в каком веке появилось метро

Где появилось первое метро в мире?

От самой старой подземной системы Лондона до самой оживленной сегодня в Пекине, метро началось с идеи освобождения перегруженных улиц, предоставления возможности перемещения под землей. Несмотря на препятствия, связанные с техническими проблемами, финансированием и задержками военного времени, новый вид транспорта продолжал совершенствоваться.

По мере развития первого в мире метро ​​поезда электрифицировались, началось использование, так называемой третьей железной дороги. Хотя со времени самой первой пассажирской поездки все изменилось, история метрополитена остается богатой и интересной.

По состоянию на 2014 год в 157 городах более 50 стран мира действует более 160 систем. В Лондоне было построено самое первое метро в мире. ​​Оно было первоначально открыто как подземная железная дорога в 1863 году. Первая электрифицированная подземная линия была открыта в том же 1890 году, что сделало ее первой системой метро в мире.

Лондон

Первый в мире метрополитен получил название Труба. Это была подземная система скоростного транспорта, обслуживающая Большой Лондон и прилегающие округа. Столичная железная дорога начала свою работу в 1863 году, она является частью системы лондонского метро, самого старого в мире. Со времени своего открытия в 1890 году оно было расширено до 11 линий и обслуживает теперь более 1,3 миллиарда пассажиров ежегодно и 4,8 миллиона ежедневно, что делает его 11-й по загруженности системой. Старая линия метро принадлежала частным компаниям. Действующая система управляется London Underground Limited, которая является дочерней компанией Transport for London.

Открытие туннеля под Темзой

Он был первым в мире, построенным под рекой. Его открытие состоялось 9 января 1843 г. Его строительством занимался инженер сэр Марк Брунел и его сын Исамбард. Их целью было строительство новой транспортной системы для перевозки грузов под Темзой. Однако у них кончились деньги, поэтому для начала туннель использовали для пешеходов. В первый день через него прошли 50 000 человек. К концу первых трех месяцев это число достигло миллиона. Это была половина населения Лондона в то время, что сделало этот тоннель самым посещаемым не только в Англии. Это стало местом, где появилось первое в мире метро.

Открытие метрополитена 10 января 1863 года

Железная дорога была построена между Паддингтоном (он тогда назывался Бишоп-роуд) и улицей Фаррингдон. В течение многих лет к ней добавлялись все новые линии, но большинство из них было разработано в течение следующих 50 лет.

Дорога под землей

18 декабря 1890 года была открыта первая в мире электрическая подземная железная дорога. Первое метро в мире пролегало от Кинг-Уильям-стрит в лондонском Сити под Темзой до Стоквелла. Это означало, что дальнейшее развитие могло быть успешным, поскольку им больше не требовались вентиляционные отверстия для отвода из туннелей пара и дыма от двигателей. Использование электропоездов позволяло разместить туннели гораздо глубже под землей.

Как шло строительство

Метод, использовавшийся в течение многих лет при создании первого метро в мире, представлял собой, так называемую систему «вырезать и накрыть». Проще было выкопать большое открытое отверстие, выстроить арку ложного туннеля из кирпича, а затем снова заполнить отверстие раскопанным материалом. В результате первые подземные линии были не очень глубокими, что характерно для старых линий метро в крупных городах.

Они позволяли копать под городом на большей глубине, создавать новые подземные линии на другом уровне. Они позволяли работать под зданиями и держаться подальше от линий электропередач, канализации и других инфраструктур. ТБМ могли даже копать под Темзой.

Появление логотипа

1908 год был годом, когда для обозначения первого в мире метро впервые начал использоваться знаменитый круглый знак. Это был важный год для развития сети. На станциях впервые появилось название «Метрополитен», и был представлен самый первый электрический автомат для продажи билетов. В последующие годы достижения в технологиях трансформировали подземку. В 1911 году на станции Earl’s Court появились первые лондонские эскалаторы, а в 1929 году двери Трубы перестали открываться вручную.

