В современных крупных городах, население которых превышает миллион человек, транспорт является важнейшим связующим звеном в комплексной организации застройки. Значительные пассажиропотоки, образующиеся на направлениях, связывающих промышленные зоны с жилыми районами и общественными центрами, большие расстояния, отделяющие промышленные зоны от новых жилых массивов, создают проблему, которую можно решить только путем вывода транспортной системы с улиц, за счет обеспечения полной автономности движения транспортных средств, организованных к тому же по системе многих единиц. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает метрополитен — внеуличный рельсовый электрифицированный массовый и скоростной транспорт. Опыт эксплуатации первого в Советском Союзе Московского метрополитена убедительно доказал его преимущества перед другими видами городского пассажирского транспорта.
В отличие от метрополитенов, созданных в конце прошлого и в начале нынешнего века в Лондоне, Нью-Йорке, Париже, Берлине, Московский метрополитен строился с расчетом благоприятного эстетического и художественного воздействия на пассажиров. К новому виду транспорта в Москве никак не подходило распространенное за рубежом слово «подземка». Когда крупнейшие капиталистические города в 50—60-е гг. задохнулись от массовой автомобилизации, они были вынуждены вернуться к развитию общественного транспорта и строительству новых линий метрополитена, используя опыт советского метростроения.
Успехи эксплуатации Московского метрополитена, его важная роль в системе общественного транспорта столицы определили широкое развитие этого вида транспорта в других крупнейших городах Советского Союза. Великая Отечественная война прервала строительство первой линии метрополитена в Ленинграде. После победы, несмотря на трудности периода восстановления, там было продолжено строительство метро. Спустя 20 лет после ввода в эксплуатацию первой линии Московского метрополитена, в 1955 г., вступил в строй действующих Ленинградский метрополитен. Сегодня в Ленинграде успешно работает система из трех линий метро общей протяженностью 66,4 км с 37 станциями. Ленинградское метро перевозит почти треть всех пассажиров города.
В 1960 г. начал действовать метрополитен в Киеве, в 1966 г.— в Тбилиси и в 1967 г.— в Баку. В настоящее время в этих городах уже эксплуатируется по две линии метро. Проектирование и строительство метро продолжаются. В 1975 г. вступил в строй действующих метрополитен в Харькове, в 1977 г.— в Ташкенте. Завершено строительство первого участка линии метрополитена в Ереване.
Активно ведется строительство подземных магистралей в Минске и в одном из крупнейших промышленных центров РСФСР Горьком, где уже в середине одиннадцатой пятилетки планируется ввести в эксплуатацию первые участки подземных линий. Для четырех крупнейших городов — Новосибирска, Куйбышева, Свердловска и Днепропетровска — разработаны технические проекты линий метрополитенов. Начато их строительство.
Разработаны технико-экономические обоснования строительства метрополитенов в Алма-Ате, в Риге и в Ростове-на-Дону. В комплексных схемах развития всех видов городского транспорта для таких городов, как Омск, Челябинск, Пермь, Уфа, Донецк, Казань, Красноярск, Одесса, в перспективе также предусматривается строительство метрополитенов. Все эти города, по данным Всесоюзной переписи населения, либо превысили миллионный рубеж числа жителей, либо близки к нему.
Практика отечественного метростроения наглядно показывает, что своеобразие градостроительных, геологических и географических условий в каждом новом городе, где начинается проектирование метрополитена, требует индивидуального подхода не только к решению планировочных особенностей генеральной схемы развития перспективных линий данного метрополитена, но и к выбору глубины их заложения, совершенствованию типов конструкции обделки основных сооружений, методов и способов производства работ.
Основными направлениями технического прогресса в метростроении являются:
- создание новых, прогрессивных конструкций перегонных тоннелей и станционных комплексов, учитывающих особенности их применения в различных условиях глубины заложения, гидрогеологии и при разных способах строительства;
- создание технологического ряда машин и механизмов, обеспечивающих комплексную механизацию горнопроходческих, строительных и монтажных работ;
- совершенствование специальных способов строительства в особо сложных инженерно-геологических условиях;
- совершенствование объемно-планировочных решений входов и вестибюлей станций, пересадочных устройств между станциями в местах пересечений линий, служебно-технических помещений;
- внедрение комплексных систем автоматизации управления движением поездов, энергоснабжением и тоннельной вентиляцией;
- совершенствование комплекса энергомеханического оборудования метрополитена, эскалаторов, путевых устройств, системы информации;
- разработка и внедрение новых конструкций пути, обделки и подвижного состава, обеспечивающих снижение шума и вибрации, уменьшение их передачи в окружающую среду.
