Метрофест: прошлое и будущее Московского метрополитена. Часть 1
Перед майскими праздниками, 27 апреля, любители метро проникли на объект ГО-42, где получили доступ к сведениям о планировании, строительстве и будущем развитии Московского метрополитена.
1. Бункер - 42.
На самом деле Метрофест сменил место проведения: на этот раз он прошёл в Музее холодной войны на Таганке, также известном как «Объект ГО-42». Темой Метрофеста стали планы и проекты, прошлое и будущее Московского метрополитена от первых идей до отдалённого будущего.
Первыми выступили уже традиционные рассказчики: Александр Попов (Russos) и Андрей Суриков (rosmetrostroy).
Московский метрополитен: от первых проектов до открытия
2.
История Московского метрополитена уходит своими корнями в 1890 год, именно в этом году появилось первое подземное метро на электротяге - линия City and South London Railway в Лондоне, которая, как можно понять из названия, связывала южный пригород Лондона с деловым Сити. Минимальный пассажиропоток, диаметр тоннелей всего три метра, но, тем не менее, это был настоящий метрополитен с тактовым интервалом и низкой стоимостью проезда (3 пенса). С этого начинается общеевропейский бум строительства метрополитенов и Москва не остаётся в стороне.
3. А.И. Антонович, Н.Ю. Голиневич и Н.П. Дмитриев: проект московской городской железной дороги.
Кадр презентации
Но для Москвы на рубеже XIX-XX веков главной проблемой был не пассажирский транспорт, а грузовой. Нужно было связать многочисленные железнодорожные радиусы, которые к тому времени уже были построены. В то время грузы сортировались на сортировочных станциях в Москве, станции были перегружены, составы с грузами стояли в очередях до самых пригородов. Начинается обсуждение проектов создания кольцевой железной дороги. Рассматривалось 14 различных вариантов, на плане видна кольцевая линия, проходящая по Камер-Коллежскому валу.
Все последующие проекты до Первой мировой войны будут нанизаны на это кольцо в виде радиусов, расходящихся от центрального вокзала.
4. Проект Балинского и Кнорре.
Кадр презентации
Один из самых известных проектов - проект Е. К. Кнорре и П. И. Балинского, 1902 год. Центральный вокзал планировалось построить на Васильевском спуске. Одна из линий должна была пройти по Красной площади, где сейчас мавзолей, причём, как и большая часть линий по этому проекту, она должна была быть на эстакаде.
Проект не был реализован по целому ряду причин. От сопротивления Церкви («храмы <…> в виду близости эстакады, которая в некоторых местах приближается к храмам на расстояние трех аршин - умаляются в своем благолепии») до негативного отношения городского головы князя Голицина, который считал, что Балинский был просто аферистом. Дело в том, что Балинский запрашивал передачу доходов от трамвая в свою пользу и взамен предлагал построить метро. Князь Голицин был уверен, что трамвай Балинский получит, а вот метро не построит.
Впрочем, то, что первые проекты так и не были реализованы сыграло нам на руку: технические характеристики, которые закладывались тогда, на рубеже веков, безнадёжно устарели уже в первой половине XX века: в 20-30-е годы потребовалась сложная и дорогая реконструкция старой лондонской сети метро, часть парижского и нью-йоркского метрополитенов. Сложнее всего было именно в Лондоне, так как изначально разными линиями метро владели разные компании, в них использовались несовместимые типы подвижного состава, разные габариты тоннелей, между станциями разных линий не было пересадок. В 20-30-е годы несовместимые линии объединяли между собой, удлиняли станции, перебирали тоннели на больший диаметр, что потребовало много времени и средств.
5. Проект компании Siemens.
Кадр презентации. Изображение с сайта metro.ru
Одним из проектов московского метро уже советского времени был проект компании Siemens. Проект со сложным узлом в центре города, с пересечением трёх линий под Красной площадью, кривыми малого радиуса, островными и боковыми платформами, в том числе в кривых.
Забегая вперёд, можно сказать, что небольшая часть этого проекта всё же использовалась при строительстве московского метро на первом пробном участке на Русаковской улице был взят за основу проект тупиков за станцией «Гаврикова улица» («Красносельская») Сименса.
6. Проект английских специалистов.
Кадр презентации. Изображение с сайта metro.ru
Английские специалисты предлагали организовать в центре кроссплатформенную пересадку, при этом станции должны были быть глубокими с очень короткими центральными залами и должны были располагаться в кривых, что очень неудобно при эксплуатации.
