakennettavan radan piteneminen.

Raideleveyserot muiden ratojen kanssa

Yksi kapearaiteisten ratojen suurimmista ongelmista on aina ollut niiden yhteensopimattomuus muiden raideleveyksien kanssa, jota kärjistää kapeiden raideleveyksien suuri kirjo. Ongelmaksi tulee etenkin kuljetettavan tavaran siirtokuormaus raideleveyden vaihtuessa. Siirtokuormauksen välttämiseksi on kehitelty vaihtoehtoisia menetelmiä, kuten kaluston ajaminen erilevyisillä radoilla.

Siirtokuormaus

Tavaran siirtokuormaus vaunusta toiseen, joko suoraan tai kiertoteitä, on hidasta ja kallista. Joillain Suomen metsäradoilla puutavara siirtokuormattiin käsin, esimerkiksi Eskolassa Eskolan metsäradan vaunuista Valtion rautateiden leveäraiteisiin puutavaravaunuihin. Halkotavara siirrettiin vaunusta toiseen kantamalla, mutta suurempi puutavara vyörytettiin niin sanottuja kaljuja eli tukipuita pitkin. Tämä niin sanottu lossaus synnytti aivan oman ammattikuntansa ja vilkastutti kylän elämää niin, että Eskolan pysäkistä tuli Eskolan asema.

Eräänlaista epämukavaa siirtokuormausta on myös matkustajien siirtyminen vaunusta toiseen raideleveyden vaihtuessa. Tämä kuitenkin tapahtuu yleensä rautateiden risteysasemilla, joissa matkustajat usein muutenkin vaihtavat junaa.

Lavettivaunu

Saksassa paljon käytetty lavettivaunutekniikka sallii leveämmän vaunun kuljettamisen kapearaiteisella radalla.

Saksan useilla kapearaiteisilla rautateillä leveysongelmat ratkaistiin erityisillä lavettivaunuilla, joiden avulla yhdelle raideleveydelle rakennetut vaunut voivat kulkea toiselle raideleveydelle rakennetulla radalla. Saksalaismalliset lavettivaunut olivat pieniä telivaunuja, joita tarvittiin yksi jokaisen kuljetettavan leveäraiteisen vaunun akselin alle.

Suomessa Töölön sokeritehtaan 1 000 millimetrin radalla ei käytetty lainkaan kapearaiteisia tavaravaunuja, vaan tehtaan ja valtion radan väliset kuljetukset hoidettiin Valtion rautateiden leveäraiteisilla vaunuilla, joita kuljetettiin kapearaiteisilla lavettivaunuilla. Suomessa lavettivaunuja käytettiin kaikkiaan kolmella kapearaiteisella rautatiellä, ja ne kaikki olivat kiskotuksella varustettuja neliakselisia telivaunuja.

Erityisesti kapeampiraiteiselle radalle siirryttäessä lavettikuljetuksen ongelmaksi muodostuu kuorman korkeampi painopiste. Lavettivaunuja voidaan käyttää myös toisin päin, jolloin leveämpiraiteisella radalla kuljetetaan kapeampiraiteista kalustoa lavetilla. Lavettivaunujen ongelmia ovat hankinnasta, ylläpidosta ja logistiikasta aiheutuvat lisäkulut.

Raideleveyden vaihtolaite

Erilevyisillä radoilla ajamiseen samalla kalustolla on kehitelty myös erityisiä raideleveyden vaihtolaitteita, joilla voidaan muuttaa erikoispyöräkerroin varustettujen vaunujen raideleveyttä. Raideleveyden vaihtolaitteen käyttö on yleensä nopeampaa kuin siirtokuormaus tai lavettivaunujen käyttö.

Monikiskoraiteet

Nelikiskoraide, jossa on maailman yleisimmän raideleveyden (1 435 mm) lisäksi kaksi maailman yleisintä kapearaideleveyttä (1 000 mm ja 1 067 mm). Noin 75 % rautateistä maailmassa käyttää yhtä tai useampaa näistä raideleveyksistä.

