Тоннель метрополитена спб

Наземные станции (◉ на карте внизу)

Есть два типа наземных станций — открытые и закрытые. И те и те строятся непосредственно на поверхности земли. Однако открытая наземная станция представляет собой лишь платформы с навесами, подверженные ветру и атмосферным осадкам, подобно обычным железнодорожным станциям. Закрытые же наземные станции полностью скрыты под стенами и потолком.

В Ленинграде в своё время была единственная открытая наземная станция — Дачное (закрыта), не считая служебных станций на территории разных депо метрополитена. Опыт эксплуатации ярко показал, что таких станций, несмотря на их дешевизну, больше строить не надо. И сегодня все наземные станции в Петербурге — закрытые.

Колонные станции (◉ на карте внизу)

Станции этого типа состоят из центрального и двух боковых залов, потолочные конструкции которых (т.н. кольца обделок) опираются на общий для каждой пары залов конструктивный элемент — колонну.

Основное преимущество станций колонного типа — значительно бо́льшая пропускная способность, нежели у пилонной станции. Но меньше, чем у односводчатой.

Сороконожки (колонные станции мелкого заложения московского типа) (◉ на карте внизу)

Разновидность колонной станции, выполненная по типовому московскому проекту на малой глубине. Это трёхпролетные станции из сборных железобетонных конструкций, имеют длину от 102 до 169 метров и шаг колонн от 4 до 6 метров. Всего на таких станциях 38 колонн, расположенных в две линии, поэтому их и прозвали «сороконожками». Выглядит это довольно уныло. К счастью, в Петербурге таких станций всего две.

Такие станции весьма дешёвы, строятся открытым (котлованным) способом. Почти все типовые «сороконожки» в России имеют два вестибюля с обоих концов, выходящие в подземные переходы.

Колонно-стеновые станции (◉ на карте внизу)

Разновидность колонной станции для условий большой глубины (большого давления грунта) или возможных боковых смещений грунтов. В таких станциях часть промежутков между колоннами заменена сплошными простенками.

Простенки улучшают сопротивление горному давлению и боковым смещениям, что актуально на глубинах 50 метров и более. Однако, конечно, простенки снижают пропускную способность станции, т.к. мешают свободному проходу пассажиров.

Горизонтальные лифты (◉ на карте внизу)

«Горизонтальный лифт» — это разновидность колонно-стеновой станции глубокого заложения, отличающийся несущими перегородками, отделяющими островную пассажирскую платформу от двух расположенных по бокам путей. Пассажиры заходят в поезда через расположенные в перегородках автоматические платформенные двери. За сходство с лифтами, у которых раздвижные двери кабины открываются синхронно с дверьми шахты на этаже, этот тип станций и прозвали «горизонтальными лифтами».

Первая в мире станция этого типа — Парк Победы — открыта в 1961 году в Ленинграде. Изначально платформенные двери на ней были матово-стеклянные. Сегодня на всех «горизонтальных лифтах» двери металлические, непрозрачные.

Станции этого типа дешевле в строительстве и обеспечивают максимально возможную безопасность пассажиров за счёт предотвращения падения людей на рельсы и развитой контрольной автоматики дверей, однако они заметно дороже в эксплуатации из-за наличия большого количества постоянно работающих механических и электронных устройств. Такие станции требуют специально спроектированного подвижного состава с точно равным расстоянием между всеми дверями. И, наконец, снижают пропускную способность и повышают требования к машинистам поездов из-за необходимости точного совмещения при каждой остановке проёмов станционных дверей с дверями поезда (погрешность при остановке — не более 45 сантиметров, регулярно поезда промахиваются и вынуждены после остановки чуть сдавать назад или вперёд для точного совмещения).

В силу этого, последняя станция такого типа — Звездная была построена в 1972 году, и далее строились уже станции односводчатого типа.

Некоторым ренессансом «горизонтальных лифтов» являются колонные станции с закрытым воздушным контуром, но там конструкция станции и логика применения дверей другие.

Колонные станции с закрытым воздушным контуром (◉ на карте внизу)

Новая разновидность колонных станций с береговыми платформами, в отличие от одной островной платформы у обычных «горизонтальных лифтов».

