大都会。发明和生产的历史

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地铁（来自法国大都会，缩写为 chemin de fer metropolitain - “大都会铁路”），地铁（法国地铁，英语地下，美国英语地铁） - 传统意义上的城市铁路，带有用于运送乘客的路线列车，通过工程与任何其他交通工具和行人交通（街外）分开。

在一般情况下，地铁是任何沿其运行的整列列车（例如，城市单轨铁路）的非街道城市客运系统。根据时刻表，地铁中列车的运行是有规律的。地铁的特点是线路速度快（最高 80 公里/小时）和承载能力（单向每小时最多 60 名乘客）。地铁线路可以铺设在地下隧道、地面和立交桥上（城市单轨铁路尤其如此）。

第一条地下道路出现在伦敦。它于 10 年 1863 月 6 日开幕。线路长度仅达到26000公里，每天的车流量仅为1906万人。旅客列车由蒸汽动力机车驱动。煤炭燃烧产生大量烟雾和煤烟。通过隧道时，车门必须关闭，公告提醒：“开着敞篷车开隧道是致命的。” 一直到 XNUMX 年，地铁部分才电气化。

1863 年伦敦地铁开通

伦敦的现代地下

在伦敦的经历之后，地铁建设在其他欧美城市得到发展。 1868年，第一条线路在纽约建成，然后在芝加哥、波士顿，1896年地铁出现在布达佩斯和格拉斯哥。在巴黎，第一条地铁线路于 1900 年开始运营。

在莫斯科建造地铁的尝试可以追溯到 1902 世纪初。 XNUMX 年，莫斯科市杜马在报纸记者在场的情况下，听取了工程师巴林斯基关于“在莫斯科建设一条非街道铁路”的报告，其中该项目的作者概述了一种新型铁路的优势。交通 - 地铁和为投资者创建“非街道铁路”的活动的盈利能力。想法的决定很简短：“巴林斯基先生拒绝他的骚扰。” 于是工程理念被埋没，这注定只有在苏维埃政权下才能实现。

莫斯科地铁

国内地铁建设的发展是由莫斯科地铁发起的，第一条线路于1935年投入运营。从“索科尔尼基”站到“以高尔基命名的TsPKiO”站的基洛夫斯科-弗伦岑斯卡亚和从“奥霍特尼里亚德”到“斯摩棱斯克”的“阿尔巴特斯卡亚”的第一条线路全长仅11,4公里，共设13个车站。地铁线路分为深、浅、地三种，分别对应其铺设方式——封闭式（隧道式）和开放式。每种线路铺设方法都有自己的技术。

地铁封闭式建设是在城市规划困难的地区进行的，未来线路的路线上有密集的有价值的建筑物和大型工程结构。在城市外围发达地区的自由领土上，地铁线路更多地以浅层或开放方式建造。后者的一个例子是莫斯科的 Filevskaya 线和基辅的 Darnitskaya 线。

以开放方式建造地铁的成本远低于封闭方式，这主要是由于工作技术不同。使用开放式方法，隧道坑直接从地球表面挖出。关闭时，最初需要通过垂直开挖到未来隧道的深度，即建造矿井。

地铁建设。钻机

对于下沉轴，使用特殊的钻机。 1970 年代，日本公司“Toe Koge”开始生产第一台全自动矿山钻机。这种装置的自动控制系统可以根据预先准备好的程序并以穿孔带的形式输入计算机，在没有人为干预的情况下进行整个工作面钻孔循环。这类似于 CNC 机床上的操作。计算机内存足够大，可以让您在其中输入包含大量数据的程序。通过按下设备控制面板上的按钮可以从一种操作模式转换到另一种操作模式。

盾构法最常用于驾驶地铁隧道。隧道盾构的使用，它是一个水平钢筒，沿其轮廓加固千斤顶，可以避免从隧道挖掘土壤时位于地表的建筑物的沉降。在这样的盾构内部，建造了隧道衬砌，即其覆盖物，永久支撑。它由含水层中使用的预制铸铁元件（管道）或钢筋混凝土制成 - 用于干燥的土壤。衬里元件具有各种直径的环形式：地铁站 - 8,5 米，车站之间的蒸馏隧道 - 5,5 米。

有时隧道的衬里由整体混凝土制成，为此使用特殊的混凝土泵。这种在实践中很少见的衬里的构造可以解释为需要长时间干燥直到混凝土完全硬化。盾构法是一种环保的地铁建设方式。因此，用于下沉的设备的改进仍在继续 - 增加挖掘机防护罩的可靠性，使用旋转式单元和带有滑动模板的设备，模块化面板设备和自动控制。

用于长期运营的隧道结构暴露在地下水中，可能导致金属结构腐蚀。腐蚀也是危险的，因为它会在电动火车行驶过程中在隧道中产生杂散电流，从而加剧已经开始的破坏过程。因此，地铁建设者非常重视提高隧道施工技术，提高衬砌材料——混凝土等的防水性能。加强人工通风也有助于消除隧道和车站内空气湿度过大。

在车站建设过程中，地铁结构最复杂，工作量最大，需要许多专家的参与——从安装人员、电工到建筑师、设计师。特别是劳动密集型的整理工作，不仅需要施工人员的技能，还需要使用各种天然和人造材料，特别是提高防水质量，尤其是露天矿线。

莫斯科地铁建设者第一次设法使用聚合材料——契诃夫站的天花板。在国内地铁，已经开发和引进现代机器和机构，对轨道设施、机电设备、生产线、机车车辆维修诊断综合体等进行维修和保养工作。电源、机电装置和自动扶梯。

