Петербургское Метро
г. Санкт-Петербург 1998 г.
— О Г Л А В Л Е Н И Е —
Общие сведения 3
Историческая справка 3
Проектирование и строительство метрополитена 5 в общем 5 в Санкт-Петербурге 6
Строительство станций метрополитена 8 в общем 8 в Санкт-Петербурге 9
Архитектура станций Кировско-Выборгской линии 10
Оборудование, организация движения и подвижной
состав метрополитена 13
Перспектива на 1998 год 14
Хроника событий 14
Литература 18
Метрополитен - это самый молодой вид транспорта. Ленинградское метро не только вот уже 43 года обеспечивает быстроту передвижения, а и радует наши глаза как комплекс выдающихся архитектурных сооружений по праву считающихся одной из достопримечательностей города
Общие сведения
Метрополитен — ( Франц. мetropolitain, буквально — столичный, от греч.
metropolis — главный город столица). Название М. принято во многих странах
мира; другое название “подземка” ( англ. underground, амер. Subway, нем.
Untergrundbahn ).
Метро (в последствии М.) - внеуличная городская железная дорога, для
массовых скоростных перевозок пассажиров, отличающееся большой пропускной
способностью, регулярностью и, благодаря отсутствию пересечений путей в
одном уровне, высокой скоростью движения поездов. Линии М. могут быть
подземными ( в тоннелях ), и надземными ( на эстакадах ). Подземные линии
М. получили наибольшее распространение, так как они не нарушают исторически
сложившейся планировки города, не стесняют движение городского наземного
транспорта и пешеходов, способствуют уменьшению шума и вибрации в зданиях
от движения поездов. Наземные линии М. как правило сооружают в районах
города с относительно не высокой плотностью застройки, при расширении
существующей сети М., устройстве объединенных пересадочных станций М. с
пригородными железными дорогами, на конечных участках примыкающих к депо.
Наземные участки М. должны иметь ограждение. Надземные линии на эстакадах
сооружают на отдельных участках, с учетом рельефа местности, в основном при
пересечении автомобильных и железных дорог, водных и других преград.
М. включает большой комплекс сооружений и устройств, из которых
основополагающими являются: станции и вестибюли со служебными помещениями,
эскалаторные устройства, перегонные тоннели, камеры съездов и тупики,
вагонные депо с производственными цехами и бытовыми помещениями, тяговые и
понижающие электрические подстанции, тоннельные сооружения для инженерного
и санитарно-технического оборудования, вентиляции, водоотлива и
водоснабжения.
Необходимость в М. — скоростном транспорте, не загромождающем уличной
дорожной сети и не имеющем пересечений в одном уровне, ощущается в
большинстве городов с численностью населения свыше 1 млн. человек.
Историческая справка
Таблица 1Строительство М. ряда городов мира
(на 1973 г.)
| Страна |Город |Год ввода |
| | |в |
| | |эксплуатац|
| | |ию |
|СССР |Москва |1935 |
| |Ленинград |1955 |
| |Киев |1960 |
| |Тбилиси |1966 |
| |Баку |1967 |
|США |Нью-Йорк |1868 |
| |Чикаго |1892 |
| |Филадельфи|1907 |
| |я |1901 |
| |Бостон |1955 |
|Великобрита|Кливленд |1863 |
|ния |Лондон |1897 |
| |Глазго |1900 |
|Франция |Париж |1902 |
|ГДР |Берлин |1902 |
|Западный | |1912 |
|Берлин |Гамбург |1971 |
|ФРГ |Мюнхен |1974 |
| |Прага |1896 |
|ЧССР |Будапешт |1898 |
|Венгрия |Вена |1919 |
|Австрия |Мадрид |1924 |
|Испания |Барселона |1925 |
| |Афины |1955 |
|Греция |Рим |1964 |
|Италия |Милан |1959 |
| |Лисабон |1966 |
|Португалия |Осло |1950 |
|Норвегия |Стокгольм |1968 |
|Швеция |Роттердам |1927 |
|Нидерланды |Токио |1933 |
|Япония |Осака |1957 |
| |Нагоя |1913 |
| |Буэнос-Айр|1954 |
|Аргентина |ес |1966 |
|Канада |Торонто |1969 |
| |Монреаль | |
|Мексика |Мехико | |
Первое в мире подземное М. было построено в Лондоне в тоннелях мелкого
заложения и работало на паровой тяге. Длинна Лондонской подземки была 3.6
км, строилась она 8 лет и была открыта 9 января 1863 года. Она соединяла
Западный и Северный вокзалы, и предназначалась в основном для транзитной
перевозки железнодорожных грузов. О пассажирах заботились мало: паровозы
работали на угле и Лондонцы выходили из вагонов черными от копоти. Трудно
было очищать и тоннели М. от накапливавшейся там сажи. Аварии тоже были
обычным явлением. И все же даже такое М. пользовалось успехом. В первый год
им воспользовалось девять с половиной миллионов человек. Строилось первое
метро фирмой “Метрополитен рейлуэй” ( Metropolitan Railway ) 1860-1863 гг.
