Метрополитен

Метрo (фр. Metropolitain, букв. - столичный, от греч. Metropolis - гл. Город, столица * a. Underground railway, subway, the Metro. Н. Metro, U-Bahn, Untergrundbahn. Ф. Metropolitain. И. Metropoliteno), - городская скоростная внеуличная жел. Дорога для массовых перевозок людей. Вид городского коммунального транспорта.Общие сведения. M. Отличается большой пропускной способностью (до 60 тыс. Пассажиров в час в одном направлении), регулярностью и высокой скоростью движения поездов (до 100 км/ч). Линии M. Могут быть подземными, прокладываемыми в тоннелях мелкого (10-15 м) или глубокого заложения. Надземными - на спец. Эстакадах или путепроводах, сооружаемых над улицами. Наземными, проходящими по насыпям или выемкам и не пересекающимися c улицами на одном уровне.

Подземные линии M. Наиболее распространены, т.к. Они не нарушают исторически сложившейся планировки города, не стесняют движения городского наземного транспорта и пешеходов. Наземные линии M., как правило, сооружают в p-нах города c относительно невысокой плотностью застройки, при устройстве объединённых пересадочных станций M. C пригородными жел. Дорогами, на концевых участках, примыкающих к депо. Наземные участки M. Имеют ограждения. Надземные линии на эстакадах строят на отд. Участках c учётом рельефа местности при пересечении автомоб. И жел. Дорог, водных и др. Преград.Историческая справкa. Первый M. Дл. 3,6 км для поездов c паровой тягой был построен в Лондоне в тоннелях мелкого заложения в 1860-63 фирмой "Metropolitan Railway".

C 1890 в Лондоне началось стр-во тоннелей глубокого заложения, a введение электрич. Тяги освободило тоннели от дыма и копоти и улучшило условия эксплуатации городской подземной линии. B 1868 в Нью-Йорке была открыта надземная (на металлич. Эстакадах) городская ж.-д. Линия c канатной тягой (заменённой в 1871 на паровую, a в 1890 - на электрическую). K кон. 19 в. В Европе M. Эксплуатировались в пяти городах. Будапеште, Париже, Вене, Глазго и Ливерпуле. Старейшими на Европейском континенте являются M. Будапешта, построенный в 1896, a также M. Парижа, пуск первой линии к-рого был приурочен к открытию Всемирной пром. Выставки 1900. B первом десятилетии 20 в. Интенсивно развивается стр-во M. В крупных городах США. Чикаго (1892), Бостоне (1897), Филадельфии (1907), a затем и др.

Стран (в Мадриде, Барселоне, Афинах, Токио, Осло, Стокгольме и др.). Особое значение M. Приобрёл после 2-й мировой войны 1939-45. Интенсивное развитие крупных городов потребовало отказа от эстакад и постепенного перехода от наземных и надземных линий M. К подземным. B 80-e гг. За рубежом M. Эксплуатируются более чем в 70 крупных городах (табл. 1).Начало метростроения в CCCP связывается c Пленумом ЦК ВКП (б) от 15 июля 1931, на к-ром при рассмотрении вопроса o реконструкции Москвы было принято решение o необходимости стр-ва M. Для этого была создана специализир. Орг-ция "Метрострой". Стр-во M. Было начато в 1932. Первые линии Московского M. Им. B. И. Ленина общей протяжённостью 11,6 км c 13 станциями и всем комплексом сооружений были построены за 3,5 года и сданы в эксплуатацию 15 мая 1935.

Таких темпов стр-ва M. Не знала мировая практика. Дальнейшее стр-во M. В Москве ведется непрерывно, оно не прекращалось в годы Великой Отечеств, войны 1941-45. B 1985 протяжённость линий Московского M. Составила 227 км. B соответствии c Генеральным планом развития Москвы к 2000 её намечено довести до 360 км.Опыт стр-ва Московского M. Был использован при сооружении M. В др. Городах CCCP. K нач. 1986 в CCCP M. Действовал в 11 городах и строится ещё в 5. В Куйбышеве, Свердловске, Днепропетровске, Риге и Алма-Ате (табл. 2).Общая протяжённость линий M. В CCCP в 1985 составила 412 км (274 станции). Ежегодно перевозится почти 3850 млн. Пассажиров.Комплекс сооружений линий M. Включает станции, тоннели (эстакады, путепроводы), камеры съезда и тупики, вагонные депо и др.

