СООРУЖЕНИЯ, УСТРОЙСТВА И ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ МЕТРОПОЛИТЕНА
Одобрено Ученым советом Государственного комитета Совета Министров СССР по профессионально-техническому образованию в качестве учебника для подготовки рабочих на производстве
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1979
Сооружения, устройства и подвижной состав метрополитена. Учебник для подготовки рабочих на производстве. At, «Транспорт», 1979. 239 с. Авт.: Л С. Бакулин, К. II. Кудринская. П. А. Кун, Е. Т. Мосин, В. \ Прон п и, Е. Л. Ф е д о р о в.
В учебнике даны краткие сведения о метрополитенах Советского Союза, а также о наиболее крупных метрополитенах мира. Содержатся общие сведения об искусственных сооружениях, путевом хозяйство, санитарно-технических устройствах. эскалаторах, энергоснабжении, электроподвпжиом составе п моторсльсовом транспорте, предназначенном для обеспечения хозяйственных п ремонтных работ
Описание сооружений и устройств приведено в основном на примерах Московского метрополитена, отдельные особенности п новые технические решения ряда вопросов показаны па примерах других отечественных метрополитенов.
Книга является учебником для подготовки квалифицированных рабочих па производстве по профессии дежурный но станции метрополитена, может также служить пособием для учащихся технических школ метрополитенов п для повышения квалификации рабочих массовых профессии всех технических служб метрополитенов.
Пл. 159, табл. 6, синеок лит. 12 пази.
К и и г у н а и п с а л и:
1. С. Бакулин, К. //. Кудринская, П. .4. Кун, Е. Т А1о-син, В. /1. Пронин, L А. Федоров
Общая редакция /1. С. Бакулина.
31802-151
С 049(01) 79 154’79- 360-1000000
(Cj Издательство «Транспорт», 1979
Г .1 а в а 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТРОПОЛИТЕНАХ
1.	Значение метрополитена в общегородских пассажирских перевозках
В Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы, утвержденных XXV съездом КПСС, указывается, что основной задачей транспорта является более полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, ускорение доставки грузов и передвижения пассажиров. Для улучшения транспортного обслуживания населения большое внимание уделяется дальнейшему развитию внутригородского транспорта, в частности строительству новых и развитию существующих метрополитенов.
Метрополитен является городской электрической железной дорогой для пассажирского движения, удовлетворяющей потребности населения в быстром, удобном и безопасном передвижении. Как правило, метрополитены сооружают в крупных городах с населением более миллиона жителей. Метрополитен значительно разгружает от транспорта городские магистрали, что способствует снижению уровня шума в городах и уменьшению загрязненности воздуха.
К настоящему времени метрополитены действуют в 53 городах 25 стран мира и в том числе в семи городах Советского Союза: ^Москве, Ленинграде, Киеве, Тбилиси, Баку, Харькове и Ташкенте (см. приложение). Начато сооружение подземных магистралей в Минске, Горьком, Ереване. Ведется подготовка к сооружению метрополитенов в Новосибирске, Куйбышеве, Свердловске, Риге и Днепропетровске.
2.	Метрополитены Советского Союза
М о с к о в с к и й м е т р о п о л и т е и. Потребность в быстроходном общественном транспорте ощущалась в Москве еще в дореволюционное время, однако разработанные русскими инженерами проекты его сооружения по разным причинам отклонялись городскими властями. И только после Великой Октябрьской социалистической революции и завершения восстановления народного хозяйства был поставлен вопрос о реконструкции столицы, а также о сооружении в пей метрополитена. В июне 1931 г. Пленум ЦК ВКП (б) принял решение о том, чтобы немедленно приступить к подготовительной работе по сооружению метрополитена в Москве.
Первая очередь Московского метрополитена протяженностью 11,2 км, имевшая 13 станций, была сооружена в короткий срок и открыта 15 мая 1935 г. Движение осуществлялось от Сокольников до Охотного ряда (ныне Проспект Маркса) и далее до Центральною парка культуры и отдыха имени Горького. В день пуска метрополитена было перевезено 370 тыс. чел.
Высокий уровень архитектуры станций, комфортабельные (по том)' времени) вагоны, быстрота и точность движения вызывали всеобщее восхищение.
С этого времени строительство метрополитена в Москве продолжается непрерывно. Не прекращалось оно и в годы Великой Отечественной войны.
Развитие сети Московского метрополитена по отношению к городской застройке осуществляется по диаметрально-кольцевой схеме, которая предусматривает направление всех линий (диаметров) из одного конца города в другой через центральную часть города. Кольцевая линия выполняет функции мощного пересадочного «узла» в сети всего метрополитена и разгружает пересадочные станции, находящиеся в центре города. Без этой линии метрополитен не смог бы обеспечить пересадочную потребность возрастающего потока пассажиров и гибкую связь между линиями. Кольцевая линия связывает семь вокзалов из девяти, имеющихся в городе. В перспективе намечено сооружение второй кольцевой липин Московского метрополитена, которая пройдет в основном по районам новой застройки.
На начало 1979 г. общая протяженность всех семи линий Московского метрополитена составила 172,7 км, на них действуют 107 станций, из которых 34 пересадочные, образующие 16 пересадочных узлов. Среднесуточные пассажироперевозки достигли 6 млн. чел., а в отдельные дни превышают?млн. чел. В общегородских перевозках удельный вес перевозок метрополитеном составляет 39,5%. Средняя эксплуатационная скорость движения 41,03 км/ч, максимальная — 80 км/ч. Пропускная способность в часы «пик» достигает 45 пар поездов в час. Поездные составы формируют из шести-семи вагонов.
На Московском метрополитене, как и на всех отечественных метрополитенах, степень архитектурной отделки станций высокая, применены долговечные и красивые материалы — гранит, мрамор, керамика. Хороший климат создается мощной системой вентиляции.
Вагоны метрополитена цельнометаллические, оборудованы электрическими и пневматическими тормозами, обеспечивающими высокую степень безопасности движения, рассчитаны на максимальную скорость 90 км/ч.
Поступающая из города электрическая энергия высокого напряжения преобразуется до нужного напряжения на подстанциях метрополитена. Подача электроэнергии к вагонам производится через контактный (третий) рельс. Система электроснабжения автоматизирована и управляется из одного диспетчерского центра.
Путь выполнен из рельсов типов Р50 и Р65, сваренных в плети и уложенных на деревянные или железобетонные шпалы. Организация и безопасность движения поездов обеспечиваются средствами системы
автоблокировки с защитными участками и электромеханическими автостопами. Станции с путевым развитием оборудованы маршрутно-автоматической централизацией стрелок и сигналов. Работа их находится на автоматическом режиме, при этом возможно у правление ими с центрального диспетчерского пункта при помощи системы диспетчерской централизации (применена иа новых линиях).
Контрольно-кассовые операции по оплате пассажирами проезда выполняют автоматические контрольные пункты (АКП), которые работают от пятикопеечных монет. Для размена монет другого достоинства па пятикопеечные служат денежные автоматы. Пересчет монет в кассах производится счетно-денежными электронными машинами. Для предотвращения входа пассажиров, не оплативших проезд, установлены АКП па выходе.
Для информации пассажиров на станциях и в вагонах используются визуальные средства в виде схем линий метрополитена (каждая линия имеет маркировку определенного цвета), указателей и надписей, главным образом светящихся, а также в виде эмблем и символов. Информация также осуществляется средствами радпооповещения на станциях, в вагонах, иа эскалаторах. На ряде станций работает теле-виз ион ны й комплекс.
На всех станциях установлены телефоны для справок, а также часы (в последние годы применяют электронные цифровые), а на платформах — также и интервальные часы, указывающие время, прошедшее после отправления предыдущего поезда.
Все объекты метрополитена имеют необходимые средства связи, в том числе и раднопоездпую связь между диспетчером и машинистом движущегося поезда.
Сравнивая основные показатели Московского метрополитена с показателями наиболее крупных и развитых метрополитенов мира, можно сделать вывод, что по протяженности линий Московский метрополитен занимает четвертое место в мире (после метрополитенов Нью-Йорка, Лондона и Парижа). По количеству перевозимых за сутки пассажиров Московский метрополитен наиболее загруженный, что свидетельствует о большой напряженности его работы.
Ежегодный прирост пассажнроперевозок требует дальнейшею наращивания провозной и пропускной способности линий и реконструкции элементов сооружений станций, внедрения новых и передовых технических решений! для повышения культуры перевозок и улучшения обслуживания пассажиров.
