Königswinter koło Bonn - dolna stacja kolejki do Burg Drachenfels, otwartej w 1883 roku

Kolej zębata – kolej z dodatkową szyną zębatą umieszczoną pośrodku toru, na którą oddziałują zębate koła napędowe i hamujące taboru trakcyjnego, mogąca pokonywać trasę o dużych nachyleniach profilu podłużnego. Technologia ta może być zastosowana na całej długości wydzielonej linii kolejowej albo tylko na bardziej stromych fragmentach trasy.

Na Śląsku istniała kolej zębata w Górach Sowich. Normalnotorowa kolej zębata istnieje w Karkonoszach czeskich, wąskotorowa – w słowackich Tatrach Štrba - Štrbské Pleso (OŽ). Najwięcej linii kolei zębatych znajduje się w Szwajcarii.

Historia

Lokomotywa "Salamanca" wg pomysłu Johna Blenkinsopa, zbudowana w 1812 r. dla kolei znanej obecnie pod nazwą Middleton Railway.

Rigibahn nad Jeziorem Czterech Kantonów, zdjęcie sprzed 1905 r.

Rittner-Bahn w Południowym Tyrolu, otwarta w 1907 jako elektryczna. Na zdjęciu adhezyjny wagon motorowy prowadzony przez zębatą głowicę hamującą.

Rozjazd na dawnej kolei zębatej Ouchy – Flon w Lozannie. Szyna zębata systemu von Rolla.

Rozjazd na kolei Pilatusbahn, szyna zębata systemu Lochera

Początek odcinka zębatego na linii ČD Kolei Izerskiej Tanvald-Kořenov, szyna systemu Abta

Tory Kolei Izerskiej Tanvald-Kořenov, koło wsi Desná

Mount Washington Cog Railway – jedna z nielicznych kolei zębatych z zachowaną trakcją parową

Schafbergbahn w Górnej Austrii – zabytkowy pociąg parowy na kolei zębatej w Alpach

Schneebergbahn w Dolnej Austrii. Trakcja spalinowa na kolei zębatej.

Ozubnicová železnica Štrba - Štrbské Pleso w Tatrach (Słowacja), import ze Szwajcarii z szyną von Rolla

Lyon - kolej zębata jako linia C metra, przebudowana z funikularu

Lokomotywa wyciągowa na Kanale Panamskim

Stuttgart. Kolejka zębata jako linia tramwajowa nr 10.

Brazylia, Paranapiacaba. Odcinek zębaty na linii sieci krajowej, używanej w ciężkim ruchu towarowym

Zastosowanie szyny zębatej miało miejsce na pierwszej linii kolejowej, na której używano parowozów i brało się po trosze z przekonania, że lokomotywa bazująca na samym tarciu koła o szynę nie będzie w stanie prowadzić cięższych pociągów. John Blenkinsop opatentował w 1811 r. tor zbudowany z żeliwnych szyn jezdnych z bocznymi zębami. Dla takiego toru, zamontowanego na linii pod Leeds, ze spadkami sięgającymi 6,7%, Matthew Murray zbudował w 1812 r. parowóz, który eksploatowano do 1839 r.

Centralnie położonej żeliwnej szyny zębatej zaczęła używać w 1848 r. Madison & Indianapolis Railway na krótkim odcinku w Madison o 6% nachyleniu (zęby sinusoidalne; Andrew Cathcart). W 1868 szynę zdjęto, a kolej stała się adhezyjną.

Pierwsza kolej całkowicie zębata,Mount Washington Cog Railway, powstała w l. 1866-1896, zbudowana przez S. Marsha. Prowadzi ona do dzisiaj ruch turystyczny na ten popularny cel wycieczek w Nowej Anglii, wznoszący się na 1904 m n.p.m. Pierwsza kolej w Europie to szwajcarska Vitznau-Rigi-Bahn, zbudowana w l. 1869-1871, wyprowadzona na wysokość 1750 m (punkt początkowy: 440 m). Obie koleje miały znacznie bardziej strome trasy, sięgające 38%. Obie też eksploatowały parowozy na trójkątnym podwoziu, pierwotnie z kotłami ustawionymi pionowo. W 1889 r. Eduard Locher zbudował Pilatusbahn – kolej zębatą na szczyt Pilatus o największym nachyleniu toru (48%); miała ona do elektryfikacji parowe wagony motorowe.

W 1882 r. Roman Abt udoskonalił parowóz, który mógł poruszać się szybko na liniach adhezyjnych, jak również mocno i pewnie wspinać się na liniach zębatych. Pierwszy raz swoją technologię zastosował na kolei Rübelandbahn (odcinek Blankenburg – Tanne; tor 1435 mm; spadki do 6%), otwartej w 1885 r. Od tego momentu budowniczowie kolei stanęli przed wyborem: albo kolej będzie prowadzona jako całkowicie adhezyjna, co wydłuży linię i podwyższy koszty, albo jako częściowo zębata – co może, choć nie musi, wydłużyć czas jazdy, ale będzie tańsze w budowie. Ze względów ekonomicznych koleje takie powstały licznie poza Europą, nawet jako linie pierwszorzędnego znaczenia (np. linia Bejrut – Damaszek, Kolej Transandyjska Los Andes – Mendoza).

Najstarsze koleje zębate publicznego użytku:

W 1891 r. parowa Manitou & Pikes Peak Railway osiągnęła nie pobity dotąd rekord wysokości kolei zębatych: 4300,7 m n.p.m. Kolej istnieje do dzisiaj, ma trakcję spalinową i używa szyny Abta (maksymalne nachylenie 25%). W latach 90. XIX w. pojawiły się też pierwsze koleje zębate zelektryfikowane prądem trójfazowym, obie w Szwajcarii: w 1897 – Gornergrat-Bahn, a w 1898 – Jungfraubahn.

W XX w. dokonana została konwersja kilku kolei linowych na technologię zębatą. Wiele kolei zębatych podzieliło los funikularów i uległo likwidacji wraz z nadejściem epoki dominacji samochodu. Niejednokrotnie zastępowano też je napowietrznymi kolejkami linowymi, najchętniej kolejkami o ruchu ciągłym.