Afrikan rautatieliikenteen kehittyessä on kohdattu ongelmia yhdistää eri valtioiden rautatieverkostoja yhteen. Esimerkiksi Kenian, Ugandan ja Etelä-Sudanin rautatiet yhdistäväksi ehdotetussa sähköradassa on ongelmana Sudanin 1 067 millimetrin raideleveys, kun kahdessa muussa valtiossa rataverkko on pääasiassa 1 000 mm leveää. Ongelma pyritään ratkaisemaan useampikiskoisella raiteistolla, jossa erilevyiset kalustot voivat kulkea samalla radalla, mutta eri kiskoilla. Asiantuntijoiden lausunnoista huolimatta Sudanissa keskustellaan raideleveyden muuttamista samassa yhteydessä kansainvälisen standardin mukaiseksi 1 435 millimetrin raideleveydeksi, jolloin kapearaiteinen kalusto kiskoineen poistuisi vähitellen kokonaan. Tällaisissa muutosvaiheissa voidaan rata rakentaa niin sanottuna nelikiskoraiteena, jolloin samalla radalla voidaan ajaa 1 000 millimetrin, 1 067 millimetrin, sekä 1 435 millimetrin levyisellä kalustolla.

Edut ja haitat raitioliikenteessä

Raitioliikenteessä kapearaiteisesta kalustosta on etua etenkin kaupunkien keskustoihin rakennetuilla osuuksilla, jossa standardi- tai leveäraiteiset raitiovaunut veisivät enemmän arvokasta tilaa. Keveämpi raitiovaunu kalusto on muun kapearaiteisen kaluston tavoin myös hankinta- ja ylläpitokustannuksiltaan luonnollisesti halvempaa. Koska kapearaiteinen rata ja kalusto mahdollistaa myös jyrkemmät käännössäteet, saadaan raitioliikenne kulkemaan sujuvammin usein ruutukaavaan rakennettujen kaupunkien kaduilla, sekä linjojen päissä usein käytettävissä paluusilmukoissa.

Kapearaiteisen raitiotien ongelmana on kuitenkin useimmissa kaupungeissa yhteensopimattomuus muun paikallisen rataverkon kanssa, mikä estää muulla rataverkolla käytetyn huoltokaluston liikennöimisen kapearaiteisella raitioteillä. Lisäksi matalalattiaisten raitiovaunujen yleistyessä kapearaiteisessa vaunussa ei mahdu siirtymään pyörätuolilla akseleiden yli. Liikuntavammaisten etuja yhä tarkemmin valvottaessa eri puolilla maailmaa tällä on suuri vaikutus raideleveyden valintaan uusia raitioteitä ja suurempia raitiotiemuutoksia suunnitellessa.

Liikkuva kalusto

Kapearaiteisten rautateiden liikkuvaan kalustoon on kuulunut ensimmäisenä käsin työnnettävät kärryt, mutta sen jälkeen myös eri käyttötarpeisiin soveltuvat veturit, vaunut, ratatyökoneet sekä rata-autot. Aluksi liikkuva kalusto rakennettiin itse, mutta myöhemmin teollistumisen yhteydessä kehittyivät alan omat rakennuspajat ja tehtaat, joista kalustoa sai hankittua oman käyttötarpeen mukaan. Kalustoa hankittiin myös muilta radoilta joko valmiiksi oikeanlevyisenä tai raideleveyttä muuttaen. Joillakin radoilla palvelu tilattiin ulkopuoliselta kalustolta, jolla oli joko kiinteä ratayhteys tai kalusto siirrettiin radalta toiselle toisenlevyisen radan, maa-, tai vesikuljetuksen avulla, kuten Utin-Haukkasuon radalla, jonne kalustoa kuljetettiin Kuusankosken-Voikan rautatieltä valtion leveäraiteisella radalla.