Карта лондонской подземки

В 1933 году человек по имени Гарри Бек представил первую схему в том виде, в котором мы знаем ее сейчас. Ее автор не стал рисовать линии так, как они располагались географически, в основу дизайна легла схема электрической цепи. В 1932 году было распространено около 500 экземпляров первого в мире метро, где были отображены все его станции, после чего в 1933 году было напечатано 700 000 экземпляров. Они пользовались невероятной популярностью.

Лондонская подземка тогда и сейчас

Лондонский метрополитен прошел долгий путь в своей 155-летней истории. В 2007 году самая старая в мире подземная железнодорожная сеть отметила первый год, когда один миллиард пассажиров воспользовался ею в течение всего лишь одного года. Но развитие первого метро в мире на этом не останавливается. Crossrail, крупнейший в Европе проект подземки, в настоящее время находится на стадии строительства первой новой линии за последние 50 лет.

Новая железная дорога протяженностью более 100 км, более 40 км которой проходит под улицами Лондона, соединится с сетью метро в некоторых точках.

Линия Элизабет имеет десять новых станций. Что больше всего впечатляет в Фаррингдоне (который, что интересно, был одной из первых станций, что открылись в 1863 году), так это то, насколько глубоко оно находится: 30 метров под землей на шести уровнях, плюс три уровня над землей со своим собственным зданием.

Две платформы на станции кажутся бесконечными и сильно отличаются от станций метро, ​​к которым мы привыкли. Они простираются более чем на 200 метров в длину, то есть длину новых поездов, которые будут перевозить до 1500 пассажиров одновременно. Две платформы полностью закрыты раздвижными стеклянными дверями, соединяются с зонами выхода и билетными кассами, расположенными на обоих концах, через центральный проход. Железнодорожные туннели диаметром 6,2 метра были выкопаны с использованием различных ТБМ.

Дизайн новых станций поражает: чистые, хорошо освещенные белые потолки с мягкими изгибами, просторные вестибюли и гигантские эскалаторы. Все это чем-то напоминает вход в пирамиду.

Источник

Как создавали метро: взгляд инженера

История строительства первой линии Московского метрополитена

Московский метрополитен, первая линия которо­го открылась 15 мая 1935 года, был далеко не пер­вым в мире. В середине XIX века в крупнейших мировых столицах городской транспорт полнос­тью исчерпал свои возможности, и в 1863 году в Лондоне была построена 6-километровая внеулич­ная городская железная дорога на паровой тяге, проходившая частично в неглубоких тонне­лях, частично по поверхности земли. Она соеди­нила два вокзала: Паддингтон и Фарринг­дон. Линию строила компания Metropolitan Railway, давшая впослед­ствии название новой транспорт­ной системе во многих странах. Эстафету строи­тельства метро подхватила Америка, и в 1868 году в Нью-Йорке открылся второй в мире метропо­литен в виде городской эстакадной железной дороги.

Пассажиры третьего класса на первой линии метро в Лондоне. Гравюра Гюстава Доре. 1872 год Victorian Web

С появлением в 1890 году поездов на электричес­кой тяге строительство мет­рополитенов разверну­лось по всей Европе, и в конце XIX — начале XX века метро открылось в Будапеште, Париже, Берлине.

Проекты строительства метро в российских столицах, вызванные к жизни как зарубеж­ным примером, так и резким ростом численности населения, суще­ствовали еще до революции, но по ряду причин не были реализованы. Главной причиной было то, что трамвайные сети Москвы и Петербурга были хорошо развиты, оснащены и вполне справлялись с пассажироперевозками.

Революция 1917 года и последовавшая за ней Гражданская война привели к разорению про­мыш­ленности и транспорта и резкому оттоку городского населения в деревню. Так, например, с 1915 по 1920 год население Москвы уменьши­лось вдвое, с 2 до 1,1 мил­лиона человек, а среднее годовое количество поездок на транспорте в расчете на одного жителя города снизилось почти в 10 раз, с 197 до 21 поездки.

