Bezpečnost lanovek: každá havárie je zároveň poučením

Tento článek vyšel v časopise SNOW 52 (únor 2010).

Lanovka – přísně kontrolované dopravní zařízení

Všechny lanovky pro přepravu osob podléhají celému komplexu kontrol a bezpečnostních zkoušek. Přesně vymezené a státním dozorem kontrolované revize se provádějí jednou za rok, detailní revize včetně defektoskopických zkoušek zpravidla jednou za pět let. Každý den ráno před začátkem provozu pro veřejnost je prováděna zkušební jízda za přítomnosti pouze personálu lanovky. Vlastní výrobcem předepsané cykly revizí mají všechny důležité součásti, jako jsou lana, pohon, brzdy, zabezpečovací systémy, závěsy a běhouny kabin či sedaček, zařízení k fixnímu nebo provozně odpojitelnému spojení kabin a sedaček s lanem – tedy fixní čelisti nebo u odpojitelných systémů spínací aparáty a řada dalších prvků. V Evropské unii je pro nově stavěné lanovky uplatňován také požadavek na certifikaci jejich jednotlivých součástek i celých funkčních celků.

Přes pár desítek menších a několik málo co do počtu obětí skutečně závažných havárií lanových drah pro přepravu osob, které se za celou jejich 150letou historii vyskytly, platí, že k nehodám na lanových drahách dochází velmi zřídka. I po největší havárii na Kaprunu je pravděpodobnost smrtelného úrazu při jízdě lanovkou v Rakousku jedna ku 28 miliónům, celosvětově je tato hodnota obdobná. Lanovka tak nadále zůstává jedním z nejbezpečnějších dopravních prostředků, mnohem bezpečnějším než například automobil.

Řada bezpečnostních prvků se nachází přímo ve strojovně lanovky, na snímku strojovna klasické velkokabinové kyvadlové lanovky. Zleva doprava: modře natřený je pohonný elektromotor, vedle něj kotouč provozní brzdy, zelená převodovka a velké žluté kolo je pohonný lanový kotouč (lanáč) pohánějící tažné lano a vybavený bezpečnostní brzdou, působící přímo na tento lanáč.

Bezpečnostní brzda pohonného lanáče je vybavená silnými pružinami (jsou v červených válcích vlevo) a v odbrzděném stavu ji udržuje tlak hydrauliky. To zajišťuje, že lanovka zabrzdí i v případě poruchy hydraulického systému.

Každá lanovka je vybavená na elektrické síti nezávislým nouzovým pohonem (v tomto případě spalovacím motorem s hydrostatickým přenosem výkonu), který sice není určený k pokračování běžného provozu, je ale schopen všechny cestující z lanovky v případě výpadku proudu nebo poruchy hlavního pohonu dopravit do bezpečí stanic.

Základem všeho je ocelové lano

Klíčovým konstrukčním prvkem každé lanovky je samozřejmě ocelové lano. Hodí se výborně k zatížení tahovou silou, je poměrně citlivé na nadměrný ohyb, může být sevřeno (například čelistmi spínacích aparátů odpojitelných lanovek), ale samozřejmě se vůbec nehodí k přenášení zatížení tlakem.

Co se týká koeficientu bezpečnosti, u ocelových lan se ukázalo, že méně je někdy více. U prvních visutých lanovek pro přepravu osob před více než sto lety (jednalo se o lanovky Kohlern a Wetterhorn) požadovaly totiž dozorčí orgány koeficient bezpečnosti nosných lan kolem 10 (což by např. znamenalo, že lano s nosností 100 t by se zatížilo pouze deseti tunami). Vedlo to k tomu, že lana nemohla být napínána potřebnou silou a nemohla proto překonávat větší rozpětí mezi podpěrami, kterých pak muselo být na trati lanovky neúměrně mnoho. Běhouny prvních lanovek málo napnutá lana na podpěrách navíc příliš ohýbala, a tím i snižovala jejich životnost.

Na správné řešení přišel během 1. světové války jihotyrolský průmyslník Ing. Luis Zuegg, který plnil za války funkci důstojníka pověřeného stavbou řady vojenských lanovek na rakousko-italské frontě v Dolomitech. Pro jednu takovou lanovku, která měla překonat přibližně dvojkilometrovým rozpětím propast mezi dvěma vrcholy, mu dodali lano asi o 100 m kratší, než bylo potřeba. Navzdory předpisům tedy lano napnul větší silou, aby tak eliminoval jeho chybějící délku, a záhy během provozu lanovky s úžasem zjistil, že opotřebení lana se výrazně snížilo. Objevil tak, že pro nosná lana je ideální koeficient bezpečnosti kolem hodnoty 3. Tento a pár dalších poznatků ze stavby vojenských lanovek promítl Zuegg do několika zásadních patentů, podle nichž byla mezi světovými válkami pod označením „systém Bleichert-Zuegg“ postavena většina tehdejších osobních lanovek a které ostatně mají svou platnost dodnes.