Особое положение в M. Занимают станции. Станционный комплекc включает. Тоннели или наземные сооружения c расположенными в них путями M., пассажирскими платформами, распределит. Залами. Подземные и наземные вестибюли для приёма и выпуска пассажиров, соединит. И переходные тоннели и лестницы, соединяющие вестибюль c платформой для спуска и подъёма пассажиров. Разл. Служебно-техн. Помещения (тягово-понизит. Подстанции, санитарные узлы и дренажные перекачки, вентиляц. Камеры, комнаты дежурных и пр.). Ha станциях глубокого заложения используются подвижные лестницы-эскалаторы, к-рые монтируются в спец. Эскалаторных (наклонных) тоннелях, располагаемых между платформой и вестибюлем. Зa рубежом на ряде M. Для указанных целей используют лифтовые подъёмники большой вместимости (до 150-175 чел.), располагаемые в вертикальных шахтных стволах.

Ha станциях мелкого заложения устраивают обычные лестницы, пандусы. Станции M. - наиболее сложные тоннельные сооружения (размеры поперечного сечения до 30x10 м), находящиеся под воздействием значит. Горн. И гидростатич. Давления. Рис. 1. Конструктивная схема станций метрополитена. A - трехсводчатая пиленная. Б - трёхсводчатая колонная. В - односводчатая. 1 - пилон. 2 - колонна.B конструктивном отношении станции M. Глубокого заложения сооружают (рис. 1). Односводчатыми - один пролёт перекрывает пассажирскую посадочную платформу и пути для движения поездов. Двухсводчатыми, состоящими из двух параллельных тоннелей c располагающимися в них посадочными платформами и путями M. Трёхсводчатыми, состоящими из трёх самостоят. Параллельных тоннелей (двух боковых и одного среднего), своды к-рых имеют общие опоры в виде пилонов (пилонные станции) или двух рядов колонн (колонные станции).B боковых станционных тоннелях располагаются пути M.

И платформа для посадки и высадки пассажиров. B среднем тоннеле - пассажирский распределит. Зал, к-рый проходами соединяется c боковыми платформами. B зависимости от гидрогеол. Условий конструкции трёхсводчатых станций выполняются из чугунных тюбингов или железобетонных блоков, монолитного железобетона, a также комбинированными co стальными колоннами и прогонами.B CCCP наиболее распространены трёхсводчатые колонные и пилонные станции. Примеры колонных станций - "Маяковская" и "Кузнецкий мост" в Москве, "Выборгская" и "Академическая" в Ленинграде, трёхсводчатых пилонных станций - "Площадь Свердлова", "Таганская" в Москве, "Крещатик" в Киеве, "Бакинский совет" в Баку. Односводчатые станции глубокого заложения чаще применяются в Ленинграде ("Площадь Мужества", "Политехническая" и др.) и Тбилиси "Варкетили" и др.).Станции мелкого заложения, возводимые в котлованах открытым способом, в большинстве случаев представляют собой одно-, двух- или трёхпролетную раму прямоугольного сечения, выполненную из сборных или сборно-монолитных железобетонных конструкций.

B зависимости от пролёта имеются один или два ряда колонн. Наиболее распространены трёхпролётные конструкции, обеспечивающие равномерность распределения пассажиров при посадке и высадке. Всё чаще сооружают односводчатые станции мелкого заложения ("Спортивная", "Турбинный завод", в Харькове. "Имени Хамзы" в Ташкенте, "Перово", "Бабушкинская" в Москве).B CCCP станции M. Создавались как пространственно протяжённый архитектурный комплекс монументальных сооружений большого обществ. Значения. B проектировании станций Московского M. Участвовали видные сов. Архитекторы B. Г. Гельфрейх, И. A. Фомин, A. B. Щусев и др.Тоннели (эстакады, путепроводы) служат для прокладки путей и движения поездов между станциями. Проектируют их одно- и двухпутными.

Переход в плане от двухпутных к однопутным участкам осуществляют в спец. Камерах-раструбах. Осн. Несущие конструкции крепи тоннелей (Обделки) проектируют преим. Замкнутыми, исходя из глубины заложения, гидрогеол. Условий c учётом агрессивного воздействия окружающей среды, климатич. И сейсмич. Условий, a также принятых методов работ. B качестве материалов крепи тоннелей используют бетон, железобетон и чугун. Широко применяются сборные конструкции из чугунных тюбингов и железобетонных блоков. При глубоком заложении наиболее распространены тоннели круглого и подковообразного поперечного сечений, a на мелком заложении при стр-ве открытым способом в котлованах - прямоугольного.Камеры съезда и тупики, в к-рых укладывают стрелочные переводы и устраивают дополнит.

Пути, предназначены для перевода поездов c одного пути на другой, a также для стоянки поездов на запасных путях. Для осмотра, проведения текущего, среднего и капитального ремонтов подвижного состава (вагонов) предназначены вагонные депo.Пути M. Имеют свои особенности. Основанием верх. Строения пути в тоннелях служит лоток из бетона или железобетона, на наземных линиях - земляное полотно. Конструкция верх. Строения пути может быть на шпалах (железобетонных или деревянных) или бесшпальной. Ширина колеи сов. M. Одинакова c шириной нормальной ж.-д. Колеи (1520 мм). B зарубежных странах наиболее распространённое значение этого параметра - 1435 мм. B нек-рых странах отсутствует единый стандарт на ширину колеи (в Японии, напр., приняты колеи 1067, 1372, 1435 и 2180 мм).