Важным этапом в этом направлении является разработка и внедрение системы автоматического управления поездами в сочетании с автоматическим регулированием скорости. Эта система, которой оборудованы три линии, облегчает труд машиниста, позволяет сократить состав локомотивной бригады с двух до одного человека, повысить точность выполнения графика, увеличить пропускную способность линий при высокой степени безопасности движения поездов.
Разрабатываются конструкции автоматических контрольных пунктов, работающих от магнитных кодированных билетов, а также автоматы для обмена набора мелких медных монет на пятикопеечные.
В соответствии с Генеральным планом реконструкции столицы, с учетом планировки города и взаимосвязи с другими видами городского пассажирского транспорта развитие ^Московского метрополитена будет продолжаться на основе диаметрально-кольцевой структуры.
В октябре 1978 г. продлена Калужско-Рижская линия от станции ВДНХ в жилой район Медведково, открыты четыре новых станции: Ботанический сад, Свиблово, Бабушкинская, Медведково. Ведется строительство Калининской и Серпуховской линий, которые будут направлены в глубь крупных районов повой жилой застройки. Калининская линия пойдет от Таганской площади в направлении шоссе Энтузиастов и далее в район Новогиреево, Серпуховская линия — от станции Добрынинская в район Чертаново — одну из самых крупных жилых новостроек на юге города. Ведется сооружение станции Горьковская па действующей Горьковско-Замоскворецкой линии, которая вместе со станцией Пушкинская Ждановско-Краснопреснепской липин составит новый крупный пересадочный узел в центре города. Заканчивается сооружение станции Шаболовская на Калужско-Рижской линии.
Намечена реконструкция некоторых станций, строительство вторых вестибюлей, новых пересадочных устройств в целях создания больших удобств пассажирам.
В 1946 г. за успешное выполнение заданий военного времени коллективу Московского метрополитена было вручено на вечное храпение Красное знамя Государственного Комитета Обороны. В 1947 г. за хорошую организацию перевозок населения и успешное освоение новой техники в ознаменование 800-летпя г. Москвы метрополитен награжден орденом Лепина, в 1955 г. ему присвоено имя Владимира Ильича Ленина.
Л е и и н г р а д с к и и м е т р о п о л и т е п вступил в эксплуатацию в ноябре 1955 г. На начало 1979 г. три его линии имели протяженность 60 км и 37 станций. Среднесуточные перевозки пассажиров достигли 1 млн. 800 тыс. чел. Максимальные размеры движения — 38 пар поездов в час.
На линиях курсируют пяти-, шести- и семивагонпые поезда. Удельный вес перевозок метрополитеном в общегородских пассажирских перевозках составляет 22,9%.
Ленинградский метрополитен сооружался с учетом достижений отечественного метростроения и новейших технических средств, созданных па Московском метрополитене.
Все линии оборудованы диспетчерской централизацией, при помощи которой производится управление стрелками и сигналами станций с регистрацией времени прохождения поездов через контрольные пункты.
Линии оборудованы системой автоведения, обеспечивающей вождение поездов с точной остановкой па станции в заданном месте, что особенно важно па станциях нового типа — беспл атформен пых, которые сооружены па Ленинградском метрополитене впервые.
Радиосвязь диспетчера с машинистом осуществляется с применением специального волновода.
Широко использованы средства автоматизации и телеуправления в работе обустройств метрополитена, механизировано выполнение трудоемких и уборочных работ.
В ближайшие годы будет продолжено строительство Невско-Василеостровской линии от станции Василеостровская до станции Приморская и от Ломоносовской до Обухова, Московско-Петроградской линии от станции Петроградская до станции Удельная. Общая протяженность линий Ленинградского метрополитена будет увеличена на 22—26 км.
В 1955 г. Ленинградскому метрополитену присвоено имя Владимира Ильича Ленина, а в 1970 г. он награжден орденом Ленина.
К и е в с к и й метрополитен был пущен в эксплуатацию в ноябре 1960 г.
На начало 1979 г. протяженность его линий составляла 20,5 км, эксплуатировались 17 станций. Ежедневно метрополитен перевозит свыше 650 тыс. пассажиров, что составляет 18,4% общегородских перевозок. На линиях курсируют пятивагонпые поезда. Максимальные размеры движения -— 38 пар поездов в час.
Технические решения, использованные на Киевском метрополитене, аналогичны решениям, осуществленным на метрополитенах Москвы и Ленинграда.
Станция Площадь Калинина, вступившая в эксплуатацию в конце 1976 г., является станцией колонного типа, здесь будет построен пересадочный узел.
На участке между станциями Площадь Калинина и Красная Площадь в связи с его небольшой протяженностью организовано движение поездов «челноком»: по каждому пути курсирует по одному четырехвагонному составу туда и обратно с интервалом около 4 мин. Управляет таким составом один машинист. Автоматические световые табло па станциях сообщают пассажирам о подходе поезда нужного направления.
В ближайшие годы на Куреневско-Красноармейской линии предполагается построить от станции Красная Площадь в сторону Оболони пять станций и продолжить Святошпно-Броварскую линию от станции Комсомольская до станции Пионерская.
Т б и л и с с к и й метрополитен вступил в строй в январе 1966 г. На начало 1979 г. его линия протяженностью 12,6 км имела И станций. Перевозки составляют 328 тыс. пассажиров в сутки; максимальные размеры движения — 24 пары поездов в час.
На линии эксплуатируются четырехвагонные составы. Удельный вес перевозок метрополитеном в общегородских перевозках составляет 28%. Техническое оснащение Тбилисского метрополитена аналогично оборудованию других отечественных метрополитенов.
В 1971 г. был завершен комплекс технических мероприятий, позволивших перейти на управление поездами одним лицом — машинистом. На Тбилисском метрополитене впервые применено отключение освещения тоннелей во время движения пассажирских поездов, что
в дальнейшем получило распространение па всех метрополитенах страны п позволило получить значительную экономию электроэнергии.
Па Тбилисском метрополитене впервые в практике отечественного метростроения сооружен «движущийся тротуар», который используется при пересадке пассажиров.
В дальнейшем в Тбилиси будет вестись гтроитстьство второй очереди метрополитене! от станции Площадь Вокзальная до станции Дел пси.
В 1967 г. Указом Президиума Верховного Совета Грузинской ССР Тбилисскому метрополитену присвоено имя «Пятидесятилетия Великого Октября».
Б а к и и с к и и метрополитен вступил в эксплуатацию в ноябре 1967 г. Общая протяженность его линий к началу 1979 г. составила 18,6 км, эксплуатируются 12 станций. Среднесуточные перевозки превышают 376 тыс. чел., что составляет 27% общегородских пассажироперевозок. Липпи обслуживают чстырехвагонпые составы; максимальные размеры движения — 28 пар поездов в час.
Движение поездов па линиях организовано с чередованием направления: Бакы Совсти—Пефтчиляр, Бакы Советп—Шаумян и Низами— Пефтчиляр. Направления пересекаются в одном уровне на станции 28 апрел. В утренние и вечерние часы «пик» от станции Нариманов к платформе Депо организована подача поездов для перевозки обслуживающего персонала промышленных предприятий!.
Техническое оснащение Бакинского метрополитена аналогично применяемому на других отечественных метрополитенах; внедрены поездная радиосвязь диспетчера с локомотивными бригадами; дистанционное управление тягово-поннзительпыми подстанциями; действует диспетчерская централизация с программным управлением, обеспечивающая управление устройствами СЦБ с диспетчерского пульта.
В ближайшие годы в Баку будет продолжено строительство линии первой очереди от станции Пефтчиляр до станции Лхмедлы и одновременно будет сооружаться линия второй очереди от станции Низами до станции Микрорайон.
В 1967 г. Бакинскому метрополитену присвоено имя Владимира Ильича Лепина.
Харьковский м е т р о п о л и т е н вступил в строй в августе 1975 г., имеет протяженность 17,2 км и 13 станций. Среднесуточные перевозки составляют 356 тыс. пассажиров, пли 16% общегородских перевозок. Эксплуатируются пятпвагониые составы; максимальные размеры движения — 24 пары поездов в час.
Все обустройства метрополитена выполнены по образцу других отечественных метрополитенов.
В ближайшие годы строительство Харьковского метрополитена будет продолжено, намечается начать строительство второй очереди от центра города до станции Академика Павлова.