Za vrchol umění výrobců lan jsou považována lana nosná, o nichž se až do roku 1976 věřilo, že se při řádné údržbě a pravidelné defektoskopii nemohou přetrhnout. Toto tvrzení sice platí stále, přesto bylo v roce 1976 příčinou zřícení plně obsazené kabiny cavaleské lanovky právě přetržení nosného lana. Došlo k tomu tak, že pohybující se tažné lano se ve volném rozpětí trati lanovky nad řekou Avisio vlivem dynamických účinků jízdy kabiny přehouplo přes nosné lano a při své rychlosti 10 m/s (36 km/h) je přeřezalo jako pila. K neštěstí by zřejmě nedošlo, kdyby tehdy řádně fungovalo zabezpečovací zařízení, jež má za úkol při nebezpečném vzájemnému dotyku lan lanovku okamžitě zastavit. Protože k dotyku lan a k následnému vypínání pohonu lanovky, a tím i zdržování přepravy nedočkavých lyžařů zde díky nepříznivému podélnému profilu lanovky docházelo častěji, strojník tuto automatiku jednoduše odpojil a tím vlastně nepřímo způsobil tragédii.

Dnes už se jízdy na horu Cermis bát nemusíme. Starou kyvadlovou lanovku nahradila moderní osmimístná kabinková lanovka, která se původní trase důsledně vyhýbá.

U velmi rozšířených odpojitelných oběžných sedačkových a kabinkových lanovek je jejich klíčovým prvkem spínací aparát, což je mechanické zařízení zajišťující provozně odpojitelné spojení dopravního, případně tažného lana se závěsem vozu lanovky.

Správné připojení spínacího aparátu k lanu na výjezdu ze stanice na trať a také jeho správné odpojení po vjezdu z trati do stanice kontroluje několik tzv. geometrických clonek (mívají zpravidla červenou barvu, viz snímek). Při jakékoliv nepřípustné odchylce spínacího aparátu vůči poloze lana do nich aparát narazí a pootočením clonky se přeruší bezpečnostní elektrický obvod, což vyvolá okamžité zastavení lanovky. Při každém výjezdu ze stanice je pomocí kolejnice se snímačem tlaku kontrolována také dostatečná svěrná síla, kterou pružiny spínacího aparátu vyvozují na čelisti přichycující vůz k lanu.

Jednou z nejčastějších příčin poruch a havárií jednolanových lanovek a lyžařských vleků je vypadnutí dopravního lana z jeho vedení na kladkových bateriích. K vypadnutí může dojít např. vlivem extrémně silného poryvu větru nebo u vleků nedovoleným „slalomováním“ lyžařů. Vypadnuté lano ve většině případů nevypadne z podpěry úplně, ale je zachyceno mechanickými zachycovači lana. V tu chvíli je ale nezbytné okamžité zastavení lanovky, což zajišťují lámací tyčinky (na obr. lámací tyčinka na tlačné podpěře). Při vypadnutí lana tzv. těžká kladka (označená červeně) převáží vahadlo kladek, které ulomí lámací tyčinku (elektrický vodič z křehkého materiálu ve tvaru písmene U) a tím přeruší bezpečnostní elektrický obvod a lanovka zastaví.

Nejnovější zařízení pro kontrolu polohy dopravního lana na kladkové baterii vyvinula firma Doppelmayr pod označením RPD - Rope Position Detector (na snímku černá krabička mezi kladkami). To jako čidlo používá indukční přibližovací spínač, který rozezná nejen výpadek lana z kladkové baterie, ale už i situaci, kdy se lano začne odchylovat ze středu kladky směrem k jejímu okraji. Na snímku je dobře patrný také zachycovač dopravního lana na vnější straně vahadla.