Vetokalusto ja rata-ajoneuvot

Australialaisen Puffing Billy Railwayn kapearaiteinen 762 millimetrin raideleveydellä oleva höyrysäiliöveturi, jossa käytössä amerikkalaiset AAR- eli Janney-kytkimet.

Kapearaiteisten rautateiden yleisin voimanlähde on ihmisen ja hevosen ohella ollut veturi. Ensimmäiset höyryveturit olivat yksinkertaistettuna kahden akselin päällä olevalle lavalle rakennettuja höyrykoneita, joiden höyrynpaine johdettiin sylinterin välityksellä akselille.

Kapearaiteisilla radoilla käytettiin paljon höyrysäiliöveturia, jolla voitiin ajaa lyhyitä ajoja usean tunnin ajan ilman tenderivaunua. Höyryn kehittämiseen tarvittava vesi varastoitiin veturin alla, sivuilla, perässä tai päällä olevassa vesitankissa. Tällaisia tulettomia höyrysäiliövetureita käytettiin useasti teollisuusradoilla, joissa oli normaalia suurempi palo- tai räjähdysvaara.

Höyryveturin lisäksi varsinaisia vetureita ovat olleet dieselveturi, sähköveturi sekä joissain tapauksissa bensiinimoottorilla tai paineilmalla toimiva veturi. Vetureiden lisäksi kapearaiteisilla radoilla oli käytössä ratakuorma-autoja, kiskobusseja sekä moottoriresiinoita. Myös useat raitiovaunut on tehty jollekin kapearaiteiselle raideleveydelle.

Joillakin kapearaiteisilla radoilla oli lisäksi tavallisista autoista muunnettuja rata-autoja. Suomessa oli vain yksi tällainen, Loviisan-Vesijärven rautatien Hudson. Sitä käytettiin radantarkastukseen ja arvovieraiden kuljetukseen. Auto romutettiin vuonna 1960.

Vaunukalusto

Suurin osa kapearaiteisten rautateiden ja ratojen vaunukalustosta on ollut eri käyttötarkoituksiin valmistettuja tavaravaunuja, joista puolestaan suuri osa kappaletavaroiden kuljetukseen soveltuvia lavetti- ja umpivaunuja sekä kaivostuotteiden ja puiden kuljetukseen sopivia vaunuja. Kapearaiteisilla radoilla on ollut käytössä myös eri matkustajaluokkiin tarkoitettuja matkustajavaunuja, postivaunuja, matkatavaravaunuja, konduktööri- ja jarruvaunuja, metsäratojen työmiesten asumiseen ja palkanmaksuun tarkoitettuja vaunuja, erilaisten nesteiden kuljetukseen soveltuvia säiliövaunuja, eri raideleveydellä olleiden vaunujen kuljettamiseen tarkoitettuja lavettivaunuja sekä erilaisia sotilaskäyttöön soveltuvia vaunuja. Loviisan-Vesijärven rautatiellä oli yksi vankivaunu jota käytettiin liikenteen loppuun asti. Se kuljetettiin koko radan mitta edestakaisin kerran viikossa ja romutettiin muun kaluston mukana vuonna 1960.

Säiliövaunuja oli kaikkiaan vain kolme: kaksi polttonesteiden kuljetukseen varustettua, jotka hankittiin Loviisan radalle, ja joista toinen siirrettiin myöhemmin Jokioisten rautatielle. Tämä vaunu muutettiin myöhemmin umpitavaravaunuksi, joka on säilynyt nykypäivään. Kuusankosken-Voikan rautatiellä oli yhtiön suuren sikalan virtsakaivon tyhjennykseen tarkoitettu lokasäiliövaunu, ainoa lajissaan.

Muu kalusto

Veto- ja vaunukaluston lisäksi kapearaiteisilla radoilla on ollut eri käyttötarkoituksiin valmistettua erikoiskalustoa, kuten resiina, lumiaura, nosturi, sekä radan huoltoon tarkoitettuja ratatyökoneita.