Ташкентский м е т р о п о л и т е и вступил в эксплуатацию 6 ноября 1977 г., имеет протяженность 11,3 км и 9 станций.
В Ташкенте впервые в практике отечественного метростроения построен метрополитен в сложных инженерно-геологических и сейсмических у ел obi 1 я х.
Среднесуточные перевозки составляют 141 тыс. пассажиров. Эксплуатируются четырехвагоиные составы; максимальные размеры движения — 15 пар поездов в час.
Строительство лпнпп первой очереди от станции Октябрьской Революции до станции Максима Горького (протяженность участка 4 км) продолжается.
3.	Зарубежные метрополитены
Первый метрополитен был построен в 1863 1. в Лондоне. Позже метрополитены были построены в Нью-Йорке, Париже, Берлине, Фи-шдсльфип, Гамбурге, Буэнос-Айресе, Мадриде, Барселоне, Токио, Осло, Чикаго, Риме, Стокгольме, Торонто, Сан-Франциско и многих других городах мира.
Некоторые из этих юродских доро! представляют собой обычные трамвайные линии, часть которых проходит в тоннеле. Есть также глубокие вводы пригородных линий железных доро!, имеющих в черте города подземные станнин, и линии, проходящие на эстакадах.
Ниже приведено краткое описание наиболее крупных зарубежных метрополитенов, которые ио обкому работы могут быть сравнимы с Московским метрополитеном и имеют интересные решения некоторых технических вопросов.
М е т р о п о л и т с и Лондона состоит из восьми линий. Пассажирские перевозки составляют около 2 млн. чел. в сутки.
Наряду с эскалаторами работают лифты. Центральные станции имеют несколько выходов, которые сливаются с подуличными переходами. На станциях установлены турникеты для оплаты пассажирами проезда.
Интерес представляет линия Виктория, введенная в эксплуатацию в 1969 г. Для нее разработаны новый подвижной состав, системы авто-ведения и авторегулирования скорости, автоматического контроля пропуска пассажиров, телевидения для наблюдения за пассажиропотоками. В кабине машиниста отсутствуют боковые двери, ботьшие окна дают возможность машинисту наблюдать па станционном телеэкране посадку и высадку’ пассажиров. Для информации пассажиров при входе в метро, а также в вагонах, на платформах и переходах размещены схемы с перечнем всех станций, выполненные на эмалированном пластике. На путевых стенах станций в виде фриза (отделка па степе) крупными буквами дано наименование станции, которое многократно повторяется вдоль стены. В вагонах схемы размещены над окнами и в промежутках между дверями по обеим сторонам салопа, что обеспечивает их обзор с любого места вагона.
На станциях широко используется цветовая маркировка линий — каждой линии присвоен определенный цвет.
Метрополитен Парижа является главным видом общественного транспорта в городе, по эксплуатационная скорость на ста
рых линиях небольшая — около 23 км/ч, так как среднее расстояние между станциями невелико — примерно 0,5 км.
Пассажирские перевозки составляют более 3 млн. чел. в сутки. Максимальная пропускная способность линий —38—40 пар поездов в час.
На нескольких линиях применен подвижной состав па пневматических шинах, что обеспечивает значительное снижение уровня шума, однако при этом увеличивается расход электроэнергии па тягу поездов. Вагоны оборудованы также стальными колесами па случай неисправности пневматических и для прохождения кривых участков пути. На вновь вводимых линиях подвижной состав такого типа уже не применяют, хотя Парижский метрополитен оказал помощь в строительстве подобного подвижного состава метрополитенам некоторых других городов (Мехико, Милан, Монреаль).
Большой контраст со старым метрополитеном представляют новые экспрессные линии, которые проходят в пригородах в виде наземных участков и пересекают центр в тоннелях. Они оснащены современной техникой и имеют высокие эксплуатационные показатели. Например, эксплуатационная скорость па них составляет более 50 км/ч. Применены новые решения для снижения шума, в отделке станций использован целый ряд новых материалов.
Две пересадочные станции Парижского метрополитена оборудованы движущимися тротуарами, имеющими по три параллельных ленты, скорость их перемещения 0,7 м/с, провозная способность 12 тыс. чел. в час. На многих станциях эскалаторы доставляют пассажиров на уровень уличного тротуара.
М е т р о и о л и т е п 11 ыо - И о р к а — самый крупный метрополитен мира. Некоторые его линии четырехпутпые, причем два пути предназначены для экспрессных поездов, имеющих остановки не на всех станциях. Имеются и трехпутные линии, где в часы «пик» два пути отведены для движения поездов по преимущественному направлению.
Станции оборудованы как лифтами, так и эскалаторами. Ежедневно метрополитен перевозит около 4 млн. чел. На протяжении суток в зависимости от пассажиропотока число вагонов в поездах меняют. В часы «пик» поезда формируют из 10 вагонов и более. Пропускная способность наиболее загруженных линий — до 40 пар поездов в час.
Для оплаты проезда пассажирами служат турникеты.
М е т р о п о л и т е и Токио начал эксплуатироваться в 1927 г. Пропускная способность линий — около 30 пар поездов в час. Пассажирские перевозки составляют более 4,5 млн. чел. в сутки.
Кузова вагонов последних типов изготовлены из алюминиевых сплавов, что снизило их массу. Для уменьшения шума на части вагонного парка применены подрезпненные колеса. В вагонах устроены откидные сиденья, что увеличивает наполняемость вагонов в часы «пик».
Для улучшения ориентации пассажиров на путевых стенах станций установлены указатели расположения дверей поезда при его остановке.
Оригинальная линия протяженностью 12,4 км была сооружена к началу спортивной олимпиады в Саппоро. Линия выполнена на эстакаде и защищена от снежных заносов укрытием в виде тоннеля из арок. Кровля и наружные стены покрыты рельефными листами из алюминиевого сплава, а на уровне окон вагона для обзора местности сделана вставка из небьющегося стекла.
Подвижной состав имеет колеса па пневматических шинах.
Метрополитен Сан-Франциско начал эксплуатироваться в 1972 г. Действуют наземные, подземные и эстакадные участки. Потолки станций покрыты шумопоглощающими ребристыми решетками, стены — пористой керамикой или обычным крашеным бетоном, пол из монолитного бетона. По краю платформ уложена шероховатая плитка из керамики, исключающая скольжение пассажиров. Помимо эскалаторов и лестниц, на ряде станций установлены лифты.
Линия оборудована автоматической локомотивной сигнализацией с автоматическим регулированием скорости, с бесстыковыми рельсовыми цепями, не имеет напольных светофоров. Расчетная (па перспективу) пропускная способность—40 пар 15-вагопных поездов в час; продолжительность стоянок на станциях — 20 с.
В связи с большой длиной перегонов максимальная скорость поездов составляет 130 км/ч, а эксплуатационная — в пределах 70 км/ч. Предусмотрена система полного диспетчерского контроля и управления.
Размеры движения и число вагонов в поезде регулируются в зависимости от величины пассажиропотоков. Кузова вагонов изготовлены из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов, не нуждающихся в окраске.
Окна из двойного стекла с вакуумом внутри, без форточек, пол покрыт синтетическим ковром; все это значительно снижает уровень шума. В вагонах установлены холодильные установки. Промежуточные вагоны кабин ле имеют.
М е т р о п о л и т е и Вашингтона начал эксплуатироваться в 1976 г. Метрополитен построен с учетом достижений мирового метростроения.
Подземные станции оборудованы системой кондиционирования воздуха. Свежий воздух поступает сверху, а отработанный удаляется снизу платформы. Специальные вентиляторы препятствуют выдавливанию движущимся поездом теплого воздуха со станции в тоннель. Вагоны также оборудованы системой кондиционирования воздуха.
Применен ряд устройств для повышения комфорта и безопасности пассажиров. В частности, за 20 с до прибытия поезда край платформы освещается пульсирующим светом. На каждой станции установлено по девять телевизионных камер, для наблюдения за посадкой и высадкой пассажиров.
Максимальная скорость движения 120 км/ч, интервал между поездами в часы «пик» 90 с.
Намечено полностью автоматизировать управление поездами с помощью «автомашиниста» и координировать их движение через вычислительный центр.
Стоимость проезда в часы «пик» установлена примерно на 25- 30% выше, чем в остальное время.