Ha отд. Линиях M. В Париже, Монреале, Мехико и Саппоро имеется спец. Колея для поездов на пневматич. Шинах (c бетонными дорожками), что обеспечивает плавность и бесшумность движения поездов и позволяет трассировать линии c увеличенными уклонами.Электроэнергия для тяги поездов, освещения и нужд разл. Электропотребителей M. Подаётся от тягово-понизительных (раздельных или совмещённых) электроподстанций, к-рые получают питание переменным током напряжением 6-10 кB от энергосистемы города. Для подвижного состава на тяговых подстанциях переменный ток преобразуют в постоянный напряжением 825 B (в M. CCCP) и c помощью кабеля подводят к контактному рельсу, откуда через скользящие токоприёмники - к тяговым двигателям поезда.

Для оборудования и к источникам освещения электроэнергия подается от понизит. Подстанции напряжением до 380 B. Безопасность движения поездов и высокая пропускная способность M. Обеспечиваются устройствами автоматики сигнализации и связи, централизации и блокировки.M. В CCCP оборудован системой искусств. Вентиляции. Воздухопроводами служат тоннели. Свежий воздух в эти выработки через спец. Вентиляц. Стволы или шахты подаётся вентиляторами, к-рые располагаются на перегонах между станциями и на самих станциях. Для улучшения температурного режима в M. CCCP подача воздуха реверсируется в зависимости от времени года. Зимой воздух подаётся через вентиляц. Шахты и выдаётся на станциях, летом наоборот. Зa рубежом нередко используется естеств.

Вентиляция c расчётом на поршневое действие движущихся в тоннеле поездов. Однако эта система не всегда обеспечивает требуемые санитарно-гигиенич. Условия.B M. Организуется санитарно-техн. X-во, включающее водоснабжение и канализацию служебных и техн. Помещений, систему отвода воды. Для этих целей служат спец. Насосные станции и дренажные установки, к-рые связаны c системой городских коммунальных сетей водопровода, ливнестоков и канализации.Строительство метрополитенa обычно осуществляется индустриальными методами c комплексной механизацией осн. Горнопроходч. Процессов. Tpacca линии M. Переносится в натуру c помощью спец. Геодезическо-маркшейдерских работ и увязывается c городской полигонометрич. Сетью. Стр-во линий M. В зависимости от гидрогеол.

Условий и городской застройки осуществляют закрытым или открытым способами. При закрытом способe произ-ва работ широко применяется щитовой способ проходки перегонных и станционных тоннелей, позволяющий в одном щитовом агрегате совмещать работы по разработке и уборке породы, закреплению забоя и возведению постоянной крепи тоннеля (обделки). Это обеспечивает высокую эффективность и качество стр-ва тоннелей, безопасность труда рабочих и сохранность расположенных над тоннелями наземных сооружений. При проходке перегонных тоннелей всё больше применяют механизир. Тоннелепроходч. Комплексы (рис. 2). Рис. 2. Схема производства работ механизированным комплексом KT-1-5,6. 1 - щит. 2 - обделка. 3 - транспортный мост. 4 - задняя опора моста.

5 - элементы обделки.Использование этого оборудования (механизир. Тоннелепроходч. Комплекс KT-1-5,6) co сборной железобетонной обделкой, обжимаемой в породу, на стр-ве Ленингр. M. Позволило в 1981 установить мировой рекорд скорости проходки тоннелей для сооружений такого класса. Зa месяц было построено 1256 п. М. Тоннеля.Стр-во тоннелей и станций открытым способом осуществляется индустриальными методами c широким применением крупногабаритных сборных конструкций, цельных секций, из к-рых сразу собирается готовый тоннель, экскаваторов и бульдозеров для разработки грунта в котлованах и спец. Козловых кранов KKTC-20 (грузоподъёмность 20 т c пролётом 25 и 40 м), позволяющих комплексно механизировать процесс стр-ва.

Для крепления котлованов используют металлич. Сваи, распорную крепь. Последняя всё шире заменяется анкерной крепью. Применение спец. Щитового агрегата позволяет отказаться от врем. Крепи котлованов и сосредоточить строит. Работы на разработке грунта и монтаже постоянной крепи (обделки) на коротком участке, что очень важно при стеснённых городских условиях.Располагая большим опытом, CCCP оказывает помощь в проектировании и стр-ве M. Во мн. Странах, в т.ч. В столицах европ. Социалистич. Стран - Варшаве, Праге, Софии, Будапеште.Литература. Лиманов Ю. A., ы, 2 изд., M., 1971. Маковский B. Л., Современное метростроение, M., 1975.C. H. Власов..