Kytkimet

Ensimmäiset kapearaiteiset vaunut olivat käytännössä yksittäisiä työnnettäviä kärryjä, mutta jo pian hevosvedon alkaessa tuli tarve liittää vaunuja yhteen. Yksinkertaisimmillaan niissä käytetty kytkin oli pelkkä köysi, joka yhdisti hevosen vaunuun tai kaksi vaunua toisiinsa. Sittemmin kapearaiteisten ratojen kytkimet ovat kehittyneet monenlaisiksi.

Norjalainen

Entinen 600 millimetrin Nokian tehdasradan Schöma CFL 60-DC762 -dieselveturi levennettynä Jokioisten museorautatien 750 millimetrin radalle.
Veturissa näkyy Jokioisten museorautateillä käytössä oleva norjalainen kytkin.

Yksi nykyäänkin kapearaiteisilla rautateillä paljon käytetty kytkin on niin sanottu norjalainen (engl. Norwegian), jossa keskellä olevan puskinlevyn yläreunassa on alas kääntyvä mekaaninen koukku. Norjalainen kytkin on käytössä useilla kapearaiteisilla radoilla lähinnä 1 067 millimetrin ja sitä kapeammilla radoilla. Suomessa norjalainen kytkin on käytössä esimerkiksi Jokioisten museorautatiellä.

Link and pin -kytkin

Link and pin oli alkuperäinen amerikkalaisten rautateiden kytkin, jonka käyttö levisi nopeasti myös kapearaiteisille metsäradoille. Kytkin muodostuu putkimaisesta rungosta, jonka sisälle laitettiin toinen puoli metallisesta kytkinlenkistä. Lenkki lukittiin sen läpi pujotettavalla lukitustapilla.

Kytkentätapa oli erittäin vaarallinen, koska työntekijän piti seistä vaunujen välissä ja pitää lukitustappia ylhäällä, kunnes vaunut olivat tarpeeksi lähellä kytkettäväksi. Kytkimen korkeudelle ei myöskään ollut mitään standardia, mikä vaikeutti toisilta rautateiltä ostetun tai lainatun kaluston käyttöä. Kytkin oli myös hyvin väljä, mikä oli epämiellyttävää etenkin matkustajavaunuja vedettäessä.

Puutteidensa, vaarallisuutensa ja epämukavuutensa vuoksi kytkin joutui epäsuosioon ja 1900-luvun alkuun mennessä useat rautatieyhtiöt Pohjois-Amerikassa olivat vaihtaneet kytkimensä patentoituun automaattiseen AAR-kytkimeen.

Puskinlevyt ja ketju

Yksi paljon käytetty kapearaiteisten rautateiden kytkin on ollut yhden tai kahden puskinlevyn alla tai välissä käytetty ketju. Ketjukytkin oli edullinen ja yksinkertainen ratkaisu valmistaa tehtaiden omissa pajoissa, mutta oli samalla vaarallinen ja varsinkin matkustajaliikenteessä epämukava väljyytensä vuoksi.

AAR eli Janney

AAR (American Association of Railways) on vuonna 1873 patentoitu, leveäraiteisilla rautateillä paljon käytetty automaattinen kytkin, josta on muunneltu niin sanotut 3/4- ja 1/2-versiot kevyempään kuten kapearaiteiseen käyttöön. Kytkimen patentoi amerikkalainen sotaveteraani Eli H. Janney, josta kytkimen toinen nimi Janney. Kytkimen alkuperäinen tarkoitus oli vähentää lukuisia vaihtotyössä tapahtuvia onnettomuuksia, jossa tehtävässä uusi kytkin toimikin hyvin. Siksi sen käyttö on lisääntynyt myös vilkkaasti liikennöidyillä kapearaiteisilla rautateillä kuten Puffing Billy Railwaylla Australiassa.