—отсюда, видимо, и пошло название — Метрополитен. С 1890 г. в Лондоне
началось строительство тоннелей глубокого заложения, а введение
электрической тяги освободило тоннели от дыма и копоти и улучшило условия
эксплуатации городской подземной линии. В 1868 г. появилось М. и в Нью-
Йорке. Однако в погоне за прибылью, его построили над землей. По началу оно
работало на канатной тяге, замененной в 1871 на паровую, а в 1890 на
электрическую. Эстакады чрезвычайно обезобразили город и десятки лет
ньюйоркцы страдали от грохота проносившихся поездов. Позднее появилось М.
в Чикаго. Первое М. на Европейском континенте было построено в Будапеште в
1896 году. К Всемирной промышленной выставке 1900 года соорудили первую
линию М. в Париже. В последствии М. было построены в Мадриде, Барселоне,
Афинах, Токио, Осло, Стокгольме, и других городах. Проектирование,
строительство и эксплуатация линий М. нередко велись конкурирующими
фирмами, вследствие чего эти линии в ряде случаев не составляли единой
сети, иногда отличались шириной колеи, напряжением в контактной сети.
В крупнейших и крупных городах различных стран развитее и реконструкция
существующих сетей и строительство новых линий М. особое значение приобрели
после 2-ой мировой войны 1943-45. Интенсивное развитее городов часто
требовало отказа от эстакад и постепенной замены наземных и надземных М.
поземными. Сведение о строительстве М. наиболее крупных городов мира
представлены в таблице 1.
К первым проектам М. в России можно отнести проект подземной магистрали
между Балтийским и Финляндским вокзалами в Петербурге, который
разрабатывался в Управлении Балтийской железной дороги в 1889 году. В
первые годы XX века было создано несколько проектов петербургского М. В
большинстве из них намечалось в первую очередь соединить вокзалы, в
некоторых —разгрузить самую напряженную магистраль города Невский проспект.
В 1901 инженер Печковский предлагал комбинированную подземно-наземною
дорогу с центральным вокзалом у Казанского собора и трассами к Балтийскому
и Варшавскому вокзалам. В 1902 году инженер П. Балинский предлагает свой
план строительства метрополитена в Петербурге и Москве, указывая, что “
отсутствие удобных и быстрых средств окраин с центром поглощает все
сбережения у... неимущего класса ” и “ помощь можно оказать только
постройкой железных дорог большой скорости... ”. Проекты Балинского
встретили резко и отрицательно отношение власти имущих. Императорское
археологическое общество писало князю Голицыну: “Проект... поражает дерзким
посягательством на то, что... дорого всем русским людям... Так как
тоннели М. в некоторых местах пройдут под храмами на расстоянии всего трех
аршин, то святые храмы умаляются в своем благолепии”. Решение было:
“Господину Балинскому в его домогательствах отказать”. Проекты М. в
Петербурге представляли также инженеры Решевский, Кульшинский, Гиршсон,
Енакиев, Горчаков, Предлагал свои проекты и Генрих Осипович Графтио.
Русские инженеры думали не только о подземном, но и о надземном М. В 1900
году по предложению инженера И. В. Романова был сооружен участок наземной
подвесной монорельсовой дороги в Гатчине. Испытания прошли успешно, и
Романов создал проект кольцевой подвесной дороги вокруг Петербурга
Все дореволюционные проекты М. остались лишь на бумаге.
В январе 1941 года началось строительство М. в Ленинграде. Создана
организация возглавлявшая эту работу она стала называться Ленметростроем.
Начальником Ленметростроя в те годы был очень энергичный инженер-путеец И.
Г. Зубков. На помощь ленинградцам пришло много опытных московских
метростроевцев. К этому времени Ленинградским научно-исследовательского
института коммунального хозяйства была разработана схема М. Ленинграде. Она
предусматривала три городские линии глубокого заложения и четыре
пригородные — наземные.
