Поїзд вилітає з темного тунелю, по платформі проходить тепла хвиля повітря, двері відчиняються з характерним шипінням. За кілька хвилин ви вже на іншому кінці міста, хоча нагорі в цей час стоять затори.
Метрополітен здається простим: спустився ескалатором, сів у вагон, вийшов. Під землею тим часом працює складна система з тунелів, станцій, підстанцій і автоматики. Розберемо, як вона влаштована, без зайвих термінів.
Історія метрополітену у світі та Україні
Перша підземна залізниця запрацювала в Лондоні в 1863 році. Вагони тоді тягнули паровози, тому в тунелях стояв дим, і пасажири виходили з поїздок у сажі.
Електрична тяга під землею з’явилася у 1890 році, знову в Лондоні. Саме вона зробила метро чистим, тихим і швидким.
В Україні перший метрополітен відкрили в Києві 6 листопада 1960 року. Тоді пасажири могли проїхати лише п’ять станцій — від «Вокзальної» до «Дніпра».
Сьогодні підземка працює в трьох містах країни, і кожна система має свій масштаб.
| Місто | Рік відкриття | Кількість ліній | Кількість станцій |
|---|---|---|---|
| Київ | 1960 | 3 | 52 |
| Харків | 1975 | 3 | 30 |
| Дніпро | 1995 | 1 | 6 |
Кривий Ріг має швидкісний трамвай з підземними ділянками, його часто називають метротрамом. Це окремий вид транспорту з іншою технікою.
«Розвинена країна — це не місце, де бідні мають автомобілі. Це місце, де багаті користуються громадським транспортом». — Енріке Пеньялоса, колишній мер Боготи
Коли наступного разу будете на старій станції, погляньте на оздоблення. Воно багато розповідає про епоху, коли її будували.
Тунелі метрополітену: як їх будують
Спосіб будівництва тунелю залежить від ґрунту, щільності забудови та глибини, на якій прокладають лінію.
Мілке закладення відкритим способом
Біля поверхні тунелі будують у котловані. Спочатку риють траншею, потім зводять бетонні стіни й перекриття, а зверху знову насипають ґрунт і відновлюють вулицю.
Такий метод дешевший і швидший. Мінус один: місто на роки отримує перекопану магістраль, тому в центрі його застосовують рідко.
Глибоке закладення прохідницьким щитом
На глибині працює прохідницький щит — величезна сталева труба з ріжучою головою. Він повільно просувається вперед, а позаду робітники одразу збирають стінки тунелю з чавунних або бетонних кілець, які називають тюбінгами.
Зовнішній діаметр типового тунелю між станціями — близько 5,5 метра. Для кожного напрямку прокладають окремий тунель, тому лінія складається з двох паралельних труб.
Київ має одну з найглибших станцій у світі — «Арсенальну». Вона лежить на глибині близько 105 метрів, і до платформи ведуть два ескалатори поспіль.
Найбільший ворог будівельників — підземні води. У пливунах ґрунт іноді заморожують, щоб він не обсипався під час проходки.
Якщо сидите в першому вагоні, придивіться у вікно кабіни. У світлі фар видно ті самі кільця тюбінгів.
Станції метро: типи та будова
Станція — найдорожча частина лінії. Тут потрібно розмістити платформу, вестибюлі, ескалатори, технічні приміщення та вентиляцію.
Колонні, пілонні та односклепінні станції
Інженери розрізняють кілька основних типів станцій:
- колонні — склепіння тримають ряди колон, тому зал виглядає легким і відкритим;
- пілонні — замість колон стоять масивні пілони, між якими є прорізи до платформи;
- односклепінні — один великий склепінчастий зал без опор посередині;
- наземні та естакадні — платформа розміщена на поверхні або на мосту.
Пілонні конструкції добре витримують тиск породи на великій глибині. Тому їх часто обирали для глибоких станцій.