При разработке генеральной схемы развития того или иного метрополитена учитываются не только градостроительная перспектива, пассажиропотоки, размещение на территории города пассажирообразующих центров, но и принцип построения сети метрополитена, обеспечивающий возможность поездки из любого пункта в какой-либо другой не более чем с одной пересадкой. Учитываются также поэтапное наращивание протяженности сети, количества линий и увеличение числа пересадочных узлов.
Большая часть принятых к реализации генеральных схем метрополитенов в городах Советского Союза полностью удовлетворяет этим требованиям. Как правило, за основу схем принимается система из трех или более линий метро с пересечением их в центральной части города. Конкретное положение линий и основных пересадочных узлов решается в зависимости от величины города, перспектив его развития, наличия препятствий (реки, горы и т. п.).
Большой опыт накоплен по рациональному размещению и объемно-планировочным решениям пересадочных станций. В соответствии с глубиной их заложения, планировочной структурой города, очередностью строительства выбирается соответствующий тип конструктивного решения станций, входящих в пересадочный узел. При этом главные требования — обеспечить пассажирам наименьшие затраты времени на пересадку, а также обеспечить возможность ведения поэтапного строительства при наименьших дополнительных строительных объемах.
Наилучшими в планировочном отношении признаны пересадочные станции с совмещенным движением поездов. К пассажирской платформе каждой из этих станций подходят поезда попутного направления, но с разных линий. Это означает, что для пересадки между этими линиями в попутном направлении достаточно пересечь только платформу станции. По такому принципу построены и эксплуатируются пересадочные узлы станций «Площадь Ногина» в Москве и «Технологический институт» в Ленинграде, а также запроектированы схемы пересадок на станциях «Новокузнецкая» и «Каширская» в Москве и «Московская» в Горьком.
При пересечении в одном узле трех линий в разных уровнях наилучшим решением пересадочного узла является размещение станций в плане по сторонам треугольника. Такая схема позволяет попасть из каждого вестибюля на две из трех станций, входящих в пересадочный узел. К преимуществам схемы относится возможность независимого поэтапного строительства линий и станций, входящих в пересадочный узел.
Классическим примером реализации такого пересадочного узла можно назвать станцию «Пушкинская» на Ждановско-Краснопресненской линии Московского метрополитена. Основная трудность заключалась в необходимости сооружения станции на действующей Горьковско-Замоскворецкой линии без перерыва движения. Ныне действует первая очередь пересадочного узла — между станциями «Пушкинская» и «Горьковская». Третья станция — «Чеховская» — будет строиться на проектируемой Серпуховско-Тимирязевской линии. Ока замкнет пересадочный треугольник, в вершинах которого будут находиться объединенные вестибюли с вхоаами на две станции. В центральной зоне треугольника будут расположены относительно короткие переходы между платформами станций.
Опыт, полученный при строительстве станции «Горьковская», имеет важное значение для совершенствования генеральных схем действующих метрополитенов. Он будет учтен при проектировании и строительстве станций на действующих линиях.
Разработанная в Москве новая конструкция станции глубокого заложения колонного типа с двухрядными чугунными перемычками с успехом применена в сложных геологических условиях Киева, Харькова и Праги. Успешно освоенная в Ленинграде сборная железобетонная обделка перегонных тоннелей с обжатием в породу находит широкое применение в Москве, Киеве, Харькове, Горьком, Минске и в других городах.
Принципиально новый метод сооружения перегонных тоннелей с обделкой из монолитно-прессованного бетона, разработанный и освоенный в Москве и в Тбилиси и отмеченный Государственной премией СССР, широко применяется при строительстве метрополитенов в Минске, Горьком и Праге. Намечается применить его и в других городах. В Праге с помощью этого метода сооружены тоннели под рекой Влтавой и старым городом. В Горьком он был применен в широком масштабе при проходке тоннелей под одним из центральных проспектов города даже под опорами действующего путепровода.
Представляет большой интерес опыт ленинградских метростроителей в области механизированной скоростной проходки, сооружения станций глубокого заложения односводчатого типа, а также в применении крупноэлементных армоцементных водозащитных зонтов для станций и эскалаторных тоннелей.
В Москве, Тбилиси, Харькове и Киеве постоянно совершенствуется опыт применения в разных условиях цельносекционной обделки. Ташкентские метростроители успешно освоили технологию устройства сейсмостойкой обделки из сборных железобетонных блоков с продольными связями, образующими сейсмопояса. Разработанный и осуществленный в Москве метод бескессонной проходки перегонных тоннелей в неустойчивых обводненных грунтах может найти применение и в других городах Советского Союза.
Так с расширением географии строительства метрополитенов открываются новые горизонты, новые возможности для пополнения и эффективного использования богатейшего опыта отечественного метростроения.