Первая городская линия линия намечалась от Автово — под проспектом Стачек,
Обводным каналом, Литейным проспектом — до Финляндского вокзала. То есть от
построенной после войны она отличалась тем, что связывая все вокзалы, от
основного, Московского, она проходила на некотором расстоянии. От этой
линии предполагалось короткое ответвление — от перекрестка Московского
проспекта и Обводного канала к заводу “Электросила”.
Вторая линия проектировалась от Балтийского вокзала — под Лермонтовским
проспектом, каналом Грибоедова — к Казанскому собору.
Третья должна была пройти от Московского вокзала — под Невским проспектом,
площадью Декабристов, через Васильевский остров, под Большим проспектом и
Кировским проспектом Петроградской стороны — к Новой Деревне и станции
Ланская. Появились первые вышки шахт в Автово, у Кировского завода, у
Балтийского вокзала, на Выборгской стороне. В 1942 году — к 25-летию
Советской власти — предполагалось проложить тоннели первой очереди с 12
станциями. Вероломное нападение немецких фашистов сорвало эти планы. Вместо
метрополитена метростроевцам пришлось строить оборонительные сооружения.
После победного завершения войны, метростроевцы вернулись к своему делу и
уже в к 1947 году работы по проходке тоннелей были возобновлены.
Проектирование и строительство метрополитена
в общем
В зависимости от характера эксплуатации сети М. проектируется с
независимым ( замкнутым ) движением поездов по отдельным, не связанным
между собой линиям, с переходом части поездов с одной линии поездов на
другую и в виде комбинированных сетей. М. удобен для пассажиров совершающих
сравнительно дальние поездки поэтому расстояние между станциями в городах
России, как правило устанавливается от 1 до 2 км. Среднее расстояние между
станциями М. Берлина, Мадрида, Милана, Буэнос-Айреса, Торонто и некоторых
других городов Европы и Америки составляет 500—800 м. В ряде городов
например в Нью-Йорке эксплуатируются линии скоростного М. ( метро экспресс
), на которых станции располагаются через 3-6 км и связываются удобными
короткими переходами со станциями обычных линий М.
Глубина заложения линий М., типы тоннельных сооружений и методы
производства работ устанавливаются на основании детальных
градостроительных, инженерно-геологических, технико-экономических, и других
исследований. Наиболее экономичным является сооружений линий М. мелкого
заложения. Они удобнее и дешевле в эксплуатации, чем линии глубокого
заложения. Пассажир затрачивает минимум времени при подходе к поездам и
выходе со станций. Тоннели линий мелкого заложения сооружаются обычно на
глубине 10-15 метров от уровня земли. Линии М. глубокого заложения (30-50
метров) прокладывают преимущественно в районах города с плотной
многоэтажной застройкой и развитым подземным хозяйством, а также при
неблагоприятных геологических и гидрогеологических условиях для сооружения
линий мелкого заложения. Сооружение тоннелей глубокого заложения
практически не нарушает нормальной жизни города и почти не влияет на
устойчивость зданий и подземных коммуникаций.
Нормируемые параметры трасс современного М. в плане и профиле обеспечивают
высокие эксплуатационные качества пути и плавности хода поездов. План линей
М. определяется расположением основных районов высокой концентрации
пассажиров, городской планировкой, транспортными и инженерными подземными
коммуникациями ( автомобильные тоннели, магистральные
коллекторы и др. ). При мелком заложении тоннели, как правило сооружаются
вдоль основных магистралей города. Наименьший радиус кривых, который
разрешается применять на главных путях М. СССР, равен 500 метров, что
значительно превышает показатели зарубежных метрополитенов (
Лондон —100 метров, Мадрид —90 метров, Берлин —75 метров ). Ширина колеи
современного М. одинакова с шириной нормальной железнодорожной колеи (1520
мм). В зарубежных М. наиболее распространена ширина колеи 1435 мм. Однако в
некоторых странах отсутствует единый стандарт на ширину колеи.
Строительство линии М. начинают с геодезическо-маркшейдерских работ
перенесению трассы в натуру. Тоннели, сооружаемые закрытым способом,
ориентируют путем передачи проектных координат через шахтные стволы. При
глубоком заложении М. шахтные стволы, как правило, располагают в стороне от
трассы и соединяют с тоннелями подходными выработками, которые в период
строительства используют для транспортных целей, а в законченном сооружении
— для размещения вентиляционного оборудования. При сооружении тоннелей
мелкого заложения закрытым способам принимаются меры, исключающие осадку
поверхности, повреждений сооружений городского подземного хозяйства и
расположенных поблизости зданий. При открытом способе работ поверхность
улиц вскрывается и тоннельные конструкции возводятся в котловане со
свайными креплениями или откосами. Движение наземного городского транспорта
отводится в сторону или пропускается по временному мосту через котлован.