М с т р о и о л п т с и С а н - П а у л о построен в 1974 г. с учетом последних достижений метростроения. Первая линия имеет протяженность 17 км, из них 13,7 км проложено в тоннелях и 3,3 км — па открытых эстакадах.
Па всем протяжении перегонов на уровне пола вагонов проходят пешеходные мостики, которые оборудованы поручнем. Ими пользуются обслуживающий персонал и (в особых случаях) пассажиры. Под мостиками проложены кабели собственных нужд метрополитена.
На открытых участках станции выполнены с береговым расположением платформ и тоннельными переходами под станцией, оборудованными эскалаторами.
Закрытые станции, как правило, трехплатформеппые, что позволяет в поездах открывать двери с двух сторон и сокращать время их стоянки.
Верхнее строение пути безбалластное. Рельсы уложены па продольные железобетонные балки. Применены резинометаллпческпе подрельсовые подкладки. Конструктивно подкладки выполнены с наваркой па их нижнюю поверхность слоя резины, что обеспечивает поглощение энергии вибрации от движения поездов. Это снижает уровень шума в метро.
Кузова вагонов облицованы нержавеющей сталью с прокладками из стекловолокна и полиуретановой ваты для обеспечения теплового н акустического комфорта.
Движение поездов на липин организовано ио автоматической программе, а в случае необходимости управление производится машинистом.
Скорость движения поезда регулируется через датчики, расположенные вдоль пути.
Контроль выполнения графика осуществляет ЭВМ. Применяются автоматические пуск и торможение вагонов, а также рекуперация (возврат) электроэнергии в сеть.
Телевизионные установки обеспечивают дежурному персоналу возможность постоянного наблюдения за движением поездов, посадкой и высадкой пассажиров на станциях и проходом их через контрольно-пропускные пункты, которые работают по принципу магнитного контроля. Применена многокрасочная наглядная информация пассажиров, основанная па символах и международных знаках. О прибытии и отправлении каждого поезда за 5 с сообщает система звукового оповещения.
Метрополитен Праги вступил в эксплуатацию в 1974 г. Ои был построен в содружестве и с помощью Советского Союза. Здесь широко используется советское оборудование. Многие специалисты прошли обучение на метрополитенах нашей страны.
Перспективным планом развития метрополитена предполагается увеличить протяженность линий до 93 км, построить 104 станции.
Па Пражском метрополитене принято немало новых интересных технических решений. Па вагонах, изготовленных Мытищинским ма-
мшюстроитсльиым заводом, применены новые способы регулирования агнитпого поля тяговых двигателей при тормозном режиме с использованием полупроводниковых элементов, что обеспечивает более плавное торможение при высоких скоростях движения. Кроме того, вагоны оборудованы системой автоматического регулирования скорости (ЛРС) в зависимости от свободное™ впередилежащего пути; они работают во взаимодействии с напольными (т. е. расположенными па пути) устройствами. Это повышает безопасность движения поездов и облегчает труд машиниста.
Светофоры установлены только в отдельных точках — для хозяйственных поездов н иа случай выхода из строя устройств АРС. Движение по ним производится с ограничением скорости до 50 км/ч. В вагонах нет стоп-кранов, а установлены специальные кнопки.
Кузова вагонов окрашены в белый цвет, двери — красные, крыши — серые, что гармонирует с архитектурным видом станций. Поездная радиосвязь диспетчера с машинистом осуществлена с помощью двухпроводного волновода, т. е. специального провода, проложенного в тоннелях и на станциях, с применением ультракоротковолновой аппаратуры (УКВ) чешского производства; она обеспечивает хорошую слышимость.
Защитные короба контактного рельса выполнены из стеклопластика.
Для снижения уровня шума подплатформенные стены выложены пористыми плитами, потолки станций выполнены перфорированными из специального алюминиевого сплава с шумопоглощающим заполнением.
Для отделки станций применена нержавеющая, полированная сталь.
В края ступеней лестничных маршей заделаны полосы из абразивных материалов для увеличения трепня. Ступени эскалаторов выполнены из алюминиевых сплавов, гребенки имеют подсвет.
В системе информации пассажиров использованы в основном символы. Например, указатель «Не курить» выполнен в виде изображения перечеркнутой папиросы на красном фоне. Указатели, как правило, световые.
У дежурных по станции и диспетчера движения имеются телевизионные установки для регулирования пассажиропотоков.
Метрополитен Будапешта (первая линия протяженностью около 4 км) был открыт в 1896 г. На первой линии курсировали одиночные вагоны, подобные вагонам наземного трамвая. В настоящее время здесь строится новый метрополитен, первая линия которого (10,1 км) была пущена в 1972 г. Общая протяженность лилий в ближайшей перспективе метрополитена составит около 75 км.
Строительство этого метрополитена ведется также при участии Советского Союза. При строительстве широко используется проходческая техника пашей страны. Оказывается помощь в подготовке специалистов метрополитена.
Проектируемые метрополитены. С помощью советских специалистов проектируется и строится подземный транспорт в Варшаве, Софии, Загребе, Калькутте.
Строятся и проектируются новые метрополитены в Штуттгарте, Вепс, Брюсселе, Хельсинки, Марселе, Ньюкасле, Амстердаме, Рио-де-Жанейро, Атланте, Балтиморе и других городах.
Тенденции в развитии метрополитенов. На всех вновь строящихся и действующих метрополитенах как в Советском Союзе, так и за рубежом наблюдается стремление к решению основных технических проблем, к которым относятся: увеличение скоростей движения (максимальной до 100 км/ч и более и эксплуатационной до 50—70 км ч); повышение пропускной способности до 45—50 пар поездов в час п провозной способности линии до 80 тыс. чел. в час; автоматизация управления движением поездов с использованием электронно-вычислительной техники н комплексной диспетчеризации; комплексная борьба с шумом от движения поездов (в салоне вагонов, на станциях, и путевых устройствах и сооружениях); применение для кузовов вагонов нержавеющей стали и алюминия для снижения массы; использование средств телевидения и радиовещания для регулирования пассажиропотоков, движения поездов и др.
Заметна тенденция к созданию большей привлекательности в архитектуре станций метрополитенов, в этом чувствуется влияние архитектуры советских метрополитенов.
Глава II
СООРУЖЕНИЯ МЕТРОПОЛИТЕНА
1.	Общие сведения о проектировании и строительстве метрополитенов
Проектирование линий метрополитена. Линии метрополитена проектируют и строят па основе перспективных схем развития транспортной сети города, которая является составной частью всего плана его реконструкции и застройки.
Основными материалами для проектирования линий метрополитена являются данные инженерно-геологических изысканий, в том числе геологоразведочных работ по трассе метрополитена; топографические планы и профили с нанесением данных о городской застройке и подземных коммуникациях; сведения о пассажиропотоках, о других видах городского и пригородного железнодорожного транспорта и т. и.
Проектно-техническая документация для строительства линий метрополитена Москвы и ряда других городов Советского Союза разрабатывается Государственным проектно-изыскательским институтом Метро! ипротранс. Его филиалы имеются в Ленинграде, Киеве и других городах, где строятся и проектируются метрополитены.
Линии метрополитена в городах Советского Союза на основании Строительных норм и правил принято проектировать, как правило, подземного типа с мелким заложением (т. е. неглубоко от земной поверхности). Линии мелкого заложения являются более удобными для пассажиров и имеют лучшие эксплуатационные и экономические показатели.
Глубокое заложение линии допускается в районах города с плотной многоэтажной застройкой при соответствующем технико-экономическом обосновании, а также при неблагоприятных инженерно-геологических условиях для строительства линий мелкого заложения. В отдельных случаях с соответствующим обоснованием допускается строительство наземных линий, где по условиям планировки города может быть выделена для них обособленная полоса.
Принятая для Москвы диаметрально-кольцевая схема линий предусматривает пересечение отдельных линий в разных уровнях с независимым движением поездов по ним; это позволяет пассажиру осуществлять своп маршрут следования с одной пли максимально двумя пересадками.
Пассажиропотоки определяются количеством пассажиров, перевозимых по данному участку линии в единицу времени. При пассажиропотоке в одном направлении в час «пик» 20—30 тыс. чел. наземному транспорту уже трудно справляться с перевозками и, как правило, целесообразно строить метрополитен.
По величине пассажиропотоков на наиболее загруженном (расчетном) перегоне в часы «пик» определяют провозную с и о-с о б н о с т ь л п п и й (т. е. максимальное количество пассажиров, которое должно быть перевезено) на первый период эксплуатации н с учетом перспективы.