Постепенное налаживание работы предприятий вызвало обратный процесс перетока населения из села в город, и уже в 1925 году численность населения Москвы и среднегодовое количество поездок сравнялись с дореволюционными, и эти показатели только увеличивались. Ни трам­вайная сеть, ни извоз­чики, ни новые виды транспорта (автомобили и автобусы) уже не могли спра­виться с перевозками, и в городе назревал транспортный кризис. В этих усло­виях Моссовет на базе трам­вай­ного треста МГЖД образовал небольшой под­отдел по проектированию метрополи­тена. В него вошли два человека, имевшие еще дореволюцион­ный опыт строительства метро в Париже: извест­ный инженер-мостовик Виктор Николаи и про­фес­сор кафедры подземных и под­вод­ных соору­жений МВТУ им. Баумана Семен Розанов, оба выпускники санкт-петербургского Института инженеров путей сообщения императора Алексан­дра I. Подотдел в условиях очень ограниченных возмож­ностей изучил пас­са­жиропотоки, разрабо­тал перспективную схему линий метрополитена, выпол­нил геологоразведку по трассе первой линии (от Сокольников до центра) и к 1930 году разработал технический проект линий мелкого заложения на ос­нове париж­ского опыта упомя­нутых сотрудников.

Не дожидаясь окончания работы подотдела МГЖД, Моссовет заказал проект еще и герман­ской фирме Siemens-Bauunion, которая выполнила работу бес­платно в расчете на дальнейшее сотруд­ничество.

Таким образом, к 1930 году имелось два сходных по трассировке проекта. Однако денег на строи­тель­ство метро у города не нашлось. В 1930 году подот­дел МГЖД был ликвидирован, а его сотрудников обвинили во вредительстве и репрессировали. Здесь надо отметить, что до этого времени партийные власти города транспортной проблеме внимания не уделяли.

Но в канун Рождества 1931 года в Москве случился транспортный коллапс, который заставил обра­тить внимание на плачевное состояние транспор­та и городского хозяйства уже не только Николая Булганина из Моссо­вета, но и Лазаря Кагановича, который тогда совмещал посты первого секре­таря МК и МГК ВКП (б), и даже самого Сталина. Вождь поручил Кагановичу проработать вопрос строительства метрополитена в Москве. Надо сказать, что сам Кагано­вич видел решение транспортной проблемы в электрификации пригородных железных дорог и развитии их внутри города, но ослушаться Сталина, есте­ственно, не мог.

Лазарь Каганович на строительстве московского метро. 1933 год back-in-ussr.com

В июне 1931 года состоялся известный пленум ЦК ВКП (б), на котором Кага­нович выступил с трехчасовым докладом о город­ском хозяйстве; на пленуме было принято решение о строитель­стве метро в Москве вмес­те с проведением пригородных железнодорожных линий через центр.

В августе того же года на основании резолюции пленума был образован Метро­строй. Руководи­телем назначили главного инженера Днепростроя Павла Ротерта. Перед Ротертом, блестящим инженером и органи­затором, еще не дав­шим своего согласия на новое назначение, встал вопрос: с чего начинать? И он через Булганина поставил условие: освободить из заключения инже­неров МГЖД и направить в Метрострой. И добился этого: тем, кто остался в живых, наказание за несовершенные преступления было заменено условным (но реа­би­лити­рованы они были лишь посмертно).

Начальник Метростроя инженер Павел Ротерт © ОАО «Метрострой», Санкт-Петербург / CC BY 4.0

Вряд ли немногочисленная группа инженеров проектного отдела Метростроя представляла в то время, насколько трудная задача стоит перед ними. Они начали с того, что тщательно изучили имевшиеся проекты МГЖД и Siemens-Bauunion. На первых порах надо было определиться, каким способом строить метро. К тридцатым годам XX века в метростроении сложились три основные школы: лондонская, парижская и берлин­ская, которые практически не взаимо­дей­ство­вали между собой. Обусловлено это было разными грунтовыми усло­виями в трех столицах, а также национальными традициями строительства.