Помимо этого был ещё французский проект и каждая фирма планировала получить концессию и на строительство метрополитена или как минимум продать технологию строительства, строительную технику, подвижной состав и оборудование для будущего метрополитена. Однако стоимость строительства по всем этим проектам оказалась слишком высокой, поэтому было принято решение строить метро самостоятельно.
7. Трассировка первой очереди Московского метрополитена.
Кадр презентации
В итоге в основу проекта первой очереди Московского метрополитена 1933 года лёг проект Треста МГЖД 1925 года: от Сокольников до Парка культуры с ответвлением до станции Смоленская. При этом в 1931 году, когда в декабре начались первые строительные работы, окончательного проекта ещё не было: не было проектов станций Сокольники, Парк культуры, не было Арбатского радиуса.
8. Геологический разрез по трассе первой очереди Московского метрополитена.
Кадр презентации
Когда в 1931 году начали строительство опытного участка, ещё не было окончательно понятно, на какой глубине строить в дальнейшем. Были разные варианты, например, Арбатский радиус предполагалось изначально построить глубоким заложением и, по слухам, даже был сделан заказ на эскалаторы для глубоких Арбатской и Смоленской.
Однако вариант с глубоким радиусом не подходил по срокам и было принято решение строить мелким заложением. Были споры, как строить центральный участок, как строить северный участок, предлагались, в том числе иностранными консультантами, различные варианты. В итоге центральный участок строился закрытым способом в монолитном бетоне, северный и южный - открытым способом, с комбинацией различных технологий строительства.
В целом первая очередь была настоящим испытательным полигоном по применению различных технологий и методов: и кессонная проходка (тоннельный и шахтный кессон), и заморозка грунтов, и химическое закрепление, и применение жидкого стекла. Опробывались самые разные технологии, которые могли бы применяться в будущем.
9. Геологический разрез и план по трассе Арбатского радиуса.
Кадр презентации
Участок Арбатского радиуса, в итоге прошёл не под Арбатом, как казалось бы логичнее, а под домами параллельно улице. Дело в том, что в те годы улица Арбат была городской магистралью с интенсивным движением. Перед метростроевцами было поставлено жёсткое условие: улицу перекрывать нельзя. Дополнительные сложности создавали многочисленные подземные коммуникации под улицами исторического центра, по которым не было чертежей. Перенос коммуникаций отодвинул бы сроки запуска на неопределённое время, что было недопустимо - была названа дата запуска 7 ноября 1934 года. Простое отсечение коммуникаций даже просто на время строительства оставило бы жителей города без света и воды, что делать было ни в коем случае нельзя. И без того велись споры о необходимости строительства метрополитена: многим казалось тогда, что острая нехватка жилья для рабочих в Москве - это гораздо более насущная проблема, чем какой-то метрополитен.
Поэтому было решено построить линию не под самой улицей, а рядом, прямо под домами способом, который впоследствии был назван московским и который снова возвращается к нам, но уже под более модным именем top-down. Вкратце, при таком способе сначала в траншеях возводятся стены будущего тоннеля, потом перекрытие, потом уже под защитой перекрытия выбирается грунт под ним. При этом необязательно копать по всей длине тоннеля, можно строить очень короткими участками буквально по несколько метров.
10. Строительство тоннеля парижским способом.
Кадр презентации
Как уже говорилось, первый пробный участок начал строиться под Русаковской улицей. Строительство велось парижским способом: двухпутных тоннель мелкого заложения, закрытый способ, свод тоннеля складывается из скреплённого раствором бутового камня, стены и лоток тоннеля - бетонные. Таким способом было построено около 200 метров тоннеля, после чего строители наткнулись на водопроводную трубу, тоннель затопило. В итоге стало понятно, что с таким коммуникациями как в Москве при полном отсутствии проектов по ним применять парижский метод невозможно, и этот участок стал единственным, построенным с помощью этого метода. В дальнейшем первую очередь строили уже открытым способом.
Этот опытный тоннель могли вообще забросить, так как обсуждался вопрос о строительстве метро полностью глубоким заложением, но тогда возникла проблема со строительством шахт, поэтому в 1933 году пришли к комбинированной проходке мелким с переходом на глубокое заложение в зависимости от глубины залегания водоупорных глин.