Kapearaiteisia raideleveyksiä

Suomessa

Pääartikkeli: Luettelo Suomen kapearaiteisista radoista

Suomessa kapearaiteisilla radoilla yleisimmin käytetyt raideleveydet ovat olleet 600 ja 750 millimetriä, joita on aikojen kuluessa rakennettu yhteensä vähintään 800 kilometriä. Niistä pisimmät olivat Hyrynsalmen–Kuusamon kenttärata (178 km), Loviisan–Vesijärven rautatie (82 km), sekä Ylä-Syvärin kenttärata (72 km).

Muita tiedossa olevia Suomessa käytettyjä kapearaideleveyksiä ovat olleet 488, 500, 575, 785, 900, 1 000, sekä 1 067 millimetriä, joista suomalaisittain harvinaisimpia olivat Kuusankosken–Voikan rautatietä edeltänyt Kuusaanlammen ja Kymintehtaan välille rakennettu 488 millimetrin sähkörautatie, sekä Pankakosken–Sokojoen rautatien omistaneen Enso-Gutzeit Oy:n Kotkan tehtailla olleet 1 067 millimetrin radat.

Helsingin nykyinen sekä Turun ja Viipurin entiset raitiotiet ovat olleet raideleveydeltään 1 000 millimetriä, joka on edelleenkin hyvin yleisesti maailmalla käytetty kapearaiteinen raideleveys. Helsingin raitioteillä harkittiin hevosvetoisten raitiovaunujen aikaisen 1 000 millimetrin raideleveyden leventämistä vuosina 1908–1909, mikä kuitenkin jäi kustannussyistä toteuttamatta.

Suomen ulkopuolella

Kapearaiteiset (alle 1 435 mm) rautatiet on merkitty kartassa keltaisen, punaisen ja purppuran eri sävyillä.
Standardilevyiset (1 435 mm) rautatiet on merkitty sinisellä ja leveäraiteiset (yli 1 435 mm) rautatiet vihreän eri sävyillä.

Kapearaiteisia eli 600–1 435 millimetrin rautateitä ja ratoja on rakennettu yli 20 eri raideleveydelle. Toisin kuin standardilevyiselle raideleveydelle, kapearaiteisille raideleveyksille ei ole muotoutunut yhtä tiettyä standardileveyttä, vaan halvempien rakennuskustannusten, monesti ratojen syrjäisten sijaintien sekä niitä rakentaneiden yhtiöiden kirjo on johtanut ratojen raideleveyksien laajaan valikoimaan. Maailman kaikista rautateistä noin 17 prosenttia on kapearaiteista raideleveyttä, ja kahta yleisimmin käytettyä on nykyään käytössä yli 200 000 kilometriä.

Cape: 1 067 mm

Yleisin kapearaideleveys koko maailmassa on norjalaisen insinöörin Carl Abraham Pihlin Norjaan valitsema 1 067 millimetrin (3' 6") Cape-niminen raideleveys, jota käytettiin ensimmäisen kerran 1861. Cape-nimitys on peräisin eteläafrikkalaisesta Capen maakunnasta, jossa raideleveys otettiin käyttöön 1873. Osittain Pihlin vaikutuksesta 1 067 millimetrin raideleveyttä on nykyäänkin käytössä eri maissa yhteensä yli 100 000 kilometriä.

Metri: 1 000 mm

Maailman toiseksi yleisin nykyäänkin käytössä oleva kapearaiteinen raideleveys on 1 000 millimetriä (3' 3 3/8"), josta käytetään useissa kielissä luonnollisesti nimeä metri. Metrin raideleveyttä on käytössä eri maissa yhteensä noin 95 000 kilometriä ja käytetään paljon vuoristoisilla alueilla Aasiassa, Afrikassa, sekä Etelä-Amerikassa, mutta myös useiden kaupunkien raitioteillä. Intiassa metrin levyistä rataa on rakennettu noin 17 000 kilometriä, mutta sitä on viime aikoina osittain alettu leventää intialaisen standardin mukaiseksi 1 676 millimetrin (5' 6") leveäraiteiseksi radaksi.