Закрытый воздушный контур в этом случае реализован платформенными раздвижными дверьми, не являющимися частью конструкции станции. Смысл такого технического решения — обеспечение безопасности пассажиров на станции, а также разделение воздушных контуров станции и тоннеля для улучшения условий кондиционирования воздуха. Минусы решения — те же, что и у «горизонтальных лифтов».

Пилонные станции (◉ на карте внизу)

На станциях пилонного типа обделки центрального зала и станционных тоннелей не пересекаются и соединены между собой пилонами с проходами между ними. То есть это три раздельных независимых тоннеля с проходами. Это самый старый тип станций глубокого заложения. Все станции этого типа у нас строились закрытым способом на глубинах от 15 до 105 метров.

При высокой сопротивляемости давлению грунта станции этого типа обладают относительно невысокой пропускной способностью из-за ограниченной ширины проходов между залами.

Односводчатые станции (◉ на карте внизу)

Станции этого типа представляют собой однообъёмный зал с высоким сводом, в котором располагается островная платформа, станционные пути и подплатформенные помещения.

Проект односводчатой станции глубокого заложения был разработан в Ленинграде. В СССР первыми такими станциями стали открытые в 1975 году Политехническая и Площадь Мужества.

Подобный тип станции обеспечивает высокую технологичность и механизацию работ при строительстве. После проходки опорного и путевых тоннелей над ними формируют свод станции, а затем уже убирают грунт внутри свода. Пропускная способность таких станций также максимальна, т.к. нет требований к точности остановки поезда, и свободному проходу пассажиров в идеале ничего не мешает.

Однако такие станции требуют непрерывного строительства, т.е. плохо переносят нерегулярное финансирование. Поэтому с лихих 90х годов в России такие станции не строятся. Выбор сделан в пользу пилонных и колонно-стеновых станций, т.к. их можно законсервировать на любом этапе строительства без вреда для дальнейшей судьбы станции.

Двухярусные односводчатые станции (◉ на карте внизу)

Уникальный для СССР и очень редкий в мире тип двухъярусной станции под единым общим сводом. По сути, это двухэтажная железнодорожная станция, построенная в едином своде большого диаметра на большой глубине, да ещё и частично под руслом реки.

Три подобных станции есть в США, но они построены на небольшой глубине (до 30 метров). В нашем же случае, для глубины 64 метра под руслом Малой Невы эта конструкция совершенно уникальна.

В будущем при постройке Кольцевой линии метро в Петербурге эта станция станет полноценным пересадочным узлом, но сроки этого события назвать сейчас невозможно.

◉ Наземные станции
◉ Колонные станции
◉ Сороконожки (колонные станции мелкого заложения московского типа)
◉ Колонно-стеновые станции
◉ Горизонтальные лифты
◉ Колонные станции с закрытым воздушным контуром
◉ Пилонные станции
◉ Односводчатые станции
◉ Двухярусные односводчатые станции

Соединительные ветви

В метро Санкт-Петербурга, как и в любом другом, есть тоннели, не предназначенные для пассажирского движения и обеспечивающие перевод составов с одной линии на другую — так называемые ССВ, Служебные Соединительные Ветви.

В Петербурге таких мест условно шесть. Некоторые из них совмещены с ПТО и другим тоннельным хозяйством, а некоторые состоят из множества разных туннелей:

Соответственно, Садовая — единственная станция в Петербурге, имеющая путевое развитие по обоим сторонам.

«Впредь прожектами не заниматься, а упражняться в промыслах, ему свойственных», – так петербургские власти ответили купцу, который еще в XIX веке предложил построить пешеходный тоннель под Невой, чтобы связать Адмиралтейство и Васильевский остров. К чести госслужащих, несмотря на отказ, за свою идею мужчина получил 200 золотых рублей из казны.

Первые официальные проекты петербургского метро появились в начале прошлого века, и большинство из них были наземными. Например, схема инженера Петра Балинского предусматривала строительство 6 городских линий, включая две большие кольцевые общей протяженностью в 102 км. Из-за огромной цены в 190 млн рублей Николай II отклонил проект, а потом произошли революции 1905 и 1917 годов и про метро власти забыли.