Bezpečnost lanovek dvojlanových systémů s nosnými a tažnými lany závisí také na správném navržení vedení lan lanovky, především na jejich ukotvení a upevnění k napínacím závažím (pokud jsou nosná lana napínána mechanicky). Ze snímku vedení lan ve stanici velkokabinové kyvadlové lanovky je zřejmé, že nosné lano uzavřené konstrukce lze ohýbat jen minimálně a jeho převedení z trati lanovky do šachty s napínacím závažím je proto řešené válečkovým řetězem po dráze o velkém poloměru, zatímco tažné lano šestipramencové konstrukce je mnohem ohebnější a lze je proto vést přes obváděcí kotouč s podstatně menším poloměrem.

Jako poslední možná záchrana při nesmírně málo pravděpodobném přetržení tažného lana jsou kyvadlové velkokabinové lanovky od dob jejich vzniku vybavovány čelisťovými brzdami na nosné lano (na snímku čelisti obepínají hladké nosné lano shora). Jejich úkolem jako poslední záchrany před katastrofou je běhoun na nosném laně (nebo na dvou nosných lanech, podle systému lanovky) poměrně brutálním způsobem „zaseknout“ a zabránit tak nejhoršímu i za cenu menších zranění lidí, popadaných uvnitř kabiny. V poslední době se u dvojlanových kyvadlových lanovek při splnění určitých podmínek od tohoto typu brzd upouští (při použití nekonečné smyčky tažného lana a pravidelném přesazování místa připojení běhounu kabiny k lanu).

Příkladem nového typu běhounu kyvadlové lanovky bez brzdy na nosné lano je tento běhoun lanovky ve švýcarském Churu. Tažné lano zapletené do nekonečné smyčky je dobře kontrolovatelné, na snímku je vidět jeho připevnění k běhounu dvěma rozebíratelnými čelistmi.

Každá havárie je zároveň i poučením

Pokud k havárii lanovky dojde z nějakých technických příčin, ty jsou podobně jako například u leteckých neštěstí vždy velmi detailně zkoumány a vyhodnocovány. Výsledky těchto průzkumů nezřídka vedou k úpravě některých konstrukčních řešení nejen na lanovkách nově budovaných, ale někdy i k urychleným rekonstrukcím lanovek stávajících, na nichž k žádné havárii ani poruše nedošlo. Takovým příkladem může být např. havárie sedačkové lanovky v rakouském Nassfeldu.

29. ledna 1992 došlo na relativně nové čtyřmístné sedačkové lanovce Tröglbahn s provozně odpojitelnými sedačkami v Nassfeldu k vypadnutí dopravního lana z kladkové baterie na podpěře a k následnému nárazu několika sedaček s cestujícími o zem. Tato nehoda si vyžádala čtyři oběti na životech, dalších devět cestujících bylo zraněno. Příčinou nehody bylo prasklé vodící okruží první kladky v osmikladkové baterii podpěry č. 9, které se na kladce vzpříčilo a způsobilo tak vypadnutí dopravního lana. Od té doby je každá první (náběhová) kladka v kladkových bateriích ve směru jízdy na podpěrách oběžných lanovek s jediným (dopravním) lanem vybavena okružím ze speciálního materiálu. Náběhové kladky byly v krátké době po havárii vyměněny i na stávajících lanovkách. Havárií lanovek za celou dlouhou dobu jejich existence bylo samozřejmě mnohem více, než jsme mohli popsat ve dvou článcích ve SNOW. I přes nespornou tragédii každého zbytečně zmařeného lidského života při havárii lanovky se tyto nehody právě díky své ojedinělosti těší velké publicitě, která pak vytváří nesprávný dojem, že nehody lanovek (podobně jako např. letadel) jsou téměř na denním pořádku. Proto se nebojte používat tato atraktivní dopravní zařízení, protože absolutní bezpečnost neexistuje nikde a jen málokterý dopravní prostředek je tak bezpečný jako právě lanová dráha.

Záchytné čelisťové brzdy pro visuté lanovky vznikly jako obdoba čelisťových brzd pozemních lanovek, používaných na těchto kolejových lanovkách od určité velikosti dosud. Na snímku jsou vidět čelisti takové brzdy obepínající vodící kolejnici a vlevo baterie talířových pružin, sloužící k vyvození brzdné síly.

Zdaleka ne ojedinělým jevem jsou pády dovádějících malých dětí ze sedačkových lanovek, když proklouznou pod mechanickou zábranou sedačky. Výrobci na tuto situaci začali reagovat novým systémem zábran, které se po výjezdu ze stanice automaticky zavřou a před stanicí odjistí. Navíc jsou vybavené plastovými zarážkami, které zamezí vypadnutí dítěte ze zavřené sedačky.

Po požáru lanovky na Kaprunu byly zpřísněny podmínky pro provoz lanovek vedených tunelem. Na stanovišti „řidiče“ ve vozech pozemní lanovky v Mölltalu tak vidíme vedle dodatečně umístěného řídícího panelu hasícího zařízení a detektorů kouře také zařízení pro obousměrnou komunikaci mezi prostorem pro cestující a personálem lanovky a monitor zobrazující aktuální situaci ve voze.

Po kaprunské havárii se ve vozech tunelových lanovek objevily také nouzové hlásiče, hasící deky a kladívka pro nouzové rozbití oken.

Co se stane, když se lanovka zastaví a nedá se už rozjet?

Pokud dojde k tak závažné poruše, že s lanovkou obsazenou lidmi už nelze hnout, přijde na řadu záchranná akce k evakuaci cestujících. Nejčastějším důvodem pro evakuaci je porucha ložiska některého z lanáčů tažného nebo dopravního lana. Tato nepříjemná, ale z hlediska bezpečnosti nijak problematická záležitost se na každé lanovce pravidelně nacvičuje. Snímek není z nácviku, ale pochází ze skutečné záchranné akce z jedné sedačkové lanovky na Slovensku v roce 2004, u níž došlo k zablokování ložiska vratného lanáče.

Záchranu z kabin lanovky nad neschůdným nebo lavinovým terénem nebo ve velkých výškách nad zemí nelze provádět spouštěním cestujících na zem, a proto se zde provádí záchrana podél lana. V 60. letech minulého století vyvinula rakouská firma VÖEST samochodné záchranné kabiny, které pomocí dvou nekonečných housenkových pásů s kleštinami, poháněných spalovacím motorem, dokáží po nosném laně až do sklonu 40 ° přijet k uvízlé kabině a odvozit z ní postupně všechny cestující do bezpečí.

Mnohem rozšířenější než samochodné záchranné kabiny jsou záchranné lanovky pohybující se po nosném laně pomocí tzv. pomocného lana se samostatným, na el. proudu nezávislým pohonem. Kabina na obrázku je s tímto lanem spojená žlutou tyčí nad svým běhounem. Cestující do záchranné kabiny přestoupí za asistence průvodčího odnímatelným otvorem v čele kabiny.

Některé kyvadlové lanovky v extrémním terénu jsou konstruovány tak, že dokáží dokončit jízdu i se zablokovaným lanáčem, protože u nich lze „vyřadit ze hry“ kterýkoliv z lanových kotoučů, který by se mohl zablokovat, a tažné lano z něj „převléknout“ na množství malých kladiček v jeho těsné blízkosti
(2. úsek lanovky ze Chamonix na Aiguille du Midi) nebo na nouzový lanáč (dvojposchoďová lanovka Vanoise Express spojující francouzská střediska La Plagne a Les Arcs).

Pro záchranu cestujících z nepohyblivé lanovky podél lana existují i další unikátní systémy. Lanovky systému funifor (nezaměňujte s funitely), ač připomínají klasické kyvadlové lanovky, jsou vždy dvě samostatné a navzájem provozně nezávislé lanovky. Na rozdíl od kyvadlových lanovek se společným tažným lanem se mohou obě kabiny funiforu vyskytovat současně na kterémkoliv místě trati, např. i ve stejné stanici, jako lanovka na snímku z italského střediska Arabba. Tato vlastnost funiforů se využívá také k evakuaci. Pokud jedna z lanovek na trati uvízne, naloží se do druhé kabiny ve stanici tato lávka, zachraňující kabina s ní zastaví na úrovni sousední kabiny zachraňované, pomocí speciálního vrátku se lávka mezi oběma kabinami připevní a cestující si po ní přestoupí do fungující kabiny.

Oběžná lanovka systému tří lan (3S) s funkcí městské hromadné dopravy z italského Bolzana na Ritten (Renon) má pro případ záchrany cestujících dokonce vlastní odtahovou službu. K uvízlé kabině přijedou ve speciální záchranné kabině poháněné pomocným lanem (na snímku je to čtvrté lano nad trojicí lan provozních) dva technici, kteří kabinu s cestujícími připojí k běhounu záchranné kabiny, pak ji uvolní od tažného lana a i s cestujícími je pomocným lanem odtažena do stanice, kde lidé jednoduše vystoupí. Tak se postupně evakuuje všech osm 35místných kabin této lanovky.