Особенности устройств метрополитена

Принципы устройства и эксплуатации метрополитенов и железных дорог во многом аналогичны. Ширина колеи – 1520 мм (на прямых участках пути и кривых радиусом 600 м и более). При меньшем радиусе колея уширяется на величину, зависящую от радиуса кривой. На кривых предусматривается возвышение наружного рельса над внутренним.

Номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках пути должен быть 1520 мм. На всех кривых участках пути ширина колеи должна быть при радиусе:

- более 600 м – 1524 мм

- от 600 м до 400 м – 1530 мм

- от 399 м до 125 м – 1535 мм

- от 124 м до 100 м – 1540 мм

- менее 100 м – 1544 мм

Величины отклонения от нормальных размеров ширины колеи не должны превышать по сужению -4 мм по уширению +8 мм, а на парковых путях по сужению -4 мм по уширению +10 мм.

Ширина колеи менее 1512 и более 1548 не допускается (ПТЭ метрополитенов РФ п. 3.7).

Работа метрополитена (как и на железной дороге) осуществляется в строгом соответствии с графиком движения поездов. Здесь также действуют общие для всех метрополитенов Правила технической эксплуатации метрополитенов, Инструкция по сигнализации, Инструкция по движению поездов и маневровой работе.

Близка пo своему характеру и структура управления метрополитенами и железными доро­гами. Однако после упразднения в 1992 году Главного управления метрополитенов МПС метрополитены Российской Федерации переданы в ведение городов и являются государственными предприятиями (с муниципальной собственностью). Для решения общих для всех метрополитенов вопросов, создана новая структура — хозяйственная ассоциация «Метро», объединяющая российские метрополитены.

Для руководства отдельными хозяйствами в метрополитенах имеются службы: подвижного состава, движения, пути, СЦБ и связи, электроснабжения, тоннельных сооружений, электромеханическая, эскалаторная, материально-технического снабжения и др. Структуру служб метрополитена составляют дистанции и электродепо.

Вместе с тем, в требованиях к проектированию линий и станций метрополитена имеются некоторые раз­личия по сравнению с железнодорожным транспортом в правилах и нормах проектирования линий в плане и профиле, в длине перегонов, в га­баритах, подвижном составе, устройствах пути, электроснабжении и др.

По конструктивным особенностям подвижного состава и условиям водоотвода продольный уклон главных путей подземных, а также закрытых наземных участков метрополитена принимается от 0,003 до 0,045; а открытых наземных – не более 0,035. При этом продольный уклон водоотводных лотков должен быть не менее 0,002.

Станции тоннельных и закры­тых наземных участков должны рас­полагаться на односкатном продоль­ном уклоне 0,003 (в трудных условиях на уклоне 0,005). В обоснованных случаях допускается строительство станций на горизонтальной площадке при условии обеспечения отвода воды.

Пути для отстоя и оборота составов в тоннелях располагаются на ук­лоне 0,003, с подъемом в сторону станции, а парковые пути в местах стоянки вагонов - на горизонталь­ной площадке или на уклоне не круче 0,0015.

Минимальные радиусы кривых применяемых на метрополитенах - 75 м для парковых путей, 600 м - для главных и 100 м - для соединительных путей. В строительстве первых очередей метрополитена применялись и меньшие радиусы.

Сопряжение прямых и кривых участков пути выполняется с помощью переходных кривых, радиус которых плавно изменяется от бесконечности (прямая) до радиуса круговой кривой. Станции метрополитенов располагают на прямых участках и в отдельных случаях на кривых с ради­усом не менее 800 м. На служебных и парковых путях радиусы кривых принимаются соот­ветственно 150 и 75 м, а в трудных условиях — 100 и 60 м.

