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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Metropolitan. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Metropolitan (von französisch metropolitain, abgekürzt von chemin de fer metropolitain – „Metropolitanbahn“), Metro (französische Metro, englisch Underground, amerikanisch-englische U-Bahn) – im traditionellen Sinne eine Stadtbahn mit darauf verlaufenden Strecken für Züge für die Personenbeförderung, vom übrigen Verkehr und Fußgängerverkehr getrennte Technik (Off-Street). Im Allgemeinen ist eine U-Bahn ein beliebiges städtisches Personentransportsystem abseits der Straße, auf dem Streckenzüge verkehren (z. B. eine Stadteinschienenbahn). Der Zugverkehr in der U-Bahn ist laut Fahrplan regelmäßig. Die U-Bahn zeichnet sich durch eine hohe Streckengeschwindigkeit (bis zu 80 km/h) und eine Beförderungskapazität (bis zu 60 Fahrgäste pro Stunde in eine Richtung) aus. U-Bahn-Linien können unterirdisch in Tunneln, an der Oberfläche und auf Überführungen verlegt werden (dies ist besonders typisch für städtische Einschienenbahnen). Die erste unterirdische Straße erschien in London. Die Eröffnung fand am 10. Januar 1863 statt. Die Länge der Linie erreichte nur 6 Kilometer und das Verkehrsaufkommen pro Tag betrug nur 26000 Personen. Der Personenzug wurde von einer dampfbetriebenen Lokomotive angetrieben. Beim Verbrennen von Kohle entstand viel Rauch und Ruß. Beim Durchfahren des Tunnels mussten die Türen des Autos geschlossen werden, woran die Durchsage erinnerte: „Tunneln im offenen Auto ist tödlich.“ So blieb es bis 1906, als der U-Bahn-Abschnitt elektrifiziert wurde.
Nach der Londoner Erfahrung wurde der U-Bahn-Bau in anderen amerikanischen und europäischen Städten entwickelt. 1868 wurde die erste Linie in New York gebaut, dann in Chicago, Boston, 1896 erschien die U-Bahn in Budapest und Glasgow. In Paris wurde 1900 die erste Metrolinie in Betrieb genommen. Versuche, eine U-Bahn in Moskau zu bauen, gehen auf den Beginn des 1902. Jahrhunderts zurück. XNUMX hörte die Moskauer Stadtduma in Anwesenheit von Zeitungsreportern einen Bericht des Ingenieurs Balinsky über den "Bau einer Off-Street-Eisenbahn in Moskau", in dem der Autor des Projekts den Vorteil eines neuen Typs skizzierte Transport - die U-Bahn und die Rentabilität der Veranstaltung für Investoren bei der Schaffung einer "Off-Street-Eisenbahn". Die Entscheidung des Gedankens war kurz: "Herr Balinsky, seine Belästigung abzulehnen." So wurde die technische Idee begraben, die nur unter dem Sowjetregime verwirklicht werden sollte.
Die Entwicklung des inländischen Metrobaus wurde von der Moskauer Metro initiiert, deren erste Linien 1935 in Betrieb gingen. Die ersten Linien Kirovsko-Frunzenskaya von der Station „Sokolniki“ bis zur Station „TsPKiO benannt nach Gorki“ und „Arbatskaya“ von „Okhotny Ryad“ bis „Smolenskaya“ hatten eine Gesamtlänge von nur 11,4 Kilometern und 13 Stationen. Es werden drei Arten von U-Bahn-Linien gebaut: tief, flach und flach, was den Methoden ihrer Verlegung entspricht - geschlossen (Tunnel) und offen. Jedes Leitungsverlegeverfahren hat seine eigene Technik. Der Bau der geschlossenen U-Bahn erfolgt in Gebieten mit schwieriger städtebaulicher Situation, wenn sich auf der Trasse der zukünftigen Linie dichte wertvolle Gebäude und große Ingenieurbauten befinden. In freien Gebieten in den peripheren bebauten Gebieten der Stadt werden U-Bahn-Linien häufiger flach oder offen gebaut. Ein Beispiel für Letzteres ist die Filevskaya-Linie in Moskau und die Darnitskaya-Linie in Kiew. Die Kosten für den Bau einer offenen U-Bahn sind viel geringer als für eine geschlossene, was hauptsächlich auf die unterschiedliche Arbeitstechnologie zurückzuführen ist. Beim offenen Verfahren werden Gruben für Tunnel direkt aus der Erdoberfläche gegraben. Im geschlossenen Zustand ist es zunächst erforderlich, durch einen vertikalen Aushub bis in die Tiefe des zukünftigen Tunnels vorzugehen, dh einen Schacht zu bauen.