Основания и фундаменты зданий, расположенных вблизи трассы, при
необходимости укрепляют.
Сооружения тоннелей закрытым способом производится щитами проходческими
или горными методами. Щит — сооружение, предохраняющее рабочих от обвала
грунта. Механизированный проходческий щит ленинградского типа представляет
из себя стальной цилиндр весом 220 тонн. Своими шестью вращающимися дисками
—фрезами, снабженными резцами из твердых сплавов, — он вгрызается в породу
срезая ее пласты. При движении в перед щит толкается 24 гидравлическими
домкратами от уже установленных тюбингов тоннеля. Грунт по специальному
желобу сбрасывается на транспортер, подающей его в вагонетки. В
тяжелых инженерно-геологических условиях (плывуны и
водоносные грунты) применяют специальные методы: кессон, замораживание
грунтов , водопонижение, химическое закрепление грунтов и др. Конструкции
тоннельных сооружении М. выполняются из сборных железобетонных или
металлических элементов, а также из монолитного бетона и железобетона.
Строительство М. обычно осуществляется индустриальными методами с
комплексной механизацией всех основных процессов работ. Для защиты
станционных сооружений М. от проникновения подземных вод, кроме
гидроизоляции, применяется система водоотводящих зонтов из асбестоцемента
или других материалов.
в Санкт-Петербурге
После победоносного завершения Великой отечественной войны, при
возобновлении работ по строительству метрополитена в городе-герое
Ленинграде, вновь встал вопрос, по каким направлениям-трассам вести его
линии, на какой глубине. Опять были рассмотрены все предреволюционные и
предвоенные проекты. Их основная идея — М. должно соединить прежде всего
все вокзалы — была признана правильной: ведь к одному Финляндскому вокзалу
по выходным дням устремляется до 400 тысяч человек. Чтобы убедится в
правильности намечаемых трасс и мест будущих станций, было проведено
изучение пассажиропотоков. Для этого в трамваях, троллейбусах и автобусах
пассажирам выдавали талончики которые при выходе нужно было опустить в
ящик. По количеству этих талонов определялась густота пассажиропотоков.
На основании полученных данных были окончательно намечены трасса первой
линии и первый участок первой очереди ленинградского М. протяженностью
около 11 километров с восемью станциями. Этот участок проходящий с юго-
запада на северо-восток, связал четыре вокзала Московский, Витебский,
Варшавский и Балтийский и соединял новые районы с центром города. 15 ноября
1955 года были открыты для эксплуатации станции “Автово”, “Кировский
завод”, “Нарвская”, “Балтийская”, “Технологический институт”, “Площадь
Восстания”. В 1958 году вступили а строй станции “Чернышевская” и “Площадь
Ленина” (Финляндский вокзал ). Давняя мечта соединить подземной дорогой все
вокзалы города была претворена в жизнь. В 1960 году был введен в
эксплуатацию второй наклонный ход на станции “Площадь Восстания” с
вестибюлем, встроенным в здание Московского вокзала, и с выходам к его
перронам; в 1962 году — второй вестибюль станции “Площадь Ленина” на
Боткинской улице. Кировско-Выборгская линия ныне на юге имеет еще две
станции — “Ленинский проспект” и “Проспект ветеранов”. Они начали работать
в 1977 году. А на севере — еще семь станций. “Выборгская”, “Лесная”,
“Площадь Мужества”, “Политехническая”, “Академическая” вступили в строй
действующих в 1975 году. “Гражданский проспект” и станция “Комсомольская”
(“Девяткино”), совмещенная с железнодорожной платформой Девяткино,
завершены в 1978 году.
Вторая линия должна была связать предприятия и жилые кварталы разросшегося
Московского района со старейшей Петроградской стороной. Первый участок
Московско-Петроградской линии со станциями “Технологический институт-II”,
“Фрунзенская”, “Московские ворота”, “Электросила”, “Парк Победы” был пущен
в апреле 1961 года. В июле 1963 года к ним добавились станции “Площадь
Мира”, “Невский проспект”, “Горьковская”, “Петроградская”. В 1969 году
вступила в строй действующих “Московская”, а в 1972 году —станции
“Звездная” и конечная на южном участке этого направления — “Купчино”,
соединенная со станцией витебской железной дороги. Первый участок Невско-
Василеостровской линии со станциями “Василеостровская”, “Гостиный двор”,
“Маяковская”, “Площадь Александра Невского” был открыт к 50-летию Великого
Октября. В декабре 1970 года был сдан новый участок этой линии со станциями
“Елизаровская” и “Ломоносовская”. Станция “Приморская” начала
функционировать в 1979 году.