На линиях Московского метрополитена с особенно большим ростом пассажиропотока для его освоения предусматривают высокую пропускную способность (т. е. количество поездов, отправляемых с конечных станций в течение часа). Эта пропускная способность в настоящее время доводится до45—48 пар поездов в час. Все капитальные сооружения и устройства метрополитена, кроме вагонных депо, оборудования электроснабжения н вентиляции, обычно проектируются с учетом провозной и пропускной способности линии на перспективу и возможности увеличения числа вагонов в поездах.
При проектировании линий существенными являются выбор наиболее рациональных длин перегонов и размещения станций в плане города.
Станции строят в местах образования наибольших пассажиропотоков: на центральных площадях, у железнодорожных вокзалов, у пересечения городских магистралей. Расстояние между станциями выбирают с учетом условии обеспечения высоких скоростей! сообщения и удобства подходов к станциям.
Станции, как правило, размещают на прямых участках пути с уклоном не менее 0,003 и не более 0,005. Допускается расположение станции на горизонтальной площадке при условии обеспечения нормального отвода воды, попадающей на станцию из грунта и от хозяйственной деятельности. По возможности станции располагают на возвышенных участках профиля («на горках»), это способствует более быстрому набору скорости поездом при уходе со станции и сокращает тормозной путь при подходе к станции, что создает условия для достижения максимальной пропускной способности линии и экономии электроэнергии.
Пути для оборота и отстоя составов располагают на уклоне 0,003, как правило, с подъемом к станции. Парковые пути электродепо устраивают на площадке или на уклоне не более 0,0015.
На линиях метрополитена принято двухпутное движение. В одном тоннеле могут размещаться один, два пути или более.
При проходке шахт и тоннелей метрополитена встречаются различные породы. По физико-механическим свойствам породы разделяют на: твердые или скальные — граниты, диабазы; пластичные — все виды глин, суглинки; сыпучие — песок, гравий; плывунные (плывуны) — мелкозернистые сильно заиленные и частично глинистые пески, насыщенные водой.
В большинстве случаев под землей приходится встречаться с пластами пород, содержащими грунтовые воды, которые в ряде мест находятся под давлением. Грунтовые воды могут содержать примеси, которые разрушают бетон, металл и другие материалы; такие грунтовые воды называют агрессивными.
Для выявления геологических п гидрогеологических условий заложения подземных сооружений метрополитена производят геологоразведочные работы. Опп заключаются в бурении скважин, периодическом отборе проб горных пород и исследовании нх в лаборатории. Геологоразведочные работы дают основные сведения для проектирования линий метрополитена.
Последовательность работ при строительстве. Сооружение метрополитена начинают с освоения строительных площадок — шахтных поверхностей. На этих площадках закладывают стволы шахт (рис. 1), строят поверхностные сооружения, к которым относятся копер 2, машинное помещение /, бункерная эстакада <3, а затем производят рассечку горизонтальных выработок.
Подземные сооружения разделяют па вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Стволы 4 шахт относят к вертикальным выработкам. Через них осуществляют связь подземных сооружений с поверхностью земли — выдают на поверхность породу, производят спуск материалов, механизмов, оборудования и доставку рабочих. По окончании проходки ствола его оборудуют клетьевым подъемником. После сооружения тоннелей шахтные стволы используют как вентиляционные каналы для нагнетания свежего воздуха с поверхности земли.
К горизонтальным выработкам относятся околоствольный двор 5, перегонные тоннели 6 и станции, а также вспомогательные выработки — штольни 7, камеры для размещения материалов, водоотливных установок, электросборок и прочего оборудования.
В первую очередь проходят околоствольный двор для размещения узкоколейных путей и вагонеток,
Рассечку тоннеля делают в виде камеры, предназначенной для установки и сборки щита — механизма, с помощью которого осуществляют строительство тоннеля.
Горные породы обладают большим весом, который воспринимается нижележащими пластам и, причем в обычных условиях порода находится в устойчивом состоянии. При выработке породы это состояние нарушается, поэтому каждую выработку немедленно закрепляют (одновременно с проходкой), сооружают обде. ку тоннеля и устраивают гидроизоляцию. Давление,
направляемых в шахту.
Рис.
1. Общий
вид шахты с поверхностными сооружениями
воспринимаемое креплением выработки, называют горным давлением, оно может быть направлено сверху вниз, снизу вверх и с боков.
В ютовом тоннеле укладывают жесткое основание под пути метрополитена. На станциях глубокого заложения ведут проходку наклонных ходов для монтажа эскалаторов.
По окончании устройства тоннеля укладывают пути, монтируют обустройства, необходимые для эксплуатации: устройства освещения, сигнализации, энергоснабжения, служебные помещения, выполняют архитектурное оформление станций и т. и.
Организация строительства метрополитена. Строительство метрополитенов в Советском Союзе является специализированной отраслью транспортного строительства.
Все топпелестроптельные организации объединяет Главное у п-равление по строительству тоннелей и метрополитенов (Главтонпель-метрострой), входящее в состав общесоюзного Министерства транспортного строительства.
В системе Главтопнельметростроя организацию строительства метрополитенов осуществляют управления строительств, которые создаются в каждом городе, где сооружается метрополитен (Мосметрострой, Ленметрострой и др.).
С января 1976 г. функции заказчиков на строительство новых линий во всех городах переданы управлениям метрополитенов, что позволило в большей степени оказывать влияние на техпико-экоиомиче-скнй уровень вновь вводимых линий метрополитена и их качество.
Организациями, непосредственно выполняющими работы, являются строительно-монтажные управления (СМУ), тоннельные отряды, специализированные управления и конторы.
Специализированные организации выполняют работы по монтажу электромеханических установок, по укладке пути и контактного рельса, по замораживанию и закреплению пород, архитектурной отделке станций п т. и.
2.	Обделка тоннелей
Обделка является постоянной конструкцией, предназначенной для закрепления горной выработки и придания ей проектного очертания. Обделка воспринимает горное давление по контуру выработки, гидростатическое давление подземных вод, давление, передаваемое с поверхности земли (от наземных зданий), сейсмические и другие нагрузки, т. е. является несущей конструкцией. Она должна обладать достаточной прочностью, устойчивостью и водонепроницаемостью.
Конструкция обделок. Обделки разделяют на монолитные, сборные и комбинированные.
Монолитные о б д е л к и сооружают из бетона, железобетона, набрызгбетона и торкрета в сочетании с бетоном.
Па линиях первой очереди Московского метрополитена почти все обделки тоннелей, сооружаемых закрытым способом (т. е. без вскрытия поверхности земли), были выполнены монолитными из бетона (рис. 2). Такая обделка состоит из свода 7, опирающегося своими пятами на
L- ‘
Рис. 2. Монолитная бетонная обделка
.. • • о
ленной к

сюпы 2, и лотка 3, замыкающего обделку снизу. Возведение монолитных обделок с применением деревянно! опалубки является очень трудоемкой операцией.
Железобсто! i примени ют главным образом для порталов н тоннелей в неустойчивых породах (где необходимо увеличивать толщину бетонной обделки) при открытых способах работ.
Набрызг бетон, как правило, применяют в устойчивых скальных породах для облицовочных обделок. Цементный раствор наносят иа породу по металлической сетке,
Такая обделка может служить несущей конструкцией только при весьма небольшом горном давлении.
Торкретное покрытие применяют при бетонных обделках для облицовки тоннеля. Сущность его заключается в набрызге цементно-песчаного раствора иа обрабатываемую поверхность.
Сборные о б д е л к и монтируют из отдельных элементов заводского изготовления. Такие обделки могут быть из бетона, железобетона, чугуна и стали, различной формы и размеров.
Обделки кругового и подковообразною очертания разделяют но длине тоннеля на кольца, а кольца собирают из отдельных блоков или тюбингов. Блоком называют элемент сплошного сечения с гладкими поверхностями (рис. 3, о), тюбингом — элемент с ребристой внутренней поверхностью (рис. 3, б). Блоки и тюбинги применяют при сооружении тоннельной обделки щитовым пли горным способом, т. е. при закрытом способе работ.
Обделки прямоугольного очертания состоят из железобетонных элементов — блоков лотка, стен и перекрытия. Такие обделки применяют при открытом способе сооружения тоннеля.
Сборные обделки позволяют механизировать производство работ и том самым сократить сроки строительства. Широкое применение сборного железобетона в тоннеле
строении позволяет экономить металл.