Zum Abteufen von Schächten kommen spezielle Bohrgeräte zum Einsatz. Die ersten vollautomatischen Minenbohrgeräte wurden in den 1970er Jahren von der japanischen Firma „Toe Koge“ produziert. Das automatische Steuersystem solcher Anlagen ermöglicht es, den gesamten Zyklus des Vortriebsbohrens ohne menschliches Eingreifen gemäß einem im Voraus erstellten und in Form von Lochstreifen in seinen Computer eingegebenen Programm durchzuführen. Dies ähnelt der Bedienung auf CNC-Maschinen. Der Computerspeicher ist groß genug, damit Sie Programme mit vielen Daten eingeben können. Der Übergang von einer Betriebsart zur anderen erfolgt durch Drücken einer Taste auf dem Bedienfeld des Geräts. Das Schildverfahren wird am häufigsten für den Vortrieb von U-Bahn-Tunneln verwendet. Die Verwendung eines Vortriebsschildes, bei dem es sich um einen horizontalen Stahlzylinder handelt, an dessen Kontur Heber verstärkt sind, ermöglicht es, die Setzung von an der Oberfläche befindlichen Gebäuden beim Aushub des Tunnels zu vermeiden. Innerhalb eines solchen Schildes wird eine Tunnelauskleidung gebaut, dh ihre Abdeckung, eine dauerhafte Stütze. Es besteht entweder aus vorgefertigten Gusseisenelementen (Rohren), die in Grundwasserleitern verwendet werden, oder aus Stahlbeton - für trockene Böden. Auskleidungselemente haben die Form von Ringen mit verschiedenen Durchmessern: für U-Bahnstationen - 8,5 Meter, für Destillationstunnel zwischen Stationen - 5,5 Meter. Manchmal wird die Auskleidung von Tunneln aus monolithischem Beton hergestellt, wobei dafür spezielle Betonpumpen verwendet werden. Der in der Praxis seltene Aufbau einer solchen Auskleidung erklärt sich durch die Notwendigkeit einer langen Trocknung bis zur vollständigen Aushärtung des Betons. Schildverfahren sind eine umweltfreundliche Art, eine U-Bahn zu bauen. Daher wird die Verbesserung der zum Absenken verwendeten Ausrüstung fortgesetzt - Erhöhung der Zuverlässigkeit von Baggerschilden, Verwendung von Dreheinheiten und Ausrüstung mit Gleitschalung, modularer Plattenausrüstung und automatischen Steuerungen. Tunnelbauwerke, die für den Dauerbetrieb vorgesehen sind, sind Grundwasser ausgesetzt, das zu Korrosion von Metallkonstruktionen führen kann. Korrosion ist auch deshalb gefährlich, weil sie während der Fahrt von Elektrozügen in Tunneln Streuströme verursacht, die den begonnenen Zerstörungsprozess verstärken. Daher achten U-Bahn-Bauherren ernsthaft darauf, die Technologie des Tunnelbaus zu verbessern und die Wasserdichtigkeit von Auskleidungsmaterialien - Beton usw. - zu verbessern. Eine verstärkte künstliche Belüftung dient auch dazu, übermäßige Luftfeuchtigkeit in Tunneln und an Bahnhöfen zu beseitigen. Beim Bau von Stationen, den komplexesten Strukturen der U-Bahn, werden die meisten Arbeiten durchgeführt, die die Teilnahme vieler Spezialisten erfordern - von Installateuren, Elektrikern bis hin zu Architekten und Designern. Besonders arbeitsintensive Nacharbeiten, die nicht nur handwerkliches Geschick erfordern, sondern insbesondere auch die Verwendung einer Vielzahl von natürlichen und künstlichen Materialien, um die Qualität der Abdichtung zu verbessern, insbesondere bei Tagebauleitungen. Zum ersten Mal gelang es den Bauherren der Moskauer U-Bahn, polymere Materialien zu verwenden - die Decke der Tschechowskaja-Station. In inländischen U-Bahnen wurden moderne Maschinen und Mechanismen entwickelt und eingeführt, um Reparatur- und Wartungsarbeiten an der Wartung von Gleisanlagen, elektromechanischen Geräten, Produktionslinien, Diagnosekomplexen für die Reparatur von Schienenfahrzeugen usw. durchzuführen. Stromversorgung, elektromechanisch Installationen und Rolltreppen. Die moderne U-Bahn ist ein komplexes Geflecht technischer Systeme, die reibungslos, übersichtlich und schnell funktionieren. Tagsüber fahren die Züge alle 