Самые грандиозные тоннели в мире, которыми стоит вдохновиться проектировщику

Подземку начали строить только в 1941 году, но во время войны силы метростроя перебросили на возведение складов и железнодорожных веток в осажденном Ленинграде. Строительство метро возобновилось лишь в 1947 году. Через 8 лет сдали первую очередь подземки от «Площади Восстания» до «Автово», а сейчас в петербургском метрополитене уже 5 линий и 72 станции.

Рассказываем, как строили питерскую подземку и какие тайны она хранит.

Почему метро Санкт-Петербурга самое глубокое в мире

В среднем станции петербургской подземки находятся на уровне в 57 метров под землей, а самая глубокая из них – «Адмиралтейская», 86 метров. Связано это с тем, что город стоит на подвижных водонасыщенных грунтах и долгое время не было технологий, которые позволяли в них строить.

Поэтому станции закладывали на глубине, где лежит плотная осадочная горная порода – кембрийская глина. Она отлично сопротивляется влаге, так что ее используют для строительства фундаментов на земле с высоким уровнем грунтовых вод, а еще добавляют в состав кладочных и штукатурных растворов.

Как строили подземку

В первые годы работали вручную отбойными молотками и лопатами, как на рудниках. Только в 1949 году у ленинградских строителей появился первый метропроходческий щит: он вгрызается в породу ротором с резцами, а затем ее отводят на конвейер и вывозят из тоннеля. Правда, чтобы щит и рабочие попали под землю, сначала нужно построить шахту или «вертикальный ствол».

Для этого необходимо заморозить «плывуны» – пески, пропитанные грунтовыми водами. С ними не могут работать ни машины, ни люди. Делается это так: по периметру «ствола» бурят скважины вплоть до кембрийских глин, в них опускают пластиковые трубы и заливают воду с солями. Затем установки на поверхности начинают гонять эту холодную воду по кругу, как в морозилке, и за два месяца грунт замерзает.

Что происходит после заморозки

Экскаватором и отбойными молотками грунт вырубают на метр. После этого по периметру шахты собирают железобетонное кольцо, а зазор между ним и грунтом нагнетают уплотняющими и гидроизолирующими растворами. После все повторяется: разработка грунта, установка кольца и нагнетание. Только когда нужная глубина будет достигнута, в специальном помещении или «камере» уже собирают щит, который и начнет прокладку тоннеля.

Зачем нужны закрытые платформы

Из всех российских метрополитенов только в Петербургском есть закрытые станции. Например, «Гостиный двор» или «Петроградская». На них залы огорожены от путей стенами с дверями, которые открываются после прибытия поезда. Из-за этой конструкции их часто называют «горизонтальными лифтами».

Причина, по которой появились закрытые станции, куда прозаичнее – их было дешевле возводить за счет более простой технологии. При строительстве не требовался сложный перемонтаж проходческого щита, а скрытым от глаз тоннелям не нужна была дорогостоящая отделка.

На практике же оказалось, что всю экономию «съедает» обслуживание: электромоторы дверей, что открываются и закрываются сотни раз в день, расходуют много электричества, а еще их надо чинить и платить зарплату ремонтникам. И так начиная с 1961 года, когда построили первую закрытую станцию – «Парк Победы». К тому же у «горизонтальных лифтов» очень низкая пропускная способность.

Исчезнувший Сталин

Никита Хрущев, главный борец с культом личности Сталина, пришел к власти в год смерти «отца народов» – 1953, а первую очередь ленинградского метро запустили в 1955 году.

После смены вождей архитекторы станции «Автово» успели скорректировать проект под новую действительность. Так под потолком кассового зала вместо надписи «Великому Сталину слава» появилась другая – «Доблестным защитникам Ленинграда, в битвах отстоявшим город-герой».