Для обслуживания пассажиров, обеспечения безопасности движения и пропускной способности линии метрополитена делятся на отдельные перегоны обычно длиной 1-2 км, на границах которых располагаются станции. Перегоны в свою очередь состоят из отдельных блок-участков, ограниченных светофорами или изолирующими рельсовыми стыками. На линии, где основным средством сигнализации является автоблокировка, перед каждым светофором устанавливается автостоп для принудительной остановки поезда при проезде запрещающего показания светофора. Некоторые линии оборудованы системами автоматики, и регулирование скорости движения поезда осуществляется системой автоматической локомотивной сигнализации с автоматическим регулированием скорости (АЛС-АРС), представляющей собой комплекс путевых и поездных устройств. В некоторых случаях система АЛС-АРС дополняет автоблокировку, а в некоторых является основным средством сигнализации. Расстояние между светофорами определяется исходя из обеспечения максималь­ной расчетной пропускной способности при установленной скорости движения, принятой длине составов. Это расстояние должно быть не менее тормозного пути, рассчитанного для данного места при полном служеб­ном торможении и максимальной ус­тановленной скорости, а на подъе­мах — при максимальной реализуе­мой скорости (рис. 4.1).

Рис. 4.1 Расстановка светофоров на подходах к станции ЗУ – защитный участок; ОУ – ограждаемый участок; 3, 5а, 5, …, 17а, 17, 19 – номера рельсовых цепей

Станции метрополитена предназначаются для обслуживания пасса­жиров, а при наличии путевого развития — и для производства манев­ровой работы. Различают еще стан­ции закрытого типа, не имеющие пассажирских платформ и оборудо­ванные дверями, отделяющими ее средний зал от путевых тоннелей. Станции метрополитена размещают в местах образования пассажирских потоков — на площадях, пересечениях автомагистралей, у железно­дорожных и речных вокзалов, ста­дионов и парков, крупных предприя­тий, на пересечениях линий метро­по­литенов между собой и с линиями железных дорог.

Станции проектируют обычно с островными платформами длиной, превышающей расчетную длину по­езда не менее чем на 6 м при тон­нельных и закрытых наземных участ­ках и не менее 10 м при открытых наземных участках. Метрополитены в Москве и Санкт-Петербурге рассчитаны на 8-ми вагонные составы; в других городах – на 5-ти вагонные. Ширина платформ принимается 10–12 м, высота от уровня головки рельсов 1100 мм.

В отличие от железных дорог, питание тяговых двигателей мотор­ных вагонов метрополитенов в России происходит от третьего рельса, называе­мого контактным, по которому токо­приемник вагона скользит во время движения. Контактный рельс располагается вдоль рельсовой колеи, как правило, с левой стороны по ходу поезда и только в местах расположе­ния стрелочных переводов и пере­крестных съездов возможно разме­щение его с правой стороны.

Для осмотра, мелкого ремонта, уборки и отстоя подвижного состава на метрополитене предусматривают пункты технического обслуживания с тупиковыми путями, на которых поезда проходят с главных путей по специальным съездам. Съезды раз­мещают на линиях мелкого заложе­ния в тоннеле прямо­­угольного сече­ния, примыкающем непосредственно к станции, а на линиях глубокого заложения — в специальных каме­рах. Тупиковые пути располагают в тоннелях, очертание и конструк­ция которых зависят от числа путей и глубины заложения. Технический oсмотp (ТО-1) и мелкий ремонт вагонов производятся на смотровых канавах, рассчитанных на длину поезда плюс 2 м для воз­можности входа в канаву и осмотра состава снизу.

Для оборота подвижного состава и перехода его на другие ли­нии предусматривают специальные пути и соединительные ветви. В зависимости от числа соста­вов, подлежащих обороту или от­стою, принимают схему с одним тупи­ковым путем или с дву­мя путями; при необ­ходимости один из них может быть использован для отстоя, а другой — для оборота составов. Полезная дли­на этих путей должна превышать расчетную длину поезда не менее чем на 40 м. Оборот подвиж­ного состава на конечной станции может быть выполнен также с по­мощью петлевого устройства.

На линиях метрополитенов строят наземные электродепо для технического обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3 и текущих ремонтов ТР-1, ТР-2, ТР-3 подвижного состава, а также для его экипировки и отстоя.

На метрополитенах предусматривают выходы из тоннелей для связи с депо, наземными участками, а так­же железной дорогой. Соединение линий метро с электродепо устра­ивается двухпутным для возмож­ности одновременного независимого следования составов в депо и обрат­но на станции.