Выбор глубины заложения М. диктовался гидрогеологическими условиями и
густой застройки вдоль трассы.
Под нами в глубине на гранитах самой древней архейской эры лежат
древнейшие осадочные породы: на территории Ленинградской области это
гдовские песчаники и кембрийские глины. Непосредственно на кембрийских
глинах находятся отложения новейшего периода истории земли — четвертичного.
Для четвертичного периода здесь характерны мореные отложения нескольких
наступлений ледников с большим количеством валунов. Выше залегают так
называемые ленточные глины. Над ними иловатые пески и суглинки. И наконец,
культурный слой — результат деятельности человека, достигающей местами
нескольких метров.
Проектировщикам и строителям было ясно, что в четвертичных породах с их
напорными водами прокладывать М. будет чрезвычайно сложно. Это вскоре
доказало сооружение верхних участков вертикальных шахт и наклонных
(эскалаторных) тоннелей. В центре города, в старых густо застроенных
районах, станции М. имеют глубокое заложение, тоннели здесь проходят в
основном в кембрийских отложениях. В районах новостроек отдельные участки
целесообразно строить открытым способом или мелкого заложения. Из станций
первой очереди “Автово” — станция мелкого заложения, но ее сооружение
вызвало большие трудности, чем прокладка глубоких тоннелей. Немало хлопот
создала здесь строителем и речка Красненькая, которую пересекала трасса
метро. Применив замораживание грунта, метростроевцы справились с этим
участком, проходящем в пластических глинах и суглинках. В сложные
геологические условия попали метростроевцы между станциями “Лесная” и
“Площадь Мужества”. Тоннели на протяжении около четырех сот метров должны
были пройти в толще четвертичных водонасыщенных отложений и водных песков с
напором воды в несколько атмосфер. Обогнуть этот так называемый размыв было
нельзя, так как слой песка здесь толст и обширен. Опять прибегли к
замораживанию грунта. Чтобы уменьшить количество скважин, которые следовало
пробурить, и уменьшить количество труб, необходимых для замораживания
грунта, инженеры “Ленметростроя” предложили, в отличии первоначального
проекта, прокладывать тоннели не на одном уровне, а один над другим. Это
значительно сократило число потребованных скважин и труб.
8 апреля 1974 года при бурении передовых разведочных скважин в нижнем
тоннеле была обнаружена незамерзшая порода, из которой поступала вода.
Затем в забое появились трещины, через которые начал прорываться плывун.
Вскоре и верхние тоннель стал заполнятся. Аварийные затворы из-за быстрого
поступления плывуна полностью закрыть не удалось. Плывун затопил оба
тоннеля на целый километр, разморозил значительную часть льдогрунтового
массива. Для того чтобы остановить плывун, у станции “Лесная” в тоннелях
была сооружена перемычка и произведена закачка воды в аварийные участки.
В решении комплекса проблем, возникших при ликвидации аварии, приняли
участие многие научно-исследовательские институты Ленинграда. Впервые в
мировой практики был применен жидкий азот, имеющий температуру минус 196(,
это значительно ускорило все работы по замораживанию, в том числе и по
созданию льдогрунтовой перемычки. Помимо жидкого азота был применен ряд
новых материалов и приборов. Например: полимербетон с добавлением
пластифицирующей смолы, схватывающихся при температурах, близких к 0(;
полимербетонные растворы для инъекций в железобетонную рубашку, чтобы
понизить ее водонепроницаемость: система межскважинного акустического
просвечивания, сигнализирующая о наличии непромороженных зон.
В ноябре 1975 года была произведена сбойка верхнего и нижнего тоннелей, а
через месяц весь участок от “Площади Ленина” до “Академической” сдан в
эксплуатацию с оценкой отлично. Ни одна станция метро не сооружается без
тщательного изучения геологических и иных условий ее нахождения, без
тщательного анализа расчета конструкций станций и тоннелей.