Строительство тоннеля Ротерхит под Темзой в лондонском метро. 1907 год Historic England

Строительство метро на площади Оперы. Париж, 1903 год МетроФото.рф

В Берлине с его широкими прямыми улицами условия города и геология (обводненные крупно­зернистые пески) позволяли строить тоннели и станции наиболее простым и дешевым котло­ванным (открытым) способом с искус­ственным водопонижением. В некоторых местах использо­вался полу­закрытый способ. Крепление стенок котлованов выполнялось металлическим шпунтом, разработка грунта велась экскава­торами, а конструкции тоннелей и станций выполнялись из железобетона.

Солдаты на Фридрихштрассе на строительстве метро. Берлин, 1919 год © Paul Thompson / Getty Images

Итак, техническому отделу Метростроя предстояло выбрать способ работ. Множество факторов влияли на этот выбор:
— узкие кривые улицы в центре города;
— отсутствие генплана, работа над которым только велась;
— чрезвычайно сложная московская геология с плывунными грунтами, абсолютно не похожая на геологию Парижа и Берлина;
— практически полное отсутствие производ­ственной базы для строительства;
— тотальный дефицит материалов;
— отсутствие квалифицированных кадров;
— отсутствие жилья для привлекаемых работников в перенаселенной Москве.

Скоро добавился еще один — чрезвычайно важный — фактор: ни одно решение не могло быть принято без согласования с «хозяева­ми» Москвы — Кагановичем и Хрущевым. А еще Народный комиссариат путей сообщения первоначально требовал, чтобы тоннели и станции строились в расчете на железнодо­рожный габарит, чтобы через них можно было пропускать пригородные поезда (позднее это требование было снято).

Понимая все это, опытнейший организатор и инженер Ротерт решил начать с малого. Склоняясь сам к берлинскому (открытому, котлованному) способу работ и понимая, что осуществить его в центре города вряд ли удастся, он решил построить опытный двухпутный односводчатый тоннель мелкого заложения горным (закрытым) способом по проекту МГЖД еще до разработки всего проекта. Кстати, именно этот способ предлагал для всей трассы Семен Розанов.

Работа в опытном тоннеле. годы ru-railway.livejournal.com

Строительство опытного тоннеля началось в ноябре 1931 года на Русаковской улице. С одной стороны, место было далеким от центра, распола­галось рядом с широким шоссе и не могло заметно помешать жизни города. С другой — оно позволяло набраться опыта: значительный уклон (3,5 метра на каждые 100 метров трассы) и железно­дорожная насыпь, под которой должен был пройти тоннель, представляли определенные трудности.

Строительство шло трудно и вскоре остановилось из-за аварии, связанной с просадкой грунта и разрывом водопро­водной трубы. Аварию ликвидировали, но вскоре стройка остановилась уже по другой причине.

В марте 1932 года молодой инженер Вениамин Маковский, сторонник щито­вого способа строительства тоннелей глубокого заложения, не учитывая очень ограниченные возможности стройки и не найдя поддержки у руковод­ства Метростроя, обратился напрямую в парторга­низацию Москвы со своим пред­ложением. Оно встретило одобрение Хрущева, Кагановича и лично Сталина. Убедить Сталина в невозмож­ности быстро построить метро этим способом Ротерту не удалось, пришлось подчиниться и перепроектировать всю линию на глубокое заложение (для чего понадобилась повторная геологическая раз­ведка на большие глубины).

А далее по всей трассе началось строительство шахт. Но оказалось, что механи­чески перенести шахтерскую технологию на строительство в огромном городе невозможно. Вызываемые строительством просадки грунта, допустимые в шах­терской степи, были совершенно недопус­тимы в городе. Все шахты безнадежно отставали от плана, а некоторые и вовсе остановились. Стало ясно, что так мет­ро построить не удастся.

Для поиска решения были приглашены три иностранные экспертные комиссии и созвана отечественная — под председательством академика, геолога Ивана Губкина. Выводы иностранных комиссий оказались предска­зуемы: каждая высказалась за свой, принятый на родине способ. И лишь губкинская комиссия подошла гибко: рекомендовать для центрального участка глубокое заложение, а по ос­таль­ным решение принимать исходя из местных условий.

Все это привело к очередной переработке проекта и к тому, что массовое разверты­вание работ началось лишь летом 1933 года.