При сооружении тоннелей мелкого заложения открытым способом применяют прямоугольные целыюсекцион-пые железобетонные обделки (рис. 4) длиной 2 м под один или два пути.1 Масса такой
Рис. 3. Элементы сборной обделки
Рис. 4. Цслыюсскциопная обделка двухпутного тоннеля
двухпутной секции доходит до 32 т.
Применение готовых цельносекционных обделок повышает производительность труда при их возведении, снижает трудоемкость работ, позволяет отказаться от устройства оклеенной гидроизоляции на месте, так как на стройку конструкция поступает полностью заводской готовности.
ток делают монолитным, а стены
Комбинирован и ы е обделки представляют собой сборно-монолитную конструкцию. Например, .noli свод тоннеля — сборными.
Гидроизоляция обделок. Гидроизоляцию выполняют для предотвращения попадания подземных вод в тоннели и разрушения обделки агрессивными водами. В сборных обделках всегда выполняют гидроизоляцию швов между элементами п отверстий для болтов. В зависимости от требований, предъявляемых к тоннелям, н от степени агрессивности подземных вод применяют обмазочную, оклеенную, термопла
стичную, металлическую и другие виды гидроизоляции.
О б м а з о ч и у ю г и д р о и з о л я ц и ю применяют главным образом при сборных железобетонных обделках. В качестве материала для обмазки используют битумы, асфальтобитумные мастики, эпоксид
ные смолы и другие полимерные материалы, наносимые методом на-брызга или с помощью кисти.
Оклеенная гидр о изо л я ц и я, состоящая из нескольких (от трех до шести) слоев рулонного материала (рубероид, толь и т. п.), склеенных мастикой, отличается гибкостью и полной водонепроницаемостью, но не имеет достаточной! механической прочности.
Материалы для оклеенной гидроизоляции изготовляют на битумной основе. Поверхность последнего слоя покрывают битумной мастикой. В последнее время промышленностью выпускаются новые виды
рулонных материалов и мастик, позволяющие снизить трудоемкость и стоимость работ.
Т е р м о и л а с т п ч п а я г и д р о и з о л я ц и я представляет собой монолитное покрытие, применяемое при открытом способе работ в котлованах. Поверхность обделки покрывают особой мастикой (грунтовкой), затем наносят слой горячей битумной мастики толщиной 2—Змм, по нему укладывают стеклоткань н сверху наносят второй слой битумной мастики толщиной 4—5 мм. Такую гидроизоляцию устраивают на стенах и перекрытиях, внизу ее сопрягают с оклеенной гидроизоляцией лотка.
М е та л л в ч с с к а я г и д р о в з о л я ц п я представляет собой стальные листы, соединяемые в сплошную оболочку электросвар
кой. Изнутри тоннеля на стальную оболочку наносят торкретное покрытие по металлической сетке, приваренной к оболочке.
В соединениях ч у г у и и о й о б дет к и швы между тюбингами зачекаппвают замазкой из водонепроницаемого расширяющегося цемента (ВРЦ). В особых случаях при эксплуатации тоннелей в условиях знакопеременных температур допускается гидроизоляция стыков чугунной обделки с применением свинцовой проволоки пли евпн-нового шнура. В этом случае — глуоппы канавки зачекаппвают свинцом, а оставшуюся часть заполняют замазкой из портландцемента. Болтовые отверстия закрывают стальными шайбами с асбестобитумным заполнением. Применяют также пластмассовые шайбы или шайбы из других иотимерных материалов.
В с о е д и и е и н я х ж с л с з о б е т о и и ы х об де л о к швы между блоками или тюбингами зачекаппвают замазкой из ВРЦ или смесью БУС (быстросхватывающегося уплотняющего состава).
3.	Способы сооружения тоннелей
Способ сооружения тоннеля метрополитена может быть открытым или закрытым в зависимости от гидрогеологических условий, плотности подземных коммуникации и городской застройки. В центральных участках города, как правило, работы ведут закрытым способом. В периферийных районах города, вне уличных магистралей, строительство целесообразно вести открытым способом.
Закрытый способ. При этом способе работ тоннели сооружают одновременно на нескольких участках, что ускоряет сроки строительства. На каждом участке с поверхности над осью тоннеля или вблизи от пего закладывают ствол шахты и штольней соединяют его со строящимся тоннелем. Разработку грунта в тоннеле и обделки ведут от каждого ствола к соседним до встречи, т. е. до сбойки отдельных участков.
Горный с и о с о б проходки тоннелей заключается в следующем: породу разрабатывают буровзрывным методом или механизированным инструментом, после этого немедленно выполняют временное крепление лба и контура выработки, а затем возводят обделку тоннеля. В случае сооружения обделки из монолитного бетона или железобетона при наличии грунтовой воды устраивают внутреннюю оклеенную гидроизоляцию из четырех—шести слоев рубероида па битумной мастике и поддерживающую ее железобетонную оболочку толщиной 20 см. Так были сооружены участки значительной протяженности па первой очереди Московского метрополитена.
Щитовая проходка возможна в глинах, суглпиах, песках, где тоннели круглого поперечного сечения сооружают, как правило, с применением специального механизма — щита.
Щит представляет собой подвижную металлическую крепь, под защитой которой в безопасных условиях разрабатывают забой, убирают разрыхленную породу и сооружают обделку тоннеля. Форма поперечного сечения щита соответствует внешнему' очертанию обделки тоннеля. Наибольшее распространение имеют щиты круглой формы.
Существует много разновидностей проходческих щитов, которые вошли в практику строительства отечественных метрополитенов.
Щит имеет вид металлического цилиндра, состоящего из трех основных частей: опорного кольца из стальных сегментов, стального ножа и оболочки из листовой стали. Сечение щита разделено вертикальными и горизонтальными перегородками на рабочие ячейки, в которых находятся проходчики, ведущие разработку i руита. Под защитой опорною кольца щита разрабатывают грунт с одновременной его уборкой па длине одного кольца обделки (т. е. на одной за ходке). Затем включают гидравлические домкраты, которые отталкиваясь от готовой обделки тоннеля, передвигают щит вперед. Под защитой! стальной оболочки щита монтируют очередное кольцо сборной обделки или подают бетонную смесь для сооружения монолитной обделки.
Если щит нс механизирован, то в нем отсутствуют какие-либо механизмы для разработки грунта. В этом случае щит выполняет функции передвижной крени и рабочих подмостей. При проходке тоннеля в твердых породах их разрабатывают буровзрывным способом, а в пластичных и сыпучих породах—отбойными молотками и лопатами. Разрыхленную породу убирают погрузочными машинами или специальными устройствами, вмонтированными в нижнюю ячейку щита.
Механизированные! щиты оснащают рабочими органами механического и гидравлического действия. Наибольшее распространение получили щиты с роторным рабочим органом, вращающимся вокруг продольной! осн тоннеля. Используют также щиты с рабочими органами, оснащенными фрезами.
Коллективом Московского метростроя разработан способ проходки тоннелей мелкого заложения при максимальном использовании механизации проходческою цикла, который! получил название московского способа.
Московский способ проходки тоннелей мелкого заложения предусматривает ведение работ закрытым способом. Он заменил применявшийся ранее открытый способ работ, при котором приходилось вскрывать земную поверхность по всей длине тоннеля па глубину его закладки и па ширину от 10 до 20 м, в связи с чем нарушается движение городского транспорта, требуется перенесение городских коммуникаций и пр. Московский способ предусматривает использование механизнро-ваного щита. В проходческий цикл входят разработка забоя и выдача из него породы, погрузка породы в вагонетки, передвижение щита и всего вспомогательного оборудования за ним, монтаж обделки, нагнетание раствора за обделку и другие работы.
При проходке московским способом снижается стоимость 1 км перегонного тоннеля и значительно увеличивается по сравнению с проходкой открытым способом производительность труда.
Открытый способ. Этот способ работ применяют при строительстве тоннелей мелкого заложения. В этом случае вскрывают земную поверхность — сразу на всю ширину разрабатываемого под обделку котлована или по частям — при сооружении топелей траншейным способом. Конструкция обделки при траншейном способе возводится по частям. Обделка состоит из бетонных степ, перекрытия и лотка. Нан-
более ответственным и сложным при этом является устройство наружной оклеенной гидроизоляции.
Наибольшее распространение имеет способ разработки котлована сразу па полное сечейне.