Куда пропала мозаика с «Нарвской»

По легенде, другая станция первой очереди питерской подземки – «Нарвская» – должна была называться «Сталинской». Однако знатоки истории метро говорят, что ни на одном чертеже этого варианта нет. Фигурировали «Площадь Стачек» или «Нарвские ворота», без упоминания имени Сталина.

Изначально главным украшением станции была мозаика «Сталин на трибуне», но в рамках борьбы с культом личности в 1961 году от панно решили избавиться. По одной из версий, его закрыли мраморной фальш-стеной не снимая. По другой – разобрали и увезли. В любом случае, сегодня доподлинно неизвестно, сохранилась ли мозаика.

Перронный зал «Нарвской» украшают 48 рельефных изображений людей разных профессий. Есть мнение, что на горельефе «Слава труду!» в центре тоже должен был стоять Сталин, но вместо него там появился человек с флагом. Возможно, именно поэтому на обычного работягу окружающая толпа смотрит с особым воодушевлением.

«Адмиралтейская» – станция-призрак

В 1974 году на перегоне между станциями «Лесная» и «Площадь Мужества» произошел размыв – в нижнем тоннеле пробурили разведочную скважину и в него хлынула вода. Рабочим едва удалось задраить затвор, чтобы спастись. В итоге километр тоннелей затопило, а на поверхности образовались провалы и треснули здания. Авария повторилась в 1994 году, когда вода с песком промыла металл и бетон.

Чтобы избежать подобных сюрпризов, станцию «Адмиралтейская» решили проложить как можно глубже. Она появилась на чертежах еще в 50-х, но из-за очень сложного грунта, близости Невы и обилия исторической застройки на поверхности возводить ее было очень сложно.

Какие сложности возникли у строителей

Заложили ее только в 1997 году, но вплоть до открытия в 2011 она была «станцией-призраком», которую поезда проезжали без остановки, а пассажиры из них видели лишь полутемный зал.

Возведение затянулось и потому, что стройматериалы на станцию подвозили поездом ночью или доставляли со стороны шахты, которая была на углу Загородного проспекта и Гороховой улицы. Строителям приходилось мотаться по два километра туда и обратно по служебной узкоколейке, чтобы привезти материалы или увезти разработанную глину.

Почему метро не протекает

Одно из главных требований к станциям при строительстве — безопасность пассажиров. Тоннели должны быть надежно изолированы от пара и грунтовых вод, которые постепенно подтачивают конструкции станций, что может привести к разрушению сводов метро.

Несмотря на наличие приточно-вытяжной системы вентиляции, влага воздействует на конструкции метро и с внутренней, и с внешней стороны, а постоянное движение поездов вызывает повышенные вибрационные нагрузки в тоннелях. Поэтому в обслуживании подземки очень большую роль играет устройство  гидро- и пароизоляции.

Как правило, защита от влаги реализуется разными способами, например, нагнетанием бетонного раствора и торкретированием поверхности или монтажом оклеечной или обмазочной гидроизоляции. Так для защиты станции «Беговая», открытой в 2018 году, используются материалы компании ТЕХНОНИКОЛЬ.

Что удерживает влагу от попадания в метро

Гидроизоляционная мембрана «Техноэласт» надежно защищает конструкции от влаги и любых биологических воздействий окружающей среды. Ее производят на армированной основе, а сверху наносят высококачественное битумно-полимерное покрытие с минеральным наполнителем и противопожарными добавками. Срок ее службы – 60 лет. Также у материала есть еще несколько существенных плюсов:

Одно из важнейших преимуществ мембраны «Техноэласт» – это возможность монтажа как методом сплошной приклейки к основанию, так и свободной укладки. Он позволяет создать надежную гидроизоляцию без сплошной приклейки к основанию и  работать по влажным поверхностям.

противостоит водням парам внутри станции. Она производится на основе стеклосетки – это более прочная и надежная альтернатива полиэтиленовым материалам. В качестве клеящего слоя в мембране используется смесь стирольных полимеров и битума повышенной клейкости, а нижняя поверхность закрыта легкосъемной пленкой. Среди преимуществ материала можно выделить следующие:

Из-за абсолютной паропроницаемости, ее особенно рекомендуется использовать в помещениях с повышенной влажностью (бассейнах, аквапарках или банных комплексах), а также с поддержанием отрицательных температур (зданиях-холодильниках или охлаждаемых складах).