В качестве первоочередной линии была выбрана проходящая через центр города трасса от Соколь­ников до Крымской площади с ответвлением до Смо­ленского рынка. Состояла она из трех радиусов, получивших после открытия названия: Кировский, Фрунзенский и Арбатский.

Давайте теперь посмотрим, как строились отдельные участки первой линии.

Участок от «Сокольников» до «Комсо­мольской» включительно с промежу­точной станцией «Красносельская» и двухпутными тоннелями прямоугольного сечения строился открытым способом (в котлова­нах) — за исключением опытного участка вблизи Митьковского путепровода, с которого началась стройка. Опытный двухпутный тоннель длиной 224 метра был построен закрытым (горным) способом.

Работа в тоннеле станции «Охотный Ряд». 1934 год Разработка ядра (выемка породы) центрального зала. PastVu.com

Участок от «Комсомольской» до «Библио­теки им. Ленина» строился преиму­щественно на большой глубине закрытым (горным способом) с исполь­зованием сжатого воздуха. При этом 81-метровый участок под сквером вдоль Каланчев­ской улицы построен путем опускания последо­вательно трех огром­ных 5000-тонных тоннель-кессонных секций, а 444-метровый участок с одно­путными тоннелями под Неглинкой пройден под сжатым воздухом двумя щитами — английским и отечественным. Эскалаторные наклоны трех станций глубокого заложения пройдены при искусственном замораживании грунта. Вблизи некоторых зданий применялась силикатизация грунта.

Перегон от «Библиотеки им. Ленина» до «Кропоткинской» (в то время «Дворец Советов») строился преимущественно траншейным способом, а сама станция «Кропоткинская» и следующий участок, включая станцию «Парк культуры», — в котлованах.

Строительные работы на станции «Дворец Советов». 1935 год Работы ведутся под землей на переходе от наземного вестибюля к посадочной платформе. PastVu.com

Арбатский радиус со станциями «Александ­ровский сад», «Арбатская» и «Смоленская» строился преимущественно траншейным способом.

Рассмотрим более подробно каждый способ строительства применительно к первой линии.

Открытый (котлованный) способ в подземном строительстве считается самым простым. Как можно понять из названия, на месте будущей станции или отрезка тоннеля сооружается котлован, в нем возводятся бетонные конструк­ции (лоток, стены и перекрытие), выполняется наружная оклеечная гидроизоляция из несколь­ких слоев пергамина и рубероида, после чего выпол­няется обратная засыпка. Очевидно, что данный метод можно использовать только в местах со свободной застройкой и под улицами, которые возможно надолго освободить от движения наземного транспорта.

Работы открытым способом на Краснопрудной улице. Проходка шахты № 26. 1933 год humus.livejournal.com

В некоторых местах ограждение котлована находилось в полутора метрах от стен зданий, и выпуск плывуна в котлован приводил к просад­кам грунта, трещинам в зданиях, и возникала опасность их обрушения.

Дефицит металлопроката вынуждал строителей в качестве поперечных креплений котлованов использовать бревна, к которым подвешивались обнажаемые при раскрытии котлована коммуни­кации: водопровод, канали­зация, газопровод, кабели. Все это не давало возможность исполь­зовать экскаваторы — котлованы приходилось отрывать вручную или с применением примитивных лебедочных скреперов (ковшей на тросах).

Катастрофически не хватало транспорта для вывоза вынутого грунта — он скап­ливался на бровках котлованов, грозя обрушением. Позднее, согласно решению городских властей, весь грузовой транспорт Москвы был обязан определенное количество времени работать на вывозе грунта (отработанный грунт также вывозился по ночам трамваями).

Котлованным способом было построено 4220 метров (24 %) всех тоннелей и 7 из 13 станций: «Сокольники», «Красносельская», «Комсомольская», «Кропоткинская» (бывший «Дворец Советов»), «Парк культуры», «Арбатская» и «Смоленская».

Разновидностью котлованного способа является значительно более сложный траншейный способ, позволяющий вести строительство тоннелей и станций при более плотной застройке, а иногда и непосред­ственно под зданиями. Он также относится к открытым работам. При траншейном способе в местах будущих стен пунктиром, небольшими участками (от 18 до 1,5 метра), роются траншеи, в них бетонируются стены. Затем вскрывается грунт между стенами будущего тоннеля до глубины, на которой должно находиться перекрытие, и бетони­руется перекрытие. После набора прочности бетона в перекрытии тоннеля выполняется обратная засыпка грунтом — восстанавли­вается дневная поверхность. После этого разрабатывается ядро тоннеля, и в послед­нюю очередь бетонируется лоток.

Схема этапов строительства тоннеля метро траншейным способом © Изображение предоставлено Владимиром Горайчуком

Траншейный способ позволяет значительно быстрее восстановить улицу над тоннелем, а также провести тоннель под зданиями, делая заходки под фунда­ментами наиболее короткими и временно опирая в необходи­мых случаях участки фундаментов домов на домкраты.

Траншейным способом был пройден 3251 метр (19 %) тоннелей: перегон от «Биб­лиотеки им. Ленина» до «Кропоткинской» и Арбатский радиус, а также станции «Александровский сад» (бывшая «Имени Коминтерна», «Калинин­ская») и «Арбатская» (частично).

Но бо́льшую часть тоннелей — 9013 метров (52 %) и 5 станций («Красные Ворота», «Чистые пруды» (бывшая «Кировская»), «Лубянка», «Охотный Ряд» и «Библиотека им. Ленина») под плотной город­ской застройкой пришлось строить закрытым (горным) способом преимущественно при глубоком заложении.

Работа в шахте. Монтаж кольца шахты при строительстве первой очереди Московского метрополитена. Первая половина годов Объединенный архив ООО «Московский метрострой»

Суть этого трудоемкого и опасного метода в самых общих чертах заключается в следующем. Сначала на свободных площадках максимально близко к на­меченным станциям или участкам тоннеля сооружаются шахты (стволы), представ­ляющие собой вертикальные колодцы большого диаметра (обычно равного диаметру тоннеля) и глубиной, несколько большей, чем глубина станции (тоннеля). Сверху размещаются надшах­тные сооружения (копры), а внутри шахты устраивают клетьевой подъем для доставки вниз или на по­верхность людей и материалов, а также для выдачи выработанной породы. Чтобы ускорить строительство, все шахты по трассе закладываются одно­вре­менно.

От подошвы шахты начинают проходку подход­ной штольни (коридора) к месту расположения станции (тоннеля). Часто в дальнейшем шахта и штольня исполь­зуются для вентиляции, ввода кабелей, а также в качестве эвакуационных выходов.

Фазы разработки тоннеля «бельгийским» способом, или способом опёртого сводаа) верхняя и нижняя штольни; б) расширение калотты; в) установка кружал и кладка свода; г) разработка штроссы; д) кладка стены; е) устройство лотка.
© Изображение предоставлено Владимиром Горайчуком

Затем из всех шахт начинается строитель­ство тоннелей навстречу друг другу. Разработку станционного или перегонного тоннеля очень редко можно прово­дить на полное сечение: неустойчивые и обводненные московские грунты не допускают этого. Приходится вести работу двух- или многоштольневым методом. В качестве примера рассмотрим этапы строительства двухпутного тоннеля мелкого заложения на опытном участке. Такой тоннель имеет близкое к эллипсу сечение и обделку из бутового камня на цементном растворе, а спо­соб называет­ся «бельгийским», или способом опёртого свода. Сначала по трас­се будущего тоннеля, в нижней его части, проходят штольню обычно трапе­циевидного сечения с крепле­нием из бревен и досок. Но через одну штольню и разрабатывать тоннель, и крепить, и откатывать породу невоз­можно, поэто­му с некоторым отставанием от первой штольни в верхней части тоннеля разраба­тывают вторую. По длине строящегося тоннеля нижняя и верх­няя штольни через определенные промежутки соединяются колодцами — фурне­лями. Через фурнель разрабатываемая в верхней штольне порода ссыпа­ется в вагонетку. Таким образом, нижняя штольня является транспортной — по ней в вагонетках по временному рельсовому пути происходит откатка породы к шахте.

Источник