3-5 Minuten. Während der Hauptverkehrszeit kann das Intervall im Verkehr auf eine Minute reduziert werden. Der Fahrer jedes Zuges hat einen Fahrplan, in dem sekundengenau die Ankunftszeit am Bahnhof und die Abfahrtszeit angegeben sind. Der Zeitplan wird gegen Intervall- und Kalenderstunden geprüft. Die Intervalluhr zeigt an, ob der vorherige Zug Verspätung hat, und die Kalenderuhr zeigt an, ob der jeweilige Zug pünktlich ist. Die Geschwindigkeit der Züge wird durch ein automatisches System reguliert, das auch die Aktionen des Fahrers steuert. Bei der Einfahrt in den Bahnhof wird also automatisch gebremst. Der Fahrer muss es per Knopfdruck ausschalten und den Zug manuell fahren: Auf dem Bahnsteig befinden sich Personen, und die Automatisierung reagiert gegebenenfalls nicht. Wenn Sie die Taste nicht drücken, stoppt die Komposition. Die U-Bahn wird durch Abluftschächte belüftet. Der Zug im Tunnel wirkt wie ein Kolben, der Luft durch den vorderen Schacht drückt und aus dem bereits passierten wieder ansaugt. In manchen Bereichen mit starkem Verkehr steigt jedoch die Lufttemperatur durch den Betrieb von Motoren und Bremsen manchmal so stark an, dass zusätzlich Luft gepumpt oder abgepumpt werden muss. Ein spezielles System überwacht das Mikroklima in verschiedenen Abschnitten der Linie. Die Daten werden an den zentralen Kontrollraum gesendet, der Befehle zum Einschalten leistungsstarker Luftpumpen erteilt. Diese Leitwarte ist die „Denkfabrik“ der U-Bahn. Sie kommuniziert mit den Diensten der Untergrundwirtschaft: per Funk - mit Maschinisten und Lokomotivmannschaften, per Sprechanlage - mit den Diensthabenden an den Bahnhöfen. Computer sorgen dafür, dass das ganze System reibungslos funktioniert, die Intervalle im Zugverkehr eingehalten werden und es keine Notfälle gibt.
Wenn die zentrale Schaltwarte das „Gehirn“ der U-Bahn ist, dann ist ihr „Kreislauf“ die Stromversorgung. Für mehr Zuverlässigkeit wird der Strom von zwei unabhängigen Umspannwerken geliefert: Fällt eines aus, schaltet sich das andere automatisch zu. Zusätzlich sind Batterien für die Notbeleuchtung vorgesehen. Im Laufe der Jahre, die seit dem Start der Moskauer U-Bahn vergangen sind, haben sich vier Haupttypen und mehrere Modifikationen von Autos geändert. Jetzt ist ein neues Modell erschienen - ein schneller, komfortabler und hochmoderner "Yauza". Dieses Weltklasse-Modell mit einem großartigen modernen Design wird von der Mytishchi Machine-Building Plant für die Freigabe vorbereitet. "Yauza" ist der erste Waggon in Modulbauweise in der Geschichte des russischen U-Bahn-Baus. Seine Entwicklung begann Ende der 1980er Jahre. Führende Designer des Projekts - Yu.G. Busygin, N.I. Kuznetsov, W. M. Obuchow und N. V. Usolzew. Sergey Viktorovich Bezrukavny, Chief Technologist von Metrovagonmash CJSC, spricht über den neuen Zug: „Das Design berücksichtigt alle Anforderungen an modernes Rollmaterial, insbesondere Sicherheitsanforderungen. Erstens ist die Karosserie des Yauza aus Stahl – und lassen Sie uns nicht von irgendwelchen Aluminiumlegierungen verführen, das ist gefährlich! Natürlich sparen sie Gewicht, aber im Brandfall, besonders wenn es nicht schnell gelöscht werden kann, bleibt vom Aluminium nichts übrig. Natürlich kennen Sie den Notfall im Kanaltunnel im letzten Jahr: Ein Hochgeschwindigkeitszug fing Feuer ... Aluminiumautos sind nicht nur "durchgesickert". „- sie sind abgebrannt! Da wir auf Aluminium verzichtet haben, mussten wir die Masse der Container – Aufbauten plus Drehgestelle – auf andere Weise reduzieren. Wir haben die Yauza-Karosserie aus hochfestem Edelstahl durch Präzisionsschweißen hergestellt, wodurch etwa 1,2 Tonnen eingespart wurden. Aluminium würde 3 geben, aber... Nun zu anderen Aspekten der Sicherheit. Das Kontrollsystem ist voll automatisiert. In der Fahrerkabine ist ein Bordcomputer