Ескалатори, вентиляція та відкачування води
Ескалатор у метро працює майже без перерви по 18‒19 годин на добу. Його механізм значно потужніший за ескалатор у торговому центрі й розрахований на постійний потік людей.
Вітер на платформі перед прибуттям поїзда створює поршневий ефект. Поїзд у тунелі штовхає повітря перед собою, як поршень у шприці.
Щоб під землею було чим дихати, працюють вентиляційні шахти з потужними вентиляторами. Влітку вони допомагають охолоджувати тунелі, взимку подають тепліше повітря.
Окремо діють водовідливні установки. Насоси цілодобово відкачують ґрунтові води, які просочуються крізь стінки тунелів.
Коли стоїте на платформі, зверніть увагу на решітки в стінах. За ними ховається частина цієї системи.
Рухомий склад метрополітену
Рухомим складом називають усі вагони, що їздять лінією. У метро вони коротші та легші за залізничні й розраховані на часті зупинки.
Живлення від контактної рейки
Над поїздами метро немає проводів. Струм подається через третю, контактну рейку, яка лежить збоку від колії під захисним коробом.
Напруга в мережі становить 825 вольт постійного струму. Тягові підстанції отримують змінний струм із міської мережі та перетворюють його на постійний.
Саме тому падіння на колію таке небезпечне. Дотик до контактної рейки смертельний, навіть якщо поїзда поблизу немає.
Енергія проходить до коліс поїзда за чіткою схемою.
- Тягова підстанція перетворює змінний струм на постійний.
- Струм надходить у контактну рейку вздовж колії.
- Струмоприймач вагона ковзає по рейці та знімає напругу.
- Тягові двигуни під вагоном обертають колісні пари.
- Струм повертається на підстанцію через ходові рейки.
Під час гальмування сучасні вагони можуть повертати частину енергії в мережу. Її одразу використовують інші поїзди на лінії.
Будова вагона метро
Типовий вагон має довжину близько 19 метрів і по чотири двері з кожного боку. Широкі двері потрібні, щоб сотні людей встигали вийти й зайти за 20‒30 секунд стоянки.
Вагони бувають головні, з кабіною машиніста, та проміжні, без неї. У Києві поїзд зазвичай має п’ять вагонів.
Конструктивна швидкість вагонів сягає 90 км/год. З урахуванням зупинок середня швидкість близько 40 км/год, і це все одно швидше за автобус у заторі.
Наступного разу, коли зайдете в перший вагон, погляньте на двері кабіни. За ними працює людина, яка відповідає за сотні пасажирів.
Як метрополітен керує рухом поїздів
У години пік поїзди в Києві ходять з інтервалом близько 2‒3 хвилин. Тримати такий темп без аварій допомагає автоматика.
Сигналізація та автоматичне регулювання швидкості
Лінію поділено на блок-ділянки. На одній ділянці одночасно може бути лише один поїзд, а світлофори в тунелі показують машиністу, чи вільний шлях попереду.
Система автоматичного регулювання швидкості передає дані просто в кабіну. Якщо машиніст перевищить дозволену швидкість, поїзд загальмує сам.
Усім рухом керує диспетчер лінії. Він бачить положення кожного поїзда на екрані та змінює інтервали, якщо на станції збирається натовп.
Депо та нічне обслуговування
Після закриття метро починається друга зміна. Поїзди йдуть у депо на огляд, ремонт і прибирання, а бригади обходять тунелі й перевіряють колію та кабелі.
Нічне вікно триває лише кілька годин. За цей час потрібно встигнути все, щоб зранку перший поїзд вийшов на лінію вчасно.
«Міста здатні дати щось кожному лише тому і лише тоді, коли їх створює кожен». — Джейн Джекобс
Метрополітен тримається на роботі тисяч людей і техніки, яку пасажир майже не бачить. Тунелі, насоси, підстанції та автоматика працюють разом, щоб поїздка тривала лічені хвилини.
Коли наступного разу спускатиметеся ескалатором, згадайте, скільки всього відбувається навколо. Звичайна дорога на роботу стане трохи цікавішою.