11. На фото - как раз тот самый первый опытный тоннель московского метро, причём слева видны выходы из первой, давно уже забутованной вентшахты (венткиоск также не сохранился).
Кадр презентации. Фото с сайта metro.ru. Автор: Александр Попов
12. Строительство шахты.
Кадр презентации
В 1932 году начали проходить шахты. Опытных проходчиков не было. Зима, мёрзлый грунт. Разводили костры, грунт оттаивал, затем вручную выкапывали шахты. Почти все они сразу же были затоплены: насосы не справлялись и их не хватало. В это время в прессе появлялись статьи, ставящие вопрос, а нужно ли вообще метро в Москве. И только следующей зимой 32-33-го годов работы начали разворачиваться уже в полном объёме.
Проблема проходки первых шахт состояла в том, что способов заморозки на тот момент ещё не существовало, поэтому ограничить приток воды в ствол пытались забивкой шпунта по периметру ствола. Сначала забивались сваи с поверхности земли на глубину свай, затем забивали уже следующий уровень, внутренний диаметр, затем ещё один. Таким образом диаметр шахты постепенно сужался. Сейчас стандартный диаметр шахты - либо 5,6 метров, либо 8,5. По снимку можно оценить, что диаметр этой шахты - всего около четырёх метров.
13. Кессонный аппарат.
Кадр презентации
Отдельной проблемой была нехватка оборудования. Всё сложное оборудование, включая кессонные аппараты, поначалу закупалось за границей: либо в США, либо в Европе. Подъёмных кранов также не было, работы выполнялись вручную с помощью простейших подручных средств.
14. Проходка велась в очень сложных условиях: нехватка места, отсутствие средств защиты, плохие освещение и вентиляция, постоянный приток воды.
Кадр презентации
15. Проходческий щит.
Кадр презентации
В 1932 году была идея перейти полностью на глубокое заложение. Для строительства тоннелей глубокого заложения лучше всего подходил лондонский способ: щитовая проходка тоннелей. В Великобритании был заказан проходческий щит компании Markham & Co., в 1933 году он был изготовлен, доставлен в Москву на площадку на Театральной площади и, что характерно, без документации нашими специалистами была сделана его пробная сборка.
По поводу документации есть две версии. По одной их них документация просто запаздывала. По другой, документация прибыла вместе со щитом, но была сразу же изъята особым отделом для копирования и последующей постройки уже советского щита.
Как бы то ни было, КБ «Союзстальмост» практически сразу же начало размещать заказы на производство деталей уже советского щита, в котором были сделаны определённые доработки по сравнению с английским. В частности английский щит был гидравлическим, а советские специалисты заменили гидравлику на электрику.
16. Изготовление железобетонного блока.
Кадр презентации
Для щитов изготавливались железобетонные блоки, чугун в то время был ещё в дефиците, его применяли только в наклонных ходах четырёх станций глубокого заложения. При этом в отличие от современной высокоточной железобетонной обделки бетонные блоки 30-х годов можно смело назвать «низкоточными»: при внушительной толщине блоков, тем не менее они пропускали воду через стыки. Поэтому в уже готовом тоннеле из железобетонных блоков делалась обклеечная гидроизоляция в четыре слоя, затем ещё 20-сантиметровая железобетонная рубашка, которая воспринимает гидростатическое давление.
17. Склад готовых железобетонных блоков.
Кадр презентации
В дальнейшем английский щит использовался на второй очереди при строительстве перегонов Маяковская - Белорусская, но там столкнулись с теми же проблемами плохого качества железобетонных блоков.
18. Работа щита в тоннеле. Страницв газеты «Ударник метростроя»
Кадр презентации
Строительство переходного участка в староречье реки Неглинки велось в условиях большого притока воды, поэтому строительство велось кессонным способом: в рабочей зоне создавалось повышенное давление 3-4 атмосферы, которое отжимало воду из забоя.
На схеме показан принцип щитовой проходки с применением кессона. Справа находится забой. Никаких роторов, как сейчас, конечно не было, просто внутри оболочки объём щита разделён на несколько отсеков, в каждом из которых работают рабочие, которые вручную разрабатывают грунт. Чуть левее находятся домкраты, которые продвигают щит вперёд. Ещё левее показана работа эректора (или блокоукладчика), который подхватывает блок обделки и устанавливает его на нужное место. Примерно в центре показана обклейка гидроизоляции и установка опалубки для создания железобетонной рубашки. Слева находится кессонное оборудование: создающие давление насосы и шлюзы для рабочих вверху и для откатки породы внизу.
