Гірський ліфт ППКД, має особливі переваги при гірському рельєфі й у сильно пересіченій місцевості. Шосейні і залізничні, по вартості будівництва, а також за часом перевезення, іноді поступаються пасажирським канатним дорогам.
При сучасному рівні розвитку техніки канатного транспорту ППКД не є засобом далеких комунікацій, вони ефективні на коротких дистанціях — у середньому на 2-3 км, хоча в рідких випадках їхня довжина досягає 15 км.
Гірничорудна промисловість, підземні шахтові вироблення, будівництво промислових споруджень і житлових будинків у горах, курортні туристичні місця, снігові поля для лижного спорту, гірські села, міський транспорт — це лише деякі об'єкти, на яких дуже ефективно можуть бути застосовані ППКД.
Щодо понять економічного характеру в даний час воліють будувати підвісні канатні дороги, а не фунікулери.
Дуже ефективний пасажирський канатний транспорт у розвитку туризму і лижного спорту, про що свідчить безліч побудованих для цієї мети доріг. Тільки в одній Австрії налічується близько 2 000 канатних доріг для лижників і туристів.
У багатьох містах, особливо в тих, котрі розташовані в гірських місцевостях, ППКД стали невід'ємною частиною міського транспорту. В окресленні м. Чіатура, розташованого в ущелині р. Кви-рилла, на схилах гір функціонує шість пасажирських канатних доріг. Усі дороги одновагонні, двоканатні, маятникового типу.
Коли до приморської смуги прилягають гори, доцільно житлові приміщення курортів будувати в горах, а район забудови з'єднати з узбережжям пасажирською канатною дорогою. Це дозволить повністю використовувати позитивні властивості мікроклімату, як тієї, так і іншої зони.
У деяких випадках при невеликих пасажиро- і вантажопотоках замість дорогих мостів більш економічно будувати вантажо-пасажирські канатні дороги, здатні перевозити людей і автомобілі.
Пасажирські канатні дороги успішно застосовуються при най-суворіших кліматичних умовах і на висоті приблизно до 5000 м над рівнем моря. При різниці висот між станціями до 3000 м, що переборюється за яких-небудь 5-6 хвилин, у деяких випадках потрібен запобіжний засіб проти шкідливого фізіологічного впливу різких перепадів тиску повітря на організм людини. З цією метою у вагон можна подати стиснене повітря, а на верхній станції влаштувати відповідний повітряний шлюз (трубчата конструкція вагону може бути використана як судина для стиснутого повітря).
Різкі перепади температури, що досягають при значній різниці висот між станціями 50 град., приводять до того, що довжина тягового каната змінюється нерівномірно, у зв'язку з чим змінюються місця зупинки вагонів на кінцевих станціях. Тому довгі гірські дороги у відповідних випадках мають на станціях буфера, що забезпечують зупинку вагонів у тому самому місці.
Пропускна здатність маятникових доріг варіюється в широких межах і визначається місткістю вагону, швидкістю і довжиною дороги. Найвищі показники цих параметрів складають: місткість вагону — до 140 осіб, максимальна швидкість — 12 м/сек, довжина дороги — 2-3 км. Обмеження дороги по довжині зумовлене тим, що правила безпеки допускають застосування винятково цільного несучого канату (на вантажних дорогах допускається застосування окремих шматків несучого канату, з'єднаних за допомогою спеціальних муфт). Вага ж цільного канату при довгих дорогах значна, і його транспортування і монтаж зв'язані з чималими труднощами. Якщо виходити з максимально можливих параметрів, то продуктивність однокілометрової дороги в одному напрямку може скласти орієнтовно 3500 люд.-г. При двокілометровій, природно, продуктивність зменшиться вдвічі.
Ці дані відносяться до двоканатних, двовагонних, маятникових ППКД. Одноканатні маятникові дороги мають значно меншу продуктивність, головним чином через обмежену несучу здатність несучотягового канату. Місткість вагону одноканатної маятникової дороги не перевищує 12 осіб, а швидкість — 4 м/сек. До позитивних якостей одноканатних маятникових ППКД відносяться їхня простота і дешевизна. Такі дороги мають велику перспективу для малих гірських селищ.
При довжині траси понад 2-3 км застосовують чотиривагонні двоканатні ППКД, чи трасу розбивають на самостійні ділянки, на
стиках яких влаштовують пересадні станції. Прикладом може бути чотиривагонна двоканатна маятникова дорога Малкезине — Монте Балдо (Італія), що включає два шматки несучих канатів, на стику яких точно в середині всієї траси побудована пересадна станція. Дорога має один загальний тяговий канат, з яким зв'язані два вагони для кожної ділянки.