При открытом способе работ вначале с поверхности земли над будущими степами тоннеля прорывают разведочную rpainneio н забивают в нее через 1—2 м друг от друга двутавровые стальные сваи па глубину 3—5 м ниже лотка тоннеля. Затем эскаваторамп разрабатывают котлован, стены которого по мере его углубления закрепляют досками, заводимыми за полки свай. Сваи раскрепляют металлическими распорками и подкосами, располагаемыми выше перекрытия обделки, обеспечивая возможность механизированной разработки породы и возведения обделки индустриальными методами. Там, где позволяет городская застройка, котлован роют без крепления, а стены его делают под углом естественною откоса грунта.
Оклеенную гидроизоляцию накладывают под лотком тоннеля па специальную бетонную подготовку, а в пределах обделки стен — на предварительно сооружаемую защитную стену из плит различных материалов. Пространство за защитными степами засыпают песком.
По окончании работ извлекают металлические сваи. После возведения перекрытия на пего также наклеивают гидроизоляционный слой, защитный слой и котлован засыпают землей.
В последние годы секции обделки тоннеля возводят главным образом из сборных железобетонных блоков, что значительно сокращает сроки строительства. Однако наличие в секции обделки четырех— шести элементов требует трудоемких работ по замоноличпвапию стыков между блоками, устройству оклеенной гидроизоляции на месте работ и т. и. Эти недостатки исключаются применением предварительно напряженных железобетонных обделок из готовых секций.
При сооружении тоннелей мелкого заложения и их расположении иод зданиями или в непосредственной близости ог них предусматривают устройство опорных конструкций, укрепление грунтов или устройство ограждающих стенок, а также мероприятия по снижению вибрации и шума от проходящих поездов.
В конструкциях тоннеля вследствие колебания температур и усадки бетона, неравномерной осадки неоднородного грунта могут появиться трещины. Чтобы предотвратить появление таких трещин, в конструкции делают вертикальные разрезы, называемые температурно-усадочными или деформационными швами. Расстояние между такими швами в зависимости от конструкции отделки может быть 20; 40; 50 и 60 м.
Специальные способы работ. Такие способы применяют в особо сложных инженерно-геологических условиях, когда обычные способы ведения горных работ не могут быть применены.
При проходке тоннелей, расположенных ниже уровня подземных вод, всегда приходится вести борьбу с обводнением забоев. Применяют следующие способы искусственного о с у ш е-н и я и закрепления пород: водопонижение, замораживание, химическое закрепление, цементацию, битумизацию, устройство противофнльтрациоппых перемычек.
В о д о п о н п ж с п и с заключается в откачке воды из породного массива, понижающей се, уровень ниже подошвы тоннеля. Этот способ широко применяют при сооружении тоннелей мелкого заложения, при проходке стволов шахт. Недостатком его является нарушение естественною режима водоносных пластов, из-за чего невозможно использовать их в дальнейшем в качество источника водоснабжения.
Способ з а м о р а ж и в а и и я не требует удаления воды из пор породы. Порода закрепляется замораживанием, которое происходит при циркуляции особого раствора по трубам (колонкам), установленным в замораживающих скважинах, пробуренных по определенному контуру. Раствор (хладагент) подается холодильными установками.
В результате этого около будущей выработки образуется контур из ледопородного массива, обладающего достаточной прочностью и полной водонепроницаемостью. Этот способ применяют при проходке наклонных ходов эскалаторов, тоннелей и станций в самых неблагоприятных гидрогеологических условиях. К недостаткам способа относится подверженность некоторых пород пучению в процессе замерзания и осадкам при оттаивании, сложность подготовительных работ, длительность самого процесса и высокая стоимость замораживания.
Замораживанием и водопонижением закрепляют породу только иа период строительства подземного сооружения, после возведения всех конструкции п их гидроизоляции порода оттаивает до первоначального состояния и горное и гидростатическое давления передаются па обделку сооружения.
Химическое за к р с и л е и и е пород осуществляют силикатизацией и смолизацпей. Силикатизация заключается в последовательном нагнетании в поры породы водных растворов — сначала жидкого стекла (силиката натрия), а затем хлористого кальция. В результате химической реакции образуется студенистая масса, которая твердеет и связывает частицы породы в монолит, обладающий высокой механической прочностью и водонепроницаемостью. Смолизация состоит в нагнетании растворов синтетических смол с добавками-отвердителями. Высокая стоимость этого материала ограничивает его применение.
Цем е н та ц и я заключается в заполнении пор, трещин и пустот в породе цементным раствором, вытесняющим под давлением воду. При высокой агрессивности подземных вод цементацию осуществить трудно; кроме того, не все породы хорошо поддаются закреплению этим способом.
Б и т у м из а и и я состоит в том, что трещины и пустоты породного массива заполняют расплавленным горячим битумом, который вытесняет воду и, застывая, образует монолит. С такой же целью в породу иногда нагнетают тонкоднсперсиую битумную эмульсию; этот способ называют холодной битумизацией.
Насыщение породы битумом или специальной эмульсией производится через скважины, в которые опущены колонны стальных труб при помощи специального оборудования.
Устройство и р о т и в о ф и л ь т р а ц и о н н ы х п е р е-м ы ч е к. Такие перемычки — шпунтовые ограждения — представ-
л я ют собой сплошные степы за пределами контура выработки, сооружаемые до начала земляных работ. Устраивают их из сваи, погружаемых в грунт вплотную одна к другой. Они могут быть сделаны из дерева, металла и других материалов. Такая защита выработки от подземных вод может быть устроена быстро и даст полную гарантию безопасности работ.
Проходка тоннелей под сжатым в о з д у х о м. В водоносных неустойчивых породах проходку тоннелей можно производить также и под сжатым воздухом (кессон п ы и способ). До начала кессонных работ в тоннеле па расстоянии 40—50 л от забоя сооружают шлюзовую воздухонепроницаемую железобетонную или стальную перегородку, разделяющую тоннель на две зоны: зону нормального дав пения и рабочую зону (от забоя до перегородки), называемую кессоном, где создают повышенное давление (но сравнению с атмосферным), подавая сжатый воздух от компрессорной станции. Забои может разрабатываться любым из вышеописанных способов. Благодаря повышенному давлению воздуха в кессоне, превышающему гидростатическое давление, вода оттесняется из забоя и рабочей зоны.
4.	Разветвления тоннелей и наземные участки
Камеры съездов устраивают в местах укладки стрелочных переводов в однопутных тоннелях и примыкания к ним соединительного пути. Камеру съездов дел я ют в виде ступенчатого уширения тоннеля с постепенным увеличением пролетов (т. е. длины «ступеней») (рис. 5). Обделка камер может быть выполнена из монолитного железобетона, комбинированной или из сборных элементов.
Раструбом называют конструкцию разветвления одного тоннеля на два самостоятельных, а также перехода участка трассы с двухпутным тоннелем па два однопутных тоннеля В месте растрхба обделку двухпутного тоннеля постепенно увеличивают по ширине до необходимых размеров примыкания однопутных тоннелей.
Тупиковые тоннели устраивают па конечных (или зонных) станциях для организации оборота подвижного состава. Такие тоннели для одного или двух путей сопрягают с основными тоннелями за приемо-отправочными путями станции, для чего устраивают группы камер, аналогичных камерам съездов (см. рис. 5).
Тупиковые тоннели па Московском метрополитене имеют полезную длину, рассчитанную па отстой в них и осмотр восьмнва-гонных составов, оборудованы смотровой канавой глубиной 1,2 м и шириной 1.2 м и служебной платформой.
Рис. 5. Камеры съезда между перегонными тоннелями:
1 — камера-раструб; 2 — перегонный тоннель; 3 — съезд
В торцах тупиковые тоннели закрепляют железобетонными стенами толщиной 40 см. Обделку этих тоннелей в большинстве случаев выполняют из сборного железобетона.
Один из тупиковых тоннелей станции удлиняют на 13—15 м и размещают в нем помещения пунктов технического осмотра подвижного состава — мастерскую, кладовую запчастей, гардеробную, душевую, санузел.
Выход ы т о н целей па поверхность устраивают для связи их с депо, железными дорогами и наземными участками. В этом месте тоннели переходят в выемку с откосами пли подпорными
Рис. G. Пример конструкции эстакады
стенами. Обделку начала тоннеля на поверхности земли называют рам-поп, или порталом.