Подбор оптимального давления в кессоне - непростая задача. Если давление будет недостаточным, то вода может затопить рабочую зону. Если же давление будет избыточным, то воздух может начать уходить через грунт, что и произошло на Манежной площади: в какой-то момент лужи на площади «закипели».
Проводка щита также была очень сложной, управлять им научились не сразу, при проходке щит за 100 метров ушёл влево примерно на 20 см от оси тоннеля, поэтому пришлось переделывать проект под уже построенный тоннель.
19. Встреча пробного поезда на станции «Комсомольская».
Кадр презентации
Из-за огромных сложностей при строительстве пуск метрополитена к намеченному сроку, 7 ноября 1934 года, был невозможен. Был назван новый срок - 1 мая 1935 года. В октябре 1934 года прошёл пробный поезд по участку «Комсомольская» - «Сокольники». Зимой и весной 1935 года шла наладка устройств СЦБ, ввод электроподстанций, обучение машинистов.
Пробное движение по всей первой очереди планировалось начать 20 января 1935 года, но пробный поезд прошёл чуть позже, в восемь вечера 4 февраля 1935 года от отправился, в четвёртом часу утра 5 февраля от вернулся обратно. При этом ещё не были готовы устройства СЦБ, поезда отправлялись по приказу: начальник станции звонил по телефону начальнику следующей станции, а, если телефонной связи не было, то на следующую станцию для получения приказа на приём поезда отправлялся курьер. Тем не менее, с этого момента метро уже работало. Уже 6 февраля была организована поездка на метро для колхозников-ударников.
20. 2 мая 1935 года: очередь на вход в метро.
Кадр презентации
В апреле поездку на метро совершил Сталин. Во время поездки поезд застрял в тоннеле. Существует несколько версий того, почему это произошло, по одной, пожалуй, самой достоверной, произошёл отказ СЦБ. Расследование показало, что охрана Сталина так старательно выполнила инструкции, что законопатила на подстанции все отверстия, в том числе вентиляционные, оборудование перегрелось и произошло короткое замыкание. Тем не менее, Сталин дал ещё две недели на полную отладку всех систем: к 15 мая метро должно было быть пущено.
К 1 мая запустить движение с пассажирами ещё не удавалось, но, тем не менее, 2 мая вход на станции был открыт, можно было войти и посмотреть: люди были готовы стоять в очереди уже ради этого.
14 мая состоялось торжественное заседание во Дворце Советов, в этот же день метро начало свою работу по графику, но без пассажиров, весь день поезда ходили уже по расписанию. А в семь утра 15 мая без торжественных речей и красных ленточек Московский метрополитен открыл свои двери для всех пассажиров.
21.
Кадр презентации
Открытие метрополитена позволило существенно разгрузить наземный транспорт в Москве, который уже давно не справлялся с нагрузкой из-за резкого роста населения города. Тут ещё нужно сказать о том, почему же метрополитен вызывал такой ажиотаж. Представьте себе московского рабочего. Он живёт в бараке, даже не в коммунальной квартире. Каждый день он тратит несколько часов на дорогу до завода и домой в переполненном транспорте. В таких условиях метрополитен был настоящим подземным чудом.
Впрочем, Московский метрополитен достойно смотрелся не только на фоне рабочих бараков, он задал новый стандарт качества для метрополитенов в мире, новые стандарты архитектуры и художественного оформления, новые стандарты пропускной способности и комфорта пассажиров. С самого начала была заложена длина платформы 155 метров, которая позволила эксплуатировать восьмивагонные составы. С самого начала был принят наиболее прогрессивный на то время нью-йоркский диаметр тоннеля, длина станции и длина вагона (которую даже увеличили до 20 метров с нью-йоркских 18).
Любопытный факт: первое время метро в Москве работало по тактовому расписанию: поезд отправлялся каждые пять минут, независимо от времени суток. Уже летом стало понятно, что это нерационально и в сентябре ввели зонный оборот по Комсомольской, переход на пиковое и внепиковое расписание и сократили интервалы до двух с половиной минут. Причём, тогда вагонов ещё не хватало и какое-то время в метро ходили двухвагонные составы.
Продолжение следует…