Метрополітени Метрополітеном називається міський позавуличним елект ріфіцірованний рейковий транспорт, призначений для швидкісних масових перевезень пасажирів. До метрополітенам відносять різні види швидкісного позавуличним транспорту (табл. 23), в тому числі: - - метро; - - міні-метро; - - метро центру; - - експрес-метрополітен; - - наземний легкий метрополітен.
Крім того, в даний час проектуються нові види швидкісного позавуличним транспорту, що мають різні технічні відмінності від існуючого метро і покликані поліпшити якість роботи системи швидкісного транспорту. Метрополітен - складна інженерна споруда, що включає станційні, перегінні і ескалаторні тонні чи, шахтні стовбури, камери різного призначення (для розмі щення систем водовідливу і вентиляції, санвузлів, медпунктів, камер з'їздів, - служби колії, тягово-знижувальних підстанцій), кабельні ходки, наземні вестибюлі станцій. Багато станції мають високу архітектурно-художню цін ність, а нерідко стають унікальними творами ар хітектури (рис. 2.29). У їх оформленні використовують різні види мармуру, граніту, декоративної кераміки, художньо ву ліплення, римську і флорентійську мозаїки, скульптуру, фрески, унікальну освітлювальну арматуру і системи осве ння. Лінії метрополітенів поділяються на: надземні, розташовувані на естакадах, висота яких визначається габаритами наземного транспорту, рельєфом місцево сті і містобудівними умовами (рис. 2.30); наземні, розташовувані на поверхні землі, там, де це дозволяють планувальні умови (рис. 2.31); підземні, розташовувані на глибині від 5 до 70 і більше метрів від поверхні землі (мал. 2.32). У деяких містах під землею розташовуються лінії швидкісного трамвая і ділянки ж залізничної ліній. Проектування ліній метрополітену базується на таких основних принципах створення ефективних транспорт них комунікацій: 1. 1. комфортабельності - найбільш повне задоволення з требностей пасажирів шляхом створення зручної системи масових швидкісних регулярних і безпечних перевезень при дотриманні дении вимог санітарно-гігієнічних норм; 2. 2. експлуатаційному - забезпечення гнучкою, зручною і без запасних експлуатації з найменшими трудовитратами шляхом з будівлі довговічних і надійних споруд, автоматизованих их технологічних пристроїв, рухомого складу, сучасної ремонтної бази;
3. 3. будівельному - забезпечення високої якості при міні мальної вартості та трудомісткості будівництва, шляхом комплексної механізації робіт, її чіткої спеціалізації, створення індустрії тунельних конструкцій і монтажних вузлів; 4. 4. екологічному - забезпечення нормальних умов життєдіяльності діяльності міста в період будівництва та експлуатації мет рополітена шляхом вибору раціональної схеми прокладки ліній і способів виконання робіт з урахуванням вимог охорони ок колишнього середовища; 5. 5. техніко-економічному - забезпечення високого технічного ського рівня будівництва і експлуатації при мінімальних трудових, матеріальних і фінансових витратах, шляхом використання тання сучасних конструктивних і технологічних рішень Вік тора.
Проектування траси ліній метрополітену визначається міською забудовою і ведеться відповідно до генерального плану розвитку міста. Зазвичай для міст з чисельністю населення близько 1 млн. чол. розробляють генеральну схему ліній метрополії тена, що представляє собою довгостроковий стратегічний план розвитку його мережі. Схема передбачає напрями, протя боргованості і черговість будівництва ліній, місця розташування ня станцій, депо, пересадочних вузлів між станціями метро і пунктами зупинок залізниць. Зокрема, Гені ральним планом розвитку міста Москви до 2005 року преду сматривается збільшення протяжності ліній діючої мережі метрополітену і ліній швидкісного трамвая до 420 км, зі будівлю нового пересадочного контуру станцій на периферії Центрального Адміністративного округу, будівництво додат навчих входів і нових станцій на діючих лініях . У більшості випадків лінії метро мілкого закладення прокладають уздовж основних міських магістралей, резерви ю чи для них технічну зону шириною не менше 40 м для упо рядкування будівництва наземних та підземних міських споруд, що зводяться і прокладання інженерних комунікацій. Для ліній глибокого закладення розміщення в плані, в пер шу чергу, визначається розташуванням станцій, між кото римі по найкоротшому напрямку прокладаються тунелі, незалежно від розташування існуючої забудови (за винятком особливо цінних монументальних споруд і глибоких розмивів корінних порід, які необхідно обходити).