Расчет конструкций Ленинградского М. делался с учетом многолетнего опыта
московских метросроителей. Но в Москве М. прокладывалось в основном в
известняках, так же как железнодорожные тоннели строятся обычно в скальных
грунтах. А вот тоннелей, которые надо рассчитывать одновременно и на
скальною породу и на глину, еще не строили. Пришлось тщательно изучать
свойства кембрийских глин и делать новые расчеты. Так, в Москве чугунные
тюбинги перегонных тоннелей делались одинаковыми по прочности. Исследования
показали, что кембрийские глины будут давить на тюбинговое кольцо тоннеля
гораздо сильнее с верху. Значит кольцо должно быть более сильней на верху и
может быть облегченны с баков — то есть можно применить так называемою
конструкцию переменой жидкости. На рубеже 1959 — 1960 годов при кафедре
тоннелей и метрополитенов Ленинградского ордена Ленина института инженеров
железнодорожного транспорта имени В. Н, Образцова была создана лаборатория
моделирования тоннелей. В ней на небольших моделях создаются условия, в
которых будут действовать подземные сооружения. Первой была построена
конструкция станции “Парк Победы”, а затем и все строившееся позднее. В
ликвидации последствий аварии у станции “Площадь Мужества” кафедра тоннелей
и метрополитенов Института инженеров железнодорожного транспорта принимала
самое активное участие. Испытание модели этого участка позволило выбрать
лучшею конструкцию укрепления тоннеля.
Когда-то работы в тоннелях велись с помощью отбойных молотков, а погрузка
породы в вагонетки осуществлялось в ручную — лопатами. Сооружение тоннелей
в Ленинграде уже на первой поре стало механизированным. В Ленинграде был
спроектирован механизированный проходческий щит ленинградского типа. За
проходческим щитом двигается второй механизм тюбингоукладчик, или эректор.
Своими стальными “руками”, которые могут двигаться по окружности, радиусу и
вдоль тоннеля, он доставляет и размещает тюбинги в любое место монтируемое
обделки тоннеля. Для ускорения строительства тоннели между станциями ведут
с двух сторон — навстречу друг другу. Прокладку трассы и точность стыковки
обеспечивают маркшейдеры — подземные геодезисты.
Донецкие маркшейдеры, участвовавшие в прокладке первой очереди московского
М. , работали очень осторожно. Они обязательно сперва проходили штольней
малого диаметра. В случае ошибки ее легко было поправить при расширении
тоннеля до полного профиля. Теперь, при проходке тоннелей механизированными
щитами, дающими готовый тоннель с уже установленными тюбингами, расчеты
маркшейдеров должны быть особенно точными. И действительно, встречные
тоннели соединяются с точностью до двух сантиметров. Этому помогают и
созданные в Ленинграде щитовые приборы, коренным образом улучшившие
определений положений щита. Маркшейдеры первыми приходят на строительство
М. :они переносят проект в натуру. Разбивка всей трассы сначала
производится на поверхности земли. По этой разбивке задаются все центры
вертикальных шахт, наклонных, эскалаторных ходов. Затем крайние точки
разбивки через вертикальные шахты с помощью отвесов переносят под землю. От
этих точек, под землей, задаются направление горизонтальных штолен со всеми
их поворотами и уклонами.
По этой разбивке маркшейдеры руководят включением домкратов — направлением
движения проходческого щита.
Когда строили участок Кировско-Выборгской линии от “Площади Восстания” до
“Площади Ленина”, пришлось первый раз пройти двумя тоннелями под Невой.
Осуществилась мечта русского изобретателя-самоучки Мещанина Торгованова, в
1820 году представившего проект “проезда с Адмиралтейской стороны на
Васильевский остров под Невою, не мало не мешая оной течению”. Царскому
правительству осуществить этот проект было не под силу.
При прокладке тоннеля между станциями “Невский Проспект” и “Горьковская”
под Невой проходчики наткнулись на узкую, ранее не выявленную впадину в дне
Невы. Пришлось тоннель заглублять с максимально допустимым уклоном . Теперь
на этом участке пассажиры первого вагона оказываются на шесть метров ниже
едущих в хвостовом. Хотя от впадин в дне реки стараются уйти поглубже, для
полной безопасности работы ведутся кессонным способом. При подходе к реке
тоннель герметически перегораживается, и в подречную часть нагнетается
воздух. Повышенное давление препятствует проникновение воды в тоннель. Но к
работе в условиях повышенного давления организм человека должен привыкнуть,
поэтому рабочие в течении одного-двух часов “шлюзуются” в специальных
камерах, где давление постепенно повышается от атмосферного до кессонного.
Тоже самое, только в обратном порядке, совершается и при выходе.
Строительство станций метрополитена
в общем
Особое положение в комплексе сооружений М. занимают станции, вестибюли и
пересадочные узлы, непосредственно связанные с обслуживанием пассажиров.