现代地铁是一套复杂的技术系统，运行平稳、清晰、快速。白天，火车每 3-5 分钟一班。在高峰时段，交通间隔可以减少到一分钟。每辆火车的司机都有一个时间表，其中精确到秒地指示到达车站的时间和出发时间。根据间隔和日历小时检查计划。间隔时钟显示前一列火车是否晚点，日历时钟显示给定火车是否准时。

火车的速度由一个自动系统调节，该系统还控制驾驶员的动作。因此，在车站入口处，自动启动制动。司机必须通过按下按钮将其关闭并手动驾驶火车：站台上有人，如果有必要，自动化不会做出反应。如果您不按下该按钮，则合成将停止。

地铁通过排气轴通风。隧道中的火车就像一个活塞，推动空气通过前面的轴，并从它已经通过的轴中吸入。但是，在一些交通繁忙的地区，由于电机和刹车的运行，有时气温会升高很多，需要额外抽气或抽气。一个特殊的系统监测生产线不同部分的小气候。数据被发送到中央控制室，中央控制室发出命令以打开强大的气泵。

这个控制室是地铁的“智囊团”。她与地下经济的服务部门进行交流：通过无线电——与机械师和机车工作人员，通过对讲机——与车站的值班人员。计算机确保整个系统运行顺畅，列车运行间隔得到尊重，没有紧急情况。

地铁控制室

如果说中控室是地铁的“大脑”，那么它的“循环系统”就是电源。为了提高可靠性，电流由两个独立的变电站提供：如果一个发生故障，另一个将自动连接。此外，还提供电池用于应急照明。

自莫斯科地铁开通以来的这些年里，四种主要类型的汽车和几种改装车已经发生了变化。现在出现了一种新车型——高速、舒适、超现代的“Yauza”。这个世界级的模型具有宏伟的现代设计，正准备由 Mytishchi 机械制造厂发布。 “Yauza”是俄罗斯地铁建设史上第一辆由模块化结构制成的货车。它的发展始于 1980 年代后期。该项目的主要设计师 - Yu.G. 布西金，NI 库兹涅佐夫，VM 奥布霍夫和 N.V. 乌索尔采夫。

CJSC Metrovagonmash 的首席技术专家 Sergey Viktorovich Bezrukavny 谈到新列车：

“设计考虑到了现代机车车辆的所有要求，尤其是安全要求。首先，Yauza 的车身是钢制的——我们不要被任何铝合金诱惑，这很危险！当然，它们可以减轻重量，但万一发生火灾，尤其是不能迅速扑灭的情况下，铝材将一无所有。当然，您知道去年英吉利海峡隧道的紧急情况：一辆高速列车着火了……铝制汽车不仅“泄漏” “——他们被烧毁了！

由于我们放弃了铝，我们不得不以其他方式减轻集装箱的重量——车身加上转向架。我们使用高强度不锈钢通过精密焊接制造了 Yauza 车身，节省了约 1,2 吨。铝会给出 3，但是......

现在谈谈安全的其他方面。控制系统是全自动的。驾驶室中安装了一台车载计算机，其中嵌入了两个程序：一个设置交通时间表，另一个监控其遵守的准确性。如果在某个时候驾驶员超过了速度，第二个程序会发出自动制动的命令......

...温度和烟雾传感器放置在每辆车中 - 计算机对其信号做出反应并激活自动灭火系统。后者以两种方式进行：在设备舱和没有人的地方，使用特殊成分的气体，以及在机舱内，特殊的烧瓶将水云喷射到空气中。而且没有灭火器！

...另一项创新是车载警报系统。在旧车中，仪表板上有一组技术诊断灯：有些东西不起作用 - 相应的灯亮起，驾驶员知道发生了什么。在 Yauza 中，情况有所不同：只有一个灯泡在出现任何故障时会发出红光 - 对于驾驶员来说，此信号意味着您需要查看计算机显示屏，所有内容都清晰显示文本 - 地点、内容和原因。这种系统的优势是显而易见的。”

Yauza 的身体有一个非常规的部分。它不是矩形 - 有一个半径部分，这使得可以更合理地将汽车放入圆形隧道并增加 30 人的容量。空气动力学测试表明阻力减少了 20%。

火车的实际速度为每小时48公里。现在，例如，它勉强达到 41。汽车的行走装置带有气动悬架，可根据瞬时负载值进行调整。

一个重要因素是节能。在 Yauza，使用了再生制动系统 - 在牵引电机的发电机模式下释放“多余”能量。

机舱宽敞，仪表板符合人体工程学设计，安装了空调。 Yauza 车厢的照明比旧车更宽敞，同时也更柔和。使用了强制通风系统。

地铁的地下和地上大厅丰富了世界各地许多城市的建筑。但是莫斯科地铁的车站在建筑和艺术外观上都是独一无二的。第一线的三个最佳车站被国家保护为建筑古迹并非巧合：Krasnye Vorota、Mayakovskaya、Kropotkinskaya。莫斯科地铁的每个车站都有自己的独特形象，车站的整体形成了独特的建筑群。大理石、花岗岩、金属、陶瓷、玻璃广泛用于柱、塔、楼梯的装饰。

巴黎地铁，卢浮宫站

在巴黎，地铁站、快速地铁的建筑表现力以及地面和地下基础设施设计的综合性得到了特别关注。地面和地下设施的入口都清楚地标明了乘客的行进方向。为了吸引巴黎地铁的乘客，使用了艺术品。于是，在卢浮宫站，展出了来自世界著名博物馆储藏室的埃及法老雕塑。

日本建筑师在设计大阪梅田换乘站时，在建筑内部引入了一条小河，借助特殊的水工结构，在每层楼创造出原始的水面和瀑布，同时灯光效果和绿地使建筑内部更具吸引力。

作者：Musskiy S.A.

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