Радіуси кривих беруть найбільшими. Глибину закладення тунелів метрополітену призначають, виходячи з: - існуючої забудови та планування міста; - ширини міських проїздів; - розташування підземних комунікацій; - топографії місцевості; - інженерно-геологічних та гідрогеологічних умов по трасі. Кращі експлуатаційні та економічні показники ма ють тунелі дрібного закладення, характеризуються тим, що тунелі і станції споруджуються на мінімально можливої ??гли біні, від денної поверхні. Їм надається перевага при будівництві ліній метрополітену в знову забудовуваних районах, коли не порушуються і не переносяться великі місто ські комунікації і не виникає необхідності в проведенні значних обсягів робіт з укріплення будівель. При дрібному закладення ліній метрополітену значно знижується сто імость станційних входів і з'являється можливість збільшен ня їх кількості. Лінії, переважно, трасуються під великими вулицями та магістралями і слабо забудованими кварталами. У центральних районах міста перевага віддається тонні лям глибокого закладення. У цьому випадку перегінні тунелі і станції зводять у корінних породах. До основних недоліків таких ліній можна віднести більш високу вартість їх будiвництва, збільшення термінів зведення і витрати часу на вхід і вихід пасажирів на станції, а також значні експлуатаційні витрати. Наприклад, вартість похилого Еска латорного тунелю на лініях глибокого закладення становить до 35% від усієї вартості станційного комплексу (рис. 2,33).
У районах нової забудови міста, якщо це допускається су існуючих містобудівними умовами, з метою удешев лення будівництва проектують наземні лінії метрополії на. Їх траса ув'язується з існуючою плануванням міський забудови. На перетині ліній метрополітену з вулиця ми і магістралями проектування ются автодорожні тунелі, пу тепроводи і пішохідні перехо ди. Ці лінії мають саму вниз кую вартість будівництва і експлуатації, але через підвищений ного рівня шуму і порушення нормальних умов життєдіяльності ності міста в місцях про кладки вони не знаходять широкого розповсюдження. У Росії і більшості країн світу мережу ліній метропо літена побудована за принципом незалежного руху поїздів по кожній лінії, з можливо стью переходу з однієї лінії на іншу на пересадочних вузлах. Ці вузли є системи станцій, розташований них в різних рівнях на різних лініях і пристроями, що забезпечують пересадку пасажирів з однієї лінії на дру гую. У містах з радіальної схемою планування транспортної мережі зазвичай розвивається радіальна схема метрополітену з 3 - 4-х ліній (рис. 2.14, а). У нашій країні ця схема характерна для міст з кількістю жителів від 1 млн до 4 млн чол. (Єкатеринбург, Челябінськ, Красноярськ та ін.) (Рис. 2.35). У мегаполісах з населенням понад 4 млн чол. використовується радіально-кільцева схема метрополітену (рис. 2.34, 6, рис. 2.36). Можлива трансфор мація радіальної схеми в радіально-кільцеву, як це походить ходило в Москві (пор. рис. 1.28 і 2.36) і відбувається в Санкт-Пе тербурге. Прямокутна схема розвитку ліній (рис. 2.34, в) характер на для метрополітену таких європейських і американських горо дів, як Лондон, Париж, Чикаго (рис. 2.37), кільцева схема (рис. 2.34. г) - для Глазго (рис. 2.38), Маніли (рис. 2.39), лінійна (мал. 2.34, д) - для Хайфи. Із зростанням населення і розвитку міста лінійна схема може трансформуватися в Х-образну (рис. 2.34, е, р ис. 2.40), а потім у радіальну і радіально-кільцеву-
Наведені схеми мають досить спрощений характер і нерідко розташування ліній того чи іншого міста доста точно складно прив'язати до будь-якої типовою схемою. У будь-якому випадку, схема ліній метрополітену повинна відображати специфічні етичні особливості конкретного міста - його планування, раз щення житлових і промислових комплексів, адміністративно них і культурних центрів, зон відпочинку, великих спортивних комплексів.
Основну частину ліній метрополітену складають перегін ні тунелі (рис. 2.41). У залежності від кількості колій, вони під поділяються на: - - одноколійні, призначені для руху поїздів в од ном напрямку; - - двоколійні, що вміщають до загального конструктивних обсяг шляхи двох напрямків руху; - - багатоколійних, що вміщують від трьох до шести шляхів. Число шляхів у перегінному тунелі визначається інтенсивно стю пасажиропотоків, глибиною закладення тунелів, спосо бом виробництва робіт, типом пасажирських платформ. При глибокому закладенні тунелі, як правило, бувають одноколійних ми, круглого перерізу. При дрібному закладення - одно-або двох путнє. Багатоколійних тунелі, при невеликій глибині закладання вання, зазвичай споруджують відкритим способом. Для організації безпечного руху поїздів передбача нанні додаткове колійний розвиток і технічні устрій ства, зокрема, оборотні пристрої, призначені для зміни напрямку руху поїздів.
На кожній лінії метро полита протяжністю менше 20 км влаштовують одне електродепо. У деяких випадках можливе влаштуй ство одного електродепо для двох ліній, з'єднаних спеціальної сполучної гілкою. Якщо лінія вводиться в експлуатацію окремими ділянками, то для її одно мірного заповнення подвиж вим складом, обороту і від стоячи поїздів через кожні 5-8 км передбачають стрілочні переводи на пря мих у плані ділянках шляху. Габарити тунелів мет рополітенов встановлюються виходячи з умов пропуску з става, застосування пристроїв шляху і контактної рейки з нижнім струмозніманні, розміщення устаткування і забезпечення віз можності проходу обслуговуючого персоналу. Габарит наближення обладнання включає в себе габарит рухомого соста ва з урахуванням всіх відхилень вагона в русі при поломці од ного комплекту ресор і можливих зсувів верхньої будови шляху, причому розміщене за межами габариту обладнання вання не повинно приходити в зіткнення з рухомим зі ставом. У нижній частині габариту наближення обладнання передбачають два контури: для розміщення кронштейна з контактною рейкою і для струмоприймача вагона, при відсут ствии кронштейна і контактної рейки (див. рис. 2.41). Габарит наближення будівель для перегінних тунелів кругового обри танія включає розміщення обладнання та доріжки для прохо та службового персоналу, розташовувані з лівого боку по ходу руху складу. Він забезпечує експлуатацію вагонів шириною 2,7 м, висотою 3,7 м, застосування верхньої будови колії та контактної рейки з нижнім струмозніманні. Габарит при наближенні будов визначає відстань від осі колії та рівня головки рейок до оброблення тунелю. При закритому способі ведення робіт лінії метрополітену проектуються у вигляді двох одноколійних тунелів, відстань між осями яких зазвичай приймається рівним міжколійю на станціях. Ширина цілика між тунелями повинна бути не менше зовнішнього діаметра оброблення тунелю Криволінійні в плані ділянки шляху розташовують на підхо дах до станцій і пересадочних вузлів, в місцях зміни на правлінь прямолінійних ділянок, наприклад, при обході пре твердої перешкоди (рис. 2.42). Для сполучення прямих у плані використовують криві радіусом не менше: на головних коліях - 600 м, з'єднувальних коліях - 150 м, паркових шляхах і в депо - 75 м. У складних інженерно-геологічних, гідрогеологічних та містобудівних умовах, за наявності відповідного тих техніко-економічного обгрунтування, допускається приймати менші значення радіусів кривих, але не менша: на головних пу тях - 300 м, з'єднувальних коліях - 100 м, паркових коліях - 60 м .
Для плавного вписування поїзда при переході з прямого ділянки на криву радіусом менше 2000 м використовуються пере хідні криві у формі гіперболічної або логарифмічної спіралі. Довжини спіралей визначаються нормами проектування ня в залежності від розрахункової швидкості руху поїздів. Мінімальний ухил елементів поздовжнього профілю приймається ється не менше 3% о, виходячи з умов забезпечення природного руху дренажних вод по водовідвідного лотка. В окремих випадках допускається горизонтальне розміщення окремих ділянок шляху за умови забезпечення водовідведення. Максималь ухил елементів поздовжнього профілю визначається умо виями надійного зчеплення коліс потяга з рейки ми і не перевищує 40% о. Станції метрополітену призначені для обслуговування пасажирів (входу і виходу на станцію, посадки і висадки в потяги, пересадки на інші лінії) та здійснення технічних функцій, пов'язаних з рухом поїздів. Станції метрополітенів розташовують у місцях утворення великих пасажиропотоків: на центральних площах, перетину пах ліній метрополітену з приміськими лініями залізниць, біля залізничних, авто-і аеровокзалів, аеропортів, реч них і морських пасажирських портів, великих стадіонів та місць відпочинку городян, в районах масової житлової забудови. Пішохідна доступність станцій в периферійних районах приймається не більш 700 м, транспортна - 2,2 км; в центральних районах міста пішохідна доступність не повинна перевищувати 500 м. Для забезпечення чення можливості пристрою зручних пересадочних вузлів стан ції метрополітену розміщують у максимальній близькості до існуючих і проектованих станціям інших видів транспорту. Відстань між станціями метрополітену, як правило, склад ляет 1,2-2 км, але не менше 800 м. У центральній частині міста воно визначається конкретними містобудівними умовами. У транспортно-пересадочних вузлах протяжність пішохід них шляхів від зупиночних пунктів наземного транспорту до станцій швидкісного позавуличним пасажирського транспорту не повинна перевищувати 100 м. У пересадочних вузлах типу метрополітен - приміських-міська та міська залізниця протяжність пішохідних шляхів може бути збільшена до 150 м. Станції в плані намагаються розташовувати на прямій. У винятко ве випадках допускається розміщувати станції на кривих радіусом не менше 800 м (рис. 2.43). Поздовжній профіль колії в межах станції намагаються проектувати односхилим з ухилення ном 3%, в окремих випадках допускається збільшення ухилу станції до 5%. По експлуатаційних умов станції намагаються распола гать в профілі на горбі, що дозволяє легше знижувати швидкість поїзда при підході до станції і збільшувати - при відправленні поїзда зі станції (див. рис. 2.42, б). Довжину елемента профілю для станцій, розташованих на горбі, приймають не менше довжини посадкової платформи, а для станцій, розташованих в ямі, - не менше довжини платформи плюс 20 м. За глибиною закладення станції бувають декількох видів. 1. Наземні станції: намагаються поєднувати зі станціями приміських поїздів або депо. Станції можуть мати як відкриті, так і закриті зали з бічними, рідше з острівними, платформами (рис. 2.44). Лінії прагнуть виводити на поверхню в безпосередній близькості сті від станції, за винятком наземних ліній метрополітену.
Приклади наземних станцій в Москві - Измайловская, Студентська, Філі, в Санкт-Петербурзі - Дев'яткино, Куп Чіно, Рибальське. 2. Станції мілкого закладення: 1) 1) одноплатформенние з острівної платформою (рис. 2.45, а, рис. 2.46) характеризуються простим і чітким орієнтуванням пасажиро-потоків, рівномірним заповненням платформи, компактним рішенням входу, виходу та пересадки, простим планувальним і цілісним архітектурним рішеннями, зручніше ної зв'язком з поверхнею. Недоліком такого типу станцій є перетин пасажирських потоків при русі по платформі. Приклади: Жовтневе поле, Першотравнева, Щолківська в Москві; 2) 2) двухплатформенние станції з двома боковими платформу "мами (рис. 2.45, б, 2.47, див. рис. 2.43) характеризуються неза мим розміщенням платформ за напрямками руху поїздів і поділом пасажиропотоків.
Основні недоліки-не рівномірна завантаження платформ, складність архітектурного оформлення та орієнтування пасажиропотоків. Прикладом станції з бічним платформою може служити Александров ський сад в Москві (див. ріс.2.43, а), 3) трехплатформенние станції з середньою острівної і двома бічними платформами (рис. 2.45, в, див. рис. 1.31) характери зуются повним поділом пасажиропотоків за різними напрямками руху. На таких станціях пасажири входять у поїзд з острівної платформи, а виходять із нього на бічну, що істотно збільшує пропускну спроможність станції. Ос новні недоліки: необхідність влаштування додаткових переходів з одного напрямку руху інше, складність в орієнтуванні пасажиропотоків, значно більш висока вартість будівництва. Приклади: Полежаевская і Ізмайловський парк в Москві.