Наземные у ч а с т к и м е т р о и о л п г е н а располагают вдоль пригородных железных дорог и па окраинах города, где представляется возможным выделить полосу, отдаленную от жилой застройки. Наземные участки ограждают с двух сторон железобетонным забором и зелеными насаждениями.
Наземные участки создают повышенный уровень шума в прилегающем жилом микрорайоне, делят район па части, что ухудшает его архитектурный вид и создает неудобства жителям. Поэтом}’ наземные участки линий строят только в исключительных случаях.
Н а д з е м п ы е у ч а с т к и м е т р о п о л и т е и а применяют на ограниченном протяжении при пересечениях рек, железнодорожных путей и городских магистралей. В этих случаях путь прокладывают па мостах или эстакадах.
Конструкция мостов принята аналогичной железнодорожным и автодорожным (где имеется комбинированное движение нескольких видов транспорта).
Конструкция эстакад (рис. 6) состоит из металлических и железобетонных опор 3, располагаемых через 10—25 м одна от другой, па которые уложены железобетонпые балки 2, низ балок находится на высоте не менее 4 м от поверхности земли. Балки поддерживают верхнее строение пути /. Опоры устанавливают на фундамент 4.
5.	Станции
Общие сведения о станциях. Станции метрополитена отличаются большим разнообразием планировочных и конструктивных решений в зависимости от их местоположения в городе, пассажиропотоков, глубины заложения и т. п. На станциях создают необходимые удобства для обслуживания пассажиров. При архитектурном оформлении станций советских метрополитенов используют красивые и долговечные материалы, придавая им индивидуальную выразительность, соответствующую месторасположению станции, ее названию. Часто станции украшают скульптурными барельефами, мозаикой, другими художественными произведениями, придающими каждой станции свой особый вид и выражающими определенную тему оформления.
В создании станций советских метрополитенов принимали активное участие выдающиеся архитекторы, скульпторы и художники: И. Фомин, А. Щусев, В. Гельфрейх, А. Душкин, Л. Поляков, Д. Чечулин, Е. Лансере, В. Фаворский, А. Дейнека, М. Манизер, Е. Вучетич, Н. Томский, Г. Мотовилов, П. Корин и многие другие.
Для облицовки стен, колонн, пилонов и отдельных деталей станций и вестибюлей применяют лучшие сорта полированного мрамора, гранита, глазурованные и мозаичные плитки.
Мрамор н мраморовпдные известняки привозят из различных месторождений Советского Союза: с Урала—мрамор коелгнпскпй, про-хоробаландпнекпй, нолевскнн, уфалейскип, шабровский,тагильский;
из Крыма — бшок-япкой, кадыковскпп, чоргупь; с Кавказа — са дохло, салпэтп, шрота, давалу, оникс; с Дальнего Востока — биробиджанский; с Алтая — орактуой; из Средней Азии — газгаи.
Из искусственных материалов применяют глазурованные плитки различных цветов и форм, мозаичные изделия из пластических масс, стекло; для пола—метлахские плитки.
Для лучшего архитектурно-планировочного решения п создания больших удобств для пассажиров перед сооружением многих станций проводят конкурсы. При объявлении конкурса разрабатывают положения п технические условия, которым должно отвечать будущее сооружение, назначают состав коикурскной комиссии и сроки подачи проектов.
Классификация станций. По расположению па липни, эксплуатационной работе и конструкции станции подразделяют на промежуточные, конечные, зонные п пересадочные.
Про м е ж у т очные станции предназначены для посадки п высадки пассажиров.
Конечные станции имеют путевое развитие и, кроме посадки п высадки пассажиров, предназначены для оборота поездных составов с выездом на другой путь станции. Здесь, как правило, находится пункт технического осмотра составов.
3 о п и ы е с г а н ц и и устраивают в местах резко выраженного изменения пассажиропотоков на липни метрополитена. На них укладывают дополнительные пути, которые позволяют изменить направление части поездов и отправить их обратно на более напряженный участок по пассажиропотокам; другая часть поездов проходит сквозным порядком, как па промежуточной станции. Так, например, в первые годы эксплуатации некоторых линий Московского метрополитена зонное движение было организовано по станциям Университет, Автозаводская, Сокол. В связи с увеличением пассажиропотоков зонное движение было отменено. В настоящее время зонное движение в часы «пик» осуществляется по станции Октябрьское поле Ждаповско-Краснопресненской линии Московского метрополитена.
П е р е с а д о ч и ы е с т а н ц п и располагают в местах пересечения или сближения отдельных линий метрополитена. Кроме функций, присущих всем промежуточным станциям, пересадочные станции должны обеспечивать удобный переход пассажиров с поездов одной линии на поезда другой линии. В комплекс дополнительных сооружений этих станций входят переходные коридоры, мостики, лестницы, дополнительные эскалаторы, аванзалы.
По числу платформ станции подразделяют на одноплатформенные и двухплатформенные. Па метрополитенах Советского Союза в основном строят о д н о п л а т ф о р м е и и ы е ста и ц и и с островной платформой (рис. 7, а). Па таких станциях удобно располагать входы и выходы с торцов платформ, имеется средний зал большого объема, кроме того, требуется меньше обслуживающего персонала. К эксплуатационным недостаткам станций следует отнести невозможность строгого распределения пассажиропотоков по направлениям, а к конструктивным — необходимость сооружения трудоемких раструбов
Рнс. 7. Расположение станционных платформ:
а — островного типа; б — боковых; в — трехпутных
при примыкании к станнин двухпутных перегонных тоннелей.
Двух н л а г ф о р м е п-п ы с станции (рис. 7, б) более экономичны при строительстве, позволяют разделить пассажиропотоки по направлениям. Однако прокладка путей по середине станции ухудшает се общий вид, требует переходных мостиков между платформами, что создает неудобства пассажирам, а также вызывает необходимость увеличивать штат дежурного персонала. Поэтому такие станции не получили широкого распространения.
На Московском метрополитене двухплатформеиными
станциями являются Калининская, некоторые наземные станции Филевской линии, в Ленинграде — Купчино, в Киеве — станция Днепр, в Тбилиси — Электроде!ювекая.
Двухплатформенпые станции могут быть и трехпутными (рис. 7, в), при этом пути располагают так, что станция имеет две островные платформы; средний путь является резервным для ускорения посадки пассажиров в часы «пик», а также при массовых мероприятиях в городе. Примером является станция Измайловский парк на Московском метрополитене.
Платформы. Пассажирские платформы представляют собой настил из ребристых железобетонных плит, которые опираются па подплат-формепиые степы и дополнительные бетонные столбики. Края посадочной платформы в боковых тоннелях покрывают асфальтом на ширину 70 см (для предотвращения скольжения пассажиров), в последние годы в этих целях применяют гранитные плиты со специально обработанной поверхностью. В средних залах в проходах между пилонами или колоннами настилают платформу, как правило, полированным или шлифованным гранитом пли плиткой.
Под платформами устраивают кабелыю-вептпляциенный канал, а под полом среднего зала обычно размещают служебные помещения, идущие вдоль коридора шириной 1,13 м. Ширина помещений в зависимости от диаметра среднего тоннеля может быть от 2,5 до 3,13 м, а длина определяется требуемой площадью помещений.
Конструктивные схемы станций. Подземные станции делят на односводчатые, двухсводчатые и трехсводчатые.
Односводчатые станции (рис. 8) имеют станционный зал большого объема с островной платформой посередине, благоприятствующий хорошему архитектурному оформлению. Примером таких станций являют-
Рис. 8. Одвосводчатая станция
ются: в Москве — Библиотека имени Ленина, Аэропорт, Сходненская, Бабушкинская; в Ленинграде — Площадь мужества, Политехническая. Односводчатые станции могут быть с обделкой из монолитного бетона или смешанной обделкой с применением сборных элементов. В последние годы такие станции сооружают открытым способом из монолитного железобетона и железобетонных блоков.
Двухсводчатые станции (рис. 9) представляют собой конструкцию из двух параллельных тоннелей, разделенных продольным целиком (неразработанной породой) 5. К эскалаторному тоннелю 2 примыкает аванзал 1, соединяющийся с посадочными платформами 4 каждого тоннеля двумя проходами 3. На платформах шириной 4 м происходят посадки, высадка и перемещение пассажиров вдоль станции. Отсутствие среднего зала между платформами создает большие неудобства для пассажиров, поэтому такие станции не строят. Построенные в Москве
Рис. