Общие сведения о метрополитенах

Метрополитеном называется городская внеуличная железная дорога, имеющая собственный габарит и предназначенная, обычно, для пассажирского движения, а в отдельных случаях для грузовых перевозок. Метро отличается большой пропускной способностью (до 60 тыс. пассажиров в час в одном направлении), регулярностью и высокой скоростью движения поездов (до 100 км/час).

Существующие линии метрополитенов подразделяются на подземные, наземные и надземные.

Подземные линии являются основным видом метрополитенов и имеют преимущественное распространение. В большинстве городов мира сети метрополитенов состоят только из подземных линий. Различают два уровня подземного заложения: - мелкое, глубиной 5-8 м; - глубокое, расположенное в 30-50 и более метров от поверхности земли. Глубина заложения определяется существующей застройкой, планировкой города, расположением городских коммуникаций и геологическими, топографическими и гидрогеологическими условиями строительства.

Линии глубокого заложения проектируются по кратчайшему пути между станциями и обычно без учета городских застроек. Глубина заложения определяется из условий расположения тоннелей в коренных устойчивых, водонепроницаемых породах.

Достоинства подземных метрополитенов глубокого заложения заключаются в следующем:

- не нарушается существующая планировка города, движение транспорта и пешеходов;

- есть возможность трассирования тоннелей по кратчайшему направлению, что дает более простую и четкую схему метрополитена;

- обеспечивается возможность выбора при проходке тоннелей наиболее благоприятных грунтовых и гидрогеологических условий.

Недостатки линий глубокого заложения:

- большие капиталовложения;

- необходимость в механическом спуске и подъеме пассажиров;

- увеличение затрат времени пассажиров на передвижение;

- отсутствие широкого фронта работ при строительстве;

- усложнение системы вентиляции.

Линии мелкого заложения обеспечивают наибольшее удобство для пассажиров и имеют лучшие эксплуатационные и экономические показатели. Они типичны для районов новой застройки, где трассу можно положить под широкими уличными газонами. Тоннели мелкого заложения проще в сооружении. Их устраивают в открытой вдоль улицы траншее. В подготовительной траншее делают железобетонную обделку из сборного и предварительно напряженного железобетона.

Достоинства метрополитена мелкого заложения:

- меньшие (по сравнению с глубоким заложением) капитальные затраты;

- упрощение спуска и подъема пассажиров;

- отсутствие механических подъемных устройств;

- облегчается вентиляция тоннелей и станций.

Недостатки:

- возможность строительства главным образом в районах новой застройки и сложность сооружения в густонаселенной и центральной части города;

- необходимость следовать при трассировке линий метро направлению улиц, бульваров или проспектов;

- необходимость перекладки подземных инженерно-санитарных коммуникаций и укрепления фундаментов зданий.

Наземные линии метрополитена расположены на поверхности земли по насыпям или выемкам и не пересекаются с улицами или другими транспортными линиями на одном уровне. Как правило, сооружаются в районах города с относительно невысокой плотностью застройки, при устройстве объединенных пересадочных станций метрополитена с пригородными линиями железных дорог, на концевых участках линий метро. При строительстве линий мелкого заложения в местах пониженного рельефа может оказаться целесообразным расположить станцию метрополитена на поверхности. В этом случае примыкающие к станции участки перегонов делаются также наземными.

Основным условием, определяющим возможность прокладки наземных линий, является наличие свободной от застройки полосы шириной не менее 120 м. Вдоль всего наземного участка с двух сторон сооружается сплошной забор из железобетонных плит, закладываемых в пазы железобетонных столбов.

Земляное полотно устраивается для двух путей. Его верхняя площадка планируется с двухскатным уклоном 0,04 от оси пути. В выемках с обеих сторон предусматриваются дренажные водоотводящие лотки из железобетонных коробчатых секций. Вдоль насыпей копаются водоотводные канавы с оставлением берм шириной 2 м и уклоном их в сторону канавы.

Надземные линии метрополитена располагаются на эстакадах на высоте, определяемой габаритами наземного транспорта, рельефом местности и условиями городской застройки. Надземные эстакадные линии метрополитена загромождают улицы и площади, а также являются источниками нежелательных шумовых и вибрационных воздействий. Сооружаются в редких случаях и протяженность их небольшая. Необходимость их строительства возникает при пересечении линиями метрополитена резких впадин рельефа, например, на подходах к мосту через реку. В этом случае для обеспечения развязки с городским транспортом в разных уровнях целесообразно пути метрополитена прокладывать по эстакадам. В городах с горным рельефом эстакадами могут пересекаться улицы и площади. Конструкции их должны быть легкими, не загромождающими улицу.

На зарубежных метрополитенах распространены рамные и балочные конструкции со стальными опорами и пролетными строениями.

На строительстве Московского метрополитена применена сборная железобетонная эстакада одностоечной системы, состоящей из свайного фундамента, упирающихся сверху колонн, ригелей таврового сечения и балочных пролетных строений. По эстакаде проложены два пути метрополитена, с обеих сторон которых устроены тротуары для обслуживающего персонала.

Мировая практика строительства метрополитенов установила, что наиболее приемлемым и правильным решением является подземное расположение, которое удовлетворяет условиям планировки уличного движения, городского строительства, санитарно-гигиеническим и экологическим требованиям современного города.

Вековой опыт эксплуатации метрополитенов показывает, что они могут быть использованы не только для пассажирского движения, но и для подземной транспортировки грузов. Например, в Чикаго линия грузового метрополитена достигает 120 км. Специальные тоннели этого метрополитена однопутного и двухпутного профиля проложены от крупных железнодорожных станций и пристаней непосредственно к городским складам и рынкам.

Грузовой метрополитен протяженностью 10,4 км имеется в Лондоне. В этом метрополитене автоматические электрические поезда с почтовым грузом круглосуточно движутся в специальных тоннелях, заложенных на глубине 23 м от поверхности.

"Строительство метрополитена и подземных сооружений на подрабатываемых территориях"  Под общей редакцией проф. Лысикова Б.А. 2003 г