installiert, in den zwei Programme eingebettet sind: Das eine stellt den Verkehrsplan ein, das andere überwacht die Genauigkeit seiner Einhaltung. Wenn der Fahrer irgendwann die Geschwindigkeit überschritten hat, gibt das zweite Programm einen Befehl zum automatischen Bremsen ... ...In jedem Auto gibt es Temperatur- und Rauchsensoren - der Computer reagiert auf ihre Signale und aktiviert die automatische Feuerlöschanlage. Letzteres wird auf zwei Arten durchgeführt: Im Geräteraum und überall dort, wo sich keine Menschen aufhalten, mit einem Gas spezieller Zusammensetzung, und in der Kabine sprühen spezielle Flaschen eine Wasserwolke in die Luft. Und keine Feuerlöscher! ...Eine weitere Innovation ist die Bordalarmanlage. Bei alten Autos gibt es eine Gruppe von technischen Diagnoseleuchten auf dem Armaturenbrett: Etwas hat nicht funktioniert - die entsprechende Leuchte leuchtet auf und der Fahrer weiß, was passiert ist. In Yauza ist das anders: Es gibt nur eine Glühbirne, die im Falle einer Störung hell rot aufleuchtet – für den Fahrer bedeutet dieses Signal, dass er auf das Computerdisplay schauen muss, und dort wird alles klar angezeigt Text - wo, was und warum. Die Vorteile eines solchen Systems liegen auf der Hand.“ Der Yauza-Körper hat einen unkonventionellen Abschnitt. Es ist nicht rechteckig - es gibt einen Radiusteil, der es ermöglichte, das Auto rationeller in einen kreisförmigen Tunnel einzupassen und die Kapazität um 30 Personen zu erhöhen. Aerodynamische Tests haben eine Reduzierung des Luftwiderstands um 20 Prozent gezeigt. Die praktische Geschwindigkeit des Zuges beträgt 48 Kilometer pro Stunde. Jetzt sind es zum Beispiel gerade mal 41. Das Fahrwerk des Wagens ist pneumatisch gefedert und passt sich den momentanen Belastungswerten an. Ein wichtiger Faktor ist die Energieeinsparung. In Yauza wurde ein regeneratives Bremssystem verwendet - mit Freisetzung von "überschüssiger" Energie im Generatormodus von Fahrmotoren. Die Kabine ist geräumig, das Armaturenbrett ist ergonomisch gestaltet, eine Klimaanlage ist installiert. Die Beleuchtung in der Yauza-Kabine ist großzügiger und gleichzeitig weicher als in den alten Autos. Es wurde ein Zwangsbelüftungssystem verwendet. Unter- und oberirdische Lobbys der U-Bahn haben die Architektur vieler Städte auf der ganzen Welt bereichert. Aber die Moskauer U-Bahn hat Stationen, die in ihrer architektonischen und künstlerischen Erscheinung einzigartig sind. Es ist kein Zufall, dass die drei besten Stationen der ersten Linien als Baudenkmäler unter staatlichen Schutz gestellt wurden: Krasnye Vorota, Mayakovskaya, Kropotkinskaya. Jede Station der Moskauer Metro hat ihr eigenes individuelles Erscheinungsbild, und die Gesamtheit der Stationen bildet ein einzigartiges architektonisches Ensemble. Marmor, Granit, Metalle, Keramik und Glas werden häufig zur Dekoration von Säulen, Pylonen und Treppen verwendet.
In Paris wird besonderes Augenmerk auf die architektonische Ausdruckskraft von U-Bahn-Stationen, Express-U-Bahnen und die Synthese bei der Gestaltung von Boden- und unterirdischen Infrastrukturen gelegt. Eingänge zu boden- und unterirdischen Einrichtungen sind deutlich mit der Fahrtrichtung der Fahrgäste gekennzeichnet. Um Fahrgäste in der Pariser U-Bahn anzulocken, werden Kunstwerke eingesetzt. So wurde am Bahnhof Louvre eine Skulptur eines ägyptischen Pharaos aus den Lagerräumen des weltberühmten Museums ausgestellt. Japanische Architekten führten bei der Gestaltung des Umeda-Umsteigebahnhofs in Osaka mit Hilfe spezieller hydraulischer Strukturen einen kleinen Fluss in das Gebäude ein, wodurch auf jeder Etage originelle Wasserflächen und Kaskaden entstehen, während Lichteffekte und Grünflächen die Innenräume des Gebäudes gestalten attraktiver. Autor: Musskiy S.A.
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