Наряды с выполнением своих основных функций они должны обеспечивать
безопасность пассажиров, обладать определенными удобствами (в том числе
максимально короткий путь от поверхности к перронным залам и в обратном
направлении, чистота и оптимальная температура воздуха и др.). В местах
пересечений или соприкосновений различных линий М. сооружаются пересадочные
(узловые) станции. Их перронные залы соединяются лестницами и коридорами
(узлы коридорного типа) или только лестницами либо эскалаторами (узлы
двухъярусного — так называемого башенного типа), а иногда располагаются в
одном уровне, с пересадкой через платформу непосредственно из вагона в
вагон (узлы объединенного типа). В России станции М. и переходы оборудуются
эскалаторами для подъема пассажиров на высоту более 5м. При высоте более
7м. предусматриваются эскалаторы и для спуска пассажиров. В зарубежной
практике иногда применяют подъемники лифтового типа с кабинами вместимостью
до 130 человек.
Станции мелкого заложения сооружаются главным образом со вскрытием
поверхности. Для их перекрытия используются стоечно-балочные конструкции с
1, 2 или несколькими рядами опор или сводчатые конструкции, рассчитанные на
нагрузки от массы земли толщиной 1-2,5 м. и движущегося по поверхности
уличного транспорта.
Станции глубокого заложения обычно представляют собой 2, 3 или нескольких
тоннелей с монолитной или сборной обделкой, выдерживающий давление
вышележащих пород. Обделка в каждом тоннеле состоит из замкнутых и
соединенных между собой колец, образованных чугунными или железобетонными
тюбингами. Эти станции подразделяются на пилонные и колонные. В пилонных
станциях М. опорами перекрытия служат массивные пилоны, образованные 2 — 4
или большими количеством тюбинговых колец, в колонных — стальные или
железобетонные колонны. Строительство колонных станций дороже и сложнее
строительства пилонных, но более открытое внутреннее пространство колонных
станций удобнее для движения массовых потоков пассажиров и облегчает их
зрительную ориентацию. В основном в периферийных районах городов, где
проходят наземные линии, сооружают станции в виде павильонов или с
открытыми платформами, защищенными легкими навесами и козырьками. Тип
станций во многом зависит от конкретных условий строительства
(особенно от гидрогеологической обстановки ).
Первые станции лондонского М. сооружавшиеся под проезжей частью улиц,
имели сводчатые перекрытия из кирпича с вентиляционными решетками,
устроенными непосредственно на тротуарах. Поездные пути располагались по
центральной продольной оси станции М., по сторонам путевого полотна
находились две боковые пассажирские платформы ( этот тип станций с узкими,
шириной 1,5 — 3 м , боковыми платформами, простой по устройству, но не
достаточно удобный пассажиров, получил распространение в М. Западной Европы
и Америки ). В дальнейшем при строительстве в Лондоне станции М. глубокого
заложения стали применять ограждающие конструкции кольцевого сечения из
чугунных тюбингов, облицованные керамической плиткой. Большинство станций
парижского М. имеет одинаковую односводчатую конструкцию, с центральным
расположением путей и боковыми пассажирскими платформами. После постройки
станций берлинского М. с пассажирской платформой так называемого островного
типа (расположенной между путями). Преимуществами такой станции являются
удобное расположение входов и выходов со стороны концов платформы, более
полное использование всей площади платформы, легкость ориентировки
пассажиров и возможность изменения направления поездки без перехода через
пути.
В целом в зарубежной практике строительство М., за редким исключением,
преобладает утилитарный подход к архитектурному решению М. Большое внимание
облику М., особенно станций, стали уделять лишь во 2-й половине 20 века ;
применяются новейшие конструкции, строительные и отделочные материалы,
средства рекламы и визуальной информации.
С конца 50-х гг. для мирового градостроительства характерна тенденция к
объединению станций М. с другими городскими транспортными сооружениями с
целью создания больших удобств и безопасности для пассажиров и наиболее
эффективного комплексного использования подземного пространства города.
Строятся объединенные станции для объединенной пересадки с М. на городские
и пригородные железные дороги.
в Санкт-Петербурге
Станции глубокого заложения первой очереди ленинградского М. по их
конструктивному решению можно разделить на два типа: пилонные и колонные.
Из первой очереди Кировско-Выборгской линии станции “Технологический
институт” и “Балтийская” сооружены со стальными колоннами. Они просторнее
дают возможность большего обзора пассажирам. Из станций первой очереди
ленинградского М. колонной является станция “Кировский завод”. Ее опоры
сделаны не стальные, а собранные из чугунных тюбингов.