Kuvasto

Historia

• 
  Kapearaiteisilla kiskoilla kulkevat jarrullisest hevoskärryt 1700-1800-lukujen vaihteesta Saksasta.
• 
  Muulivetoinen kapearaiteinen kivihiilivaunu.
• 
  Kapearaiteisen 1 106 millimetrin vuonna 1828 avatun Linz - České Budějovice rautatien rekonstruointi Itävallassa.
• 
  1 245 millimetrin kapearaiteinen höyryveturi Salamanca vuodelta 1812 Englannissa.
• 
  Kapearaiteista kenttärataa ambulanssikäytössä Belgiassa.
• 
  Forssan sähköradan 750 mm:n Orenstein & Koppel -sähköveturi (1898, 0-4-0sm) museoituna Suomessa.
• 
  914 millimetrin kapearaiteista metsäradoista viimeisin Yhdysvalloissa.
• 
  1 093 millimetrin virheellisesti lasketusta raideleveydestä on jäljellä enää veturitalli Ruotsissa.

Rata

• 
  1 000 millimetrin kapearaiteinen silta 70 metriä korkealla Argentiinassa.
• 
  Kapearaiteisen turveradan vaihde Belgiassa.
• 
  Kolmikiskoraiteistoa museoradalla Englannissa.
• 
  600 millimetrin kapearaiteista rataa Tšekissä.
• 
  610 millimetrin kapearaiteinen rautatie Himalajan vuoristossa Intiassa.
• 
  750 millimetrin kapearaiteisen museorautatien tasoristeys Suomessa.
• 
  760 millimetrin kapearaiteista rataa vuoristossa Serbiassa.
• 
  914 millimetrin ratapiha ja kääntöpöytä Guatemalassa.

Kalusto

• 
  600 millimetrin belgialainen Tubize-veturi kapearaiteisella radalla Kreikassa.
• 
  610 millimetrin kapea­raiteinen dieselveturi vaunuineen sokeri­viljelmän radalla Fidžissä.
• 
  686 millimetrin Hughes Falcon Works 323/1878 0-4-0st -tyyppinen tankkiveturi Englannissa.
• 
  750 millimetrin moottori­vaunu Jokioisten rauta­tiellä Suomessa.
• 
  750 millimetrin radan veturi Hyvinkään rauta­tie­asemalla (Hyvinkää–Karkkila) vuonna 1961.
• 
  1 000 millimetrin kaksi­kerroksisia raitiovaunuja ruuhkautuneena Hongkongissa.
• 
  1 067 millimetrin diesel­veturi seka­tavara­junassa Australiassa.
• 
  1 422 millimetrin Mount Washington Cog Railwayn hammasradan veturi Yhdysvalloissa.

Katso myös

• Luettelo Suomen kapearaiteisista rautateistä
• Metsärautatie
• Rillirata
• Kenttärata

Lähteet

• Agricola, Georgius (käännös: Hoover, Herbert Clark): ”Book VI”, De re metallica, s. PA156 Page 156. (Mining equipment) Määritä julkaisija! PA149 Vuoden 1912 käännös latinasta (Google book) (viitattu 11/2009). (latinaksi)& (englanniksi)
• Bergström, Matti & Einola Erkki & Kilpiö, Olavi: Kapeat kiskot: Suomen yleiselle liikenteelle avatut yksityiset kapearaiteiset rautatiet. Jokioisten Museorautatie, Rautatiemuseo, Veturimuseo, 1993. ISBN 951-96543-1-3
• Browning's Industrial Magazine / (unknown): Industrial and portable track. (Google Book) Browning's Industrial Magazine -lehti, 1906, nro vol. 5, s. PA465&id=fisAAAAAMAAJ 465 - PA468&id=fisAAAAAMAAJ 468. Cleveland, Ohio: The Browning Press. PP1&id=fisAAAAAMAAJ Artikkelin verkkoversio. Viitattu 11/2009. (englanniksi)
• Fairlie, Robert Francis: Railways or no railways: Narrow gauge v. Broad gauge, s. PA72 72 - PA75 75, PA106 106. (Influence of curves on different gauges in the resistances of trains) London: Grant & Co., 1872. PP9 Teoksen verkkoversio (Google book) (viitattu 11/2009). (englanniksi)
• Elfstöm, Markus: Vähäliikenteisten ratojen liikenne (doc) (3.4.2: Lahti-Loviisa) melfstro.1g.fi. Viitattu 11/2009.
• Middleton Railway Trust, Ltd: A History of the Middleton Railway, Leeds. (7. painos) Middleton Railway Trust, 1994. ISBN 0-9516-2053-3 (englanniksi)
• Lehtonen, Timo & Seljas, Pasi: Lentokonetehtaasta kiskokalustotehtaaksi 1945-1953. (Osa4: Tehtiinhän höyryjäkin) Resiina-lehti, 2006, 38. vsk, nro 2, s. 28-29. Jokioinen: Museorautatieyhdistys Ry. ISSN 0356-0600
• Pietola, Eino: Sotavangit Suomessa 1941-1944. (2. painos) Jyväskylä: Gummerus, 1987. ISBN 9-5120-2977-4 Kirjan tiedot (viitattu 11/2009).
• Slater, Cliff: General Motors and the Demise of Streetcars (pdf) Transportation Quarterly. 1997. Lansdowne, Virginia: Eno Transportation Foundation. Inc.. Viitattu 11/2009. (englanniksi)
• Sainio, Teemu: Tampellan konepajan aseteollisuus 1932-1944 (pdf) (6.1 Huutava pula ammattitaitoisesta työvoimasta) Suomen historian pro gradu -tutkielma. 2003. Tampere: Tampereen yliopisto. Viitattu 11/2009.
• Spooner, C.E.: Narrow gauge railways, s. PA41 41, PA71 71 - PA83 83. (Advantages gained by narrow gauge railways) London: E. & F. N. Spon, 1871. PP9 Teoksen verkkoversio (Google book) (viitattu 11/2009). (englanniksi)
• Whitehouse, Patrick & Snell, John B.: Narrow Gauge Railways of the British Isles. Davis & Charles, 1984. ISBN 0-7153-0196-9 (englanniksi)
• National Archives of Finland, Suomen kansallisarkisto^{lähde tarkemmin?}

Aiheesta muualla

• De re metallica -kirjan vuoden 1912 käännös latinasta
• De re metallica -kirjan vuoden 1912 käännös latinasta (lista ja linkit kirjan kuviin)
• The Middleton Railway -websivut
• Light Railways Kevyet rautatiet - Britannian kaivosinsinööri-instituutin neuvottelumuistiinpanot vuodelta 1898 (vol. 13, sivut 445-465)
  (Huom: Kevyellä rautatiellä ei yleisesti tarkoiteta kapearaiteista rautatietä vaikka se sitä useissa tapauksissa onkin.)
• Quality Manual: QM 1 - The UCW Partnership, eteläafrikkalainen veturinvalmistaja Union Carriage & Wagon, Co. (Luetellaan muun muassa 1 067 millimetrin vetureilla tehtyjä maailman ennätyksiä.)

Raideliikenne

Rautatieliikenne	rautatie juna rautatieasema rautatieliikennepaikka rautatiekalusto
Metroliikenne	metro metroasema
Raitioliikenne	raitiovaunu duoraitiovaunu pikaraitiotie museoraitiotie
Turvalaitteet	asetinlaite kampiasetinlaite kankiasetinlaite opastin releasetinlaite tietokoneasetinlaite varmistuslukko- ja opastinturvalaitos
Raideleveys	kapea normaali leveä
Suomessa	rautatieliikenne rataverkko raitioliikenne lähijunaliikenne metroliikenne kapearaiteiset rautatiet yritykset: VR Fenniarail Operail