Пароизоляция

Благодаря гибкости и прочности, а также технологии монтажа методом наплавления, все рулонные материалы ТЕХНОНИКОЛЬ надежны и долговечны, поэтому их можно использовать для гидроизоляции подземных частей сооружений. Например, для строительства «Беговой» компания поставила 141 000 кв. м мембран «Техноэласт» и «Паробарьер».

Протяженность линий метрополитена в Санкт-Петербурге составляет 113,6 км. Он состоит из 73 вестибюлей с 255 эскалаторами и 67 станций, каждая из которых оформлена в неповторимом стиле Северной столицы. Почему оно считается самым глубоким в России?

Главная отличительная особенность петербургского метрополитена – это глубина заложения станций. В среднем станции располагаются на отметке 57 метров, самая глубокая из них – «Адмиралтейская», 86 метров под землей.

Для сравнения, средняя глубина станций в столичном метро (без учета монорельса и Московского центрального кольца) – 22,5 метра. Самой глубокой станцией в Москве и второй по глубине в России является «Парк Победы», 84 метра от поверхности земли. Правда, это объясняется особенностями рельефа – она находится под возвышенностью, что делает ее глубину значительной, хотя находится она примерно на одной глубине с остальными станциями столичной подземки.

Нажмите на изображение, чтобы подробнее рассмотреть

Сравнение Петербургского и Московского метрополитенов по глубине

Петербургское метро имеет 60 станций глубокого заложения и всего лишь 4 станции из 67 располагаются близко к поверхности: «Автово», «Ленинский проспект», «проспект Ветеранов» и станция  «Дунайский проспект», открытие которой планируется в 2018 году. Есть также несколько наземных станций, которые, как правило, являются конечными: «Парнас», «Купчино», «Девяткино», «Рыбацкое», конечная станция Фрунзенского радиуса — «Южная» (также откроется в 2018 году).

Причины глубокого заложения станций

Строительству метрополитена в Ленинграде, а позднее в Петербурге зачастую препятствовало не только отсутствие финансирования, но и сложные геологические условия. В толще грунтов прослеживается от двух до трех водоносных горизонтов – стволы шахт, скважины и наклонные ходы для метро сооружают в крайне неустойчивых грунтах.

Но на глубине нескольких десятков метров залегает плотная и сухая кембрийская глина, в которой чаще всего и строятся непосредственно объекты метрополитена. Чтобы добраться до благоприятных для строительства кембрийских глин метростроители сооружают глубокие шахтные стволы, пронизывающие толщу неустойчивых пород. Кроме того, все линии метро имеют тоннели под Невой и 25 станций располагаются в островной части города – в зоне возможного затопления. Поэтому у многих станций верхняя поверхность ступенчатого цоколя наземного вестибюля располагается выше уровня земли во избежание чрезвычайных ситуаций.

Станция метро «Нарвская» в Санкт-Петербурге

Особенности и технологии строительства

Поскольку отбойные молотки и ручные инструменты справлялись с этой задачей неэффективно, в сентябре 1948 года технический совет управления строительства Ленинградского метрополитена утвердил проектное задание на создание механизированного проходческого щита. Через год опытный образец уже установили в забое, по результатам испытаний щита была откорректирована проектная документация, оформлен заказ на изготовление первых шести серийных щитов на Кировском заводе.

Специалисты «Метростроя» и Научно-исследовательского института горной геомеханики и маркшейдерского дела создали оптический прибор, позволяющий с высокой точностью вести механизированный щит в забое. Позднее была создана новая шахтная подъемная установка с так называемыми опрокидными клетями, которая ускорила процесс выгрузки породы.

Пришлось внедрить еще немало инноваций, чтобы адаптировать процесс строительства под условия города. В начале 2000-х годов на вооружении у метростроевцев появились тоннелепроходческие щиты нового поколения, которые позволили взять курс на механизацию проходческих процессов. Это и помогло в итоге построить самую глубокую станцию петербургского метро «Адмиралтейскую».