Уже в 1956 году на строительстве Московско-Петроградской линии началось
освоение и внедрение в тоннельные конструкции высокопрочного сборного
железобетона.
Стали применять и совершенно новый тип конструкций станций.
“Парк Победы”, “Московская”, “Петроградская”, “Звездная” на Московско-
Петроградской линии, “Василеостровская”, “Гостиный двор”, “Маяковская”,
“Площадь Александра Невского”, “Елизаровская”, “Ломоносовская” на Невско-
Василеостровской линии выглядят совсем иначе, чем строившееся раньше: в них
нет посадочных платформ. В боковых стенках единственного, центрального,
зала станции — ряд ниш с закрытыми дверьми. Только когда замрет шум
подошедшего поезда, двери открываются. Одновременно раздвигаются и двери
вагонов поезда — они точно против дверей зала. Совсем как в лифте. Поэтому
система получила название “горизонтальный лифт”.
“Площадь Мужества” и “Политехническая” — первые в Ленинграде и в стране
односводчатые станции глубокого заложения. Свод этих станций перекрывает
оба пути и пассажирскую платформу. Он собирается из железобетонных блоков,
которые затем домкратами разжимаются в пароду. Это дает те же преимущества,
что и вдавливание в грунт обделки перегонных тоннелей. Опорами для свода
этих станций служат два тоннеля, по типу перегонных, из железобетонных
тюбингов, внутри заполненные бетоном. Свободное от внутренних опор обширное
пространство, перекрытое одним сводом, создает больше возможности и дли
архитектурного решения. Разработка конструкций этих станций и
осуществление их в натуре отмечены государственной премией 1978 года.
Станции “Выборгская”, “Лесная”, “Академическая” и “Гражданский проспект”
имеют металлические колонны и прогоны коробчатого сечения (прогон — балка,
проходящая по верху колонн, на которую опираются своды центрального и
перронных залов). Конструкции этих станций делались из усиленного сборного
железобетона.
По продольному профилю станции размещены выше перегонных тоннелей, как бы
на горках. Поезда от станций идут под уклон — сокращается расход
электроэнергии. Перед станциями поезд идет на подъем — меньше тратится
электроэнергии и сжатого воздуха на торможение состава. Уже при сооружении
первой линии Ленинградского М. встал вопрос о фундаментах под наружные
вестибюли. Большинство из них попадало на плывун или ленточные глины. И
даже двадцати метровые сваи быстро уходили в грунт. Тогда пошли по другому
пути — стали сооружать под вестибюли сплошную железобетонную плиту —
“плавающей фундамент”. Благодаря своей большой площади, он сократил
нагрузку на грунт и предотвратил осадки. Те же трудности, связанные с
осадкой грунта, возникли и при установке эскалаторов. Эскалаторы, созданные
для первой очереди московского М. на ленинградском заводе “Красный
металлист” и для последующих очередей Перовским машиностроительным
заводом, не подходили. Они имели две “жесткие” точки — неподвижные опоры
внизу и вверху. В условиях Ленинграда осадки в верхней точке были
неизбежны. Родилась мысль о создании гибкого эскалатора из отдельных
секций. Каждая секция опирается на свои фундаменты из сборных
железобетонных блоков: когда верхние опоры оседают, эскалатор покорно
следует изгибу — работа наклонного эскалатора не нарушается. Совместными
усилиями инженеров Ленметростроя эта идея была осуществлена.
Помимо времени на поездку в поезде метро, пассажир тратит его и на спуск
по эскалатору. Еще в первые годы эксплуатации М. скорость движения
лестничного полотна была повышена с 0,75 метров в секунду до 0,94. Для
чистки направляющих рам есть совсем маленькая скорость — 0,04 м/с. После
каждого 140 тысяч километров пробега делают капитальный ремонт. Сейчас все
эскалаторы переведены на автоматическое и дистанционное управление.
Например, для трехленточного наклонного хода автоматика обеспечивает:
включение резервного среднего эскалатора при остановке по техническим
причинам одного из крайних эскалаторов; переключение среднего эскалатора,
работавшего в направлении, противоположном остановившемуся по технической
причине крайнему эскалатору; при остановке двух крайних эскалаторов
средний продолжает работать на подъем или переключается на подъем. Все это
делается немедленно, автоматически.
Архитектура станций Кировско-Выборгской линии
Еще при строительстве первой очереди Московского М. было положено начало традиций рассматривать станции М. не только как необходимые конструктивные сооружения подземной дороги, но и как произведения архитектуры, воплощающ