Місця закріплення вагонів за тяговий канат обрані так, що вагони різних ділянок одночасно попарно підходять до кінцевих і пересадних станцій. Дані дороги: довжина — 4325 м, різниця висот між кінцевими станціями — 1653 м, максимальна швидкість — 7 м/сек, місткість кожного вагону — ЗО осіб, пропускна здатність орієнтовно в одному напрямку — 360 людиногодин.
При великій довжині застосовується послідовне з'єднання окремих самостійних доріг. Прикладом такого рішення є ланцюг канатних доріг у районі Монблану, що з'єднує французьку територію (Шамони) з італійською (Курмейер). Дорога складається з п'яти послідовно з'єднаних ділянок, кожна з яких функціонує самостійно; довжина всієї траси 15 км. Зупинимося більш докладно на одній ланці з цього ланцюга доріг (План де Згиль — Згиль дю Міді).
Дорога двоканатна, маятникова, однопрогонова довжиною 2900 м, різниця висот між станціями — 1474 м, верхня станція розташована на висоті 3791 м над рівнем моря, максимальна швидкість — 10,5 м/сек, місткість вагонів — 80 осіб, продуктивність — 500 людиногодин. Максимальний кут підйому вагону близько 60 град. Варто помітити, що, оскільки дорога однопрогонова, візок вагону огинає несучий канат, чим виключається можливість спаду вагону несучого канату.
Однопрогонові дороги, особливо при малих кутах нахилу, є найбільш безпечними, тому що, з одного боку, завдяки повному охопленню несучого канату візком відвернена можливість спаду вагону і, з іншого боку, у випадку обриву тягового канату, сили опору руху будуть перешкоджати вагону докотитися до нижньої станції з недозволеною швидкістю.
Прикладом може бути дорога, що з'єднує два великих райони Тбілісі — Сабуртало і Дидубе. Довжина дороги — 600 м, різниця висот між станціями — 30 м, місткість кожного вагону — 20 осіб, максимальна швидкість — 3,2 м/сек. Розрахунки, підтверджені експериментом, показали, що вагон, вільно пущений з верхньої станції, не доходить до нижньої станції; отже, дорога
не має потреби в спеціальних ловителях вагонів, що спрацьовують при обриві тягового канату.
На двоканатних дорогах передбачені ловителі вагонів (їх часто називають парашутними пристроями), призначення яких — аварійна зупинка вагону у випадку обриву тягового канату. Принцип роботи ловителя полягає в наступному: при нормальній роботі тяговий канат завжди натягнутий, і пружина, поміщена між кінцевою муфтою і рамою візка вагону, стиснута. При обриві тягового канату пружина випрямляється і тиском звільняє засувку, що замикає більш могутню пружину; остання випрямляється і притискає губи ловителя до несучого канату; виникаюча при цьому сила тертя гальмує вагон.
При невеликих кутах нахилу дороги замість згаданої могутньої пружини може бути застосований гальмовий вантаж. Застосування гальмового вантажу обмежується кутом нахилу дороги, тому що зі збільшенням кута швидкість дії вантажу зменшується (ясно, що при крайньому куті нахилу 90 град, вагон разом з його гальмовим вантажем при обриві канату буде падати, і ні про яке гальмування не може йти мови).
Ловителі вагонів, крім випадку, зазначеного вище (при малому куті нахилу), не ставляться, якщо мається не один, а декілька паралельно працюючих тягових канатів загальною міцністю, рівної міцності одного канату. Одночасний обрив усіх тягових канатів практично виключається, а при обриві одного з них вагони можна без ризику дотягти до станції, тому що запас міцності в тяговому канаті береться не менш 5.
Вибираючи кількість тягових канатів, що варто врахувати, що при одному канаті конструкція дороги проста, якщо не вважати необхідність застосування ловителя вагону; при двох і більше паралельно працюючих тягових канатах діаметри приводних і направляючих шківів значно зменшуються, однак ускладнюється конструкція опорів, на які встановлені роликові батареї для тягових канатів. Зменшення діаметрів шківів поясняється тим, що відповідно до нормативів безпеки радіус вигину тягового канату повинен перевищувати радіус самого канату не менше ніж у 80 разів. Запас міцності на розтягання несучих канатів невеликий — не менш 3,3. Справа в тому, що зі збільшенням запасу на розтягання збільшуються згинаючі напруги. Іншими словами, чим менше натягнути канат, тим більше буде він згинатися під роликами ва-
гонів. Так що для зменшення згинаючих напруг, з якими пов'язана втома канату, варто збільшити його натяг, тобто зменшити запас міцності на розтягання. В даний час з погляду терміну служби канату запас його міцності на розтягання, рівний 3,3, вважається оптимальним. Несучий канат майже нерухомий і не стирається в такій мірі, як тяговий, котрий огинає направляючі й інші шківи.