Станция метро «Адмиралтейская» в Санкт-Петербурге

История строительства самой глубокой станции

Хронология строительства станции «Адмиралтейская»

1960е гг.

Принято решение о строительстве

1994 г.

Начато строительство станции «Адмиралтейская»

1997 г.

Строительство заморожено. Поезда проезжают «Адмиралтейскую» без остановки

Вид сверху на строительную площадку метро «Адмиралтейская»

2007 г.

Подписан контракт на изготовление тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК)

2009 г.

Строительство наклонного хода станции «Адмиралтейская»

2011 г.

Станция «Адмиралтейская» сдана в эксплуатацию

Появление «станции-призрака»

Решение о необходимости создания станции в историческом центре города было принято еще в 1960-х годах. Но начало строительства отложилось до 1994 года. Именно станция «Адмиралтейская» должна была стать самой глубокой станцией – такие условия диктовала геология. В этом месте залегают водонасыщенные грунты, пески и суглинки, а удобные для проходки кембрийские глины уходили глубоко вниз на глубину более 80 метров.

К тому же площадка, выделенная для строительных работ на поверхности, располагалась в очень плотной городской застройке, где каждое сооружение представляет архитектурную, историческую ценность. Изначально предполагалось расселить несколько домов на прилегающей улице. Пока шло строительство перегонных тоннелей и подземного вестибюля, власти города работали над этим вопросом, но финансовый кризис того времени так и не позволил его решить. В 1997 году поезда начали ходить по Правобережной линии, проезжая «станцию-призрак» без остановки.

Так выглядела станция «Адмиралтейская» в 2008-2009 гг.

Петербургское «ноу-хау»

К реализации проекта вернулись в 2007 году. Было принято решение об использовании тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) немецкой фирмы Herrenknecht AG. Планировалось, что большой наклонный ход станции будет пройден сквозь сильно обводненный грунт с помощью этого оборудования. Обеспечить безосадочную проходку предполагалось за счет использования регулируемого пригруза давления внутри забойной зоны с тем, чтобы создавать давление, соответствующее давлению массива.

Принятое решение использовать механизированный щит диаметром 10,4 м с активным пригрузом забоя было очень смелым. В мире на тот момент не существовало опыта проходки тоннелей под углом 30 градусов с помощью тоннелепроходческих комплексов.

Схема действия ТПМК

Проектная величина осадок не превышала 25 мм, поэтому для устройства строительной площадки станции «Адмиралтейская» было принято решение о расселении и сносе только одного дома – это позволило избежать массового расселения. Благодаря современнейшему оборудованию появилась возможность «ловить» осадки на самой первой стадии и принимать меры практически мгновенно за счет наблюдения за движением щита через датчики, установленные в  четырех скважинах вдоль оси проходки.

На всех этапах строительства была обеспечена безопасность, прежде всего, для исторических зданий центра Санкт-Петербурга, представляющих собой архитектурные памятники федерального значения, находящиеся под охраной ЮНЕСКО.

Снос здания для строительства будущего вестибюля метро «Адмиралтейская» и торгового центра

Метро как способ решения городских проблем

Появление самой глубокой в России станции метро – это не только удачный пример вклада петербургских специалистов в развитие технологий подземного строительства. Благодаря появлению станции метро «Адмиралтейская» в историческом центре Санкт-Петербурга значительно разгрузились соседние станции, жители этой части центра города получили шаговую доступность к метро, а туристы – удобный способ добраться до основных достопримечательностей Петербурга, среди которых всемирно известные Эрмитаж и Исаакиевский собор.

Строительство одной лишь этой станции позволило повысить уровень комфорта пребывания в городе и стало удачным примером решения целого комплекса проблем – транспортных, территориальных, социально-культурных. Сейчас похожую историю переживает «Театральная» – долгожданная станция в непосредственной близости от Мариинского театра. Станция почти построена, но из-за отсутствия решения о местоположении выхода на поверхность ввод в эксплуатацию откладывается. И решать эту проблему, по последней информации, будут не раньше 2020 года.

транспортная инфраструктура, рекорды