Практика підтвердила надійність несучих канатів навіть при такому запасі міцності. Однак у деяких випадках з метою збільшення надійності і полегшення транспортних і монтажних робіт один несучий канат замінюють двома — трьома канатами еквівалентного сумарного перетину. Недолік такої системи дороги — ускладнення конструкції опор, натяжних і якірних пристроїв.
Як несучі, так і тягові канати щодня оглядають візуально і раз у шість місяців перевіряють спеціальним дефектоскопом. Перевірка стану канатів і догляд за ними знаходиться в центрі уваги обслуговуючого персоналу, тому в практиці експлуатації канатних доріг обривів канатів майже не зафіксовано.
На одноканатних маятникових дорогах обрив канату рівносильний катастрофі. Надійність у даному випадку підтримується на рівні надійності двоканатних ППКД збільшенням норми запасу міцності на розтягання несучотягового канату мінімум до 5,5 і посиленням норм по відходу і нагляду за канатами. Надійність можна ще підвищити, якщо застосувати трохи паралельно працюючих несучотягових канатів.
Відповідно до правил безпеки, привідна станція ППКД повинна працювати безперебійно; з цією метою роботу приводу здійснюють двома фідерами з різних електропідстанцій, а при високогірних дорогах резерв забезпечується власним електрогенератором із двигуном внутрішнього згоряння. На легких дорогах передбачений також ручний привід, за допомогою якого два — три чоловіки зможуть дотягти вагон до станції протягом приблизно однієї години.
Після спрацьовування ловителя вагону чи відмова приводу і при інших порушеннях, що перешкоджають продовженню руху на тривалий час, повинна бути забезпечена евакуація пасажирів з вагонів. Для цих цілей можуть бути застосовані різні пристосування. Коли траса дороги проходить через глибокі ущелини, обриви, Ріки чи поверхня землі дуже віддалена від дороги, найбільш прийнятною буде евакуація за допомогою допоміжних вагонів. Тяговий канат допоміжних вагонів при нормальному стані доро-
ги нерухомий, сильно натягнутий і піднятий нагору. При евакуації допоміжний канат послабляють, знімаючи частину натяжного вантажу, і допоміжні вагони надають руху спеціальним приводом, передбаченим для цієї мети. Допоміжні вагони переміщаються на тому ж несучому канаті, що і вагони для нормального руху; у випадку одноканатної дороги переміщення відбувається на несучотяговому канаті.
При підході допоміжного вагону до основного пасажири пересаджуються через вікно або торцеві двері. Оскільки допоміжні вагони мають малу місткість, евакуація здійснюється в кілька прийомів. Якщо ж причина зупинки і тягова здатність допоміжного приводу це дозволяє, то допоміжні вагони використовуються як буксир. В інших випадках пасажири евакуюються з вагонів на землю, по одному пересаджуючись в спеціальні мішки з ременями. Ці мішки опускають за допомогою ручних лебідок вантажопідйомністю 100 кг. Якщо вагон знаходиться від землі не вище чим на 5 метрів, для цієї мети використовують мотузкові сходи.
У залежності від місцевих умов способи евакуації можуть бути різними. Наприклад, евакуація на ППКД Сабуртало — Дідубе, передбачена пожежними сходами, однак якщо вагони зупиняться над рікою, їх відбуксирують до берега за допомогою автомобіля, причепивши до нього один з кінців тягового канату, що неодмінно буде доступний на правому чи лівому березі річки.
Завдяки високій надійності і простоті конструкції маятникові ППКД серед інших типів доріг одержали найбільше поширення.
Як і маятникові, кільцеві канатні дороги поділяються на дво-і одноканатні; вони бувають з вагонами, що відключаються і вагонами, що не відключаються. З метою забезпечення великої надійності зчіпних приладів вантажопідйомність вагонів звичайно обмежують чотирма пасажирами, а швидкість — 3,5 м/сек. Такі малоємні вагони називають гондолами і відповідні ППКД — дорогами гондольного типу. Зчіпні прилади на гондолах дублюють. В одиничних випадках на двоканатних дорогах із затисками, що відключаються, застосовують вагони місткістю до 40 осіб. Такі дороги на відміну від гондольних називаються важкими.
На дорогах з наглухо закріпленими вагонами рух має носити пульсуючий характер — при підході до станції кожного вагону (чи групи) зупиняється вся дорога для висадки чи посадки людей.
Схеми одноканатної та двухканатної ПКД показані на (рис. 7.5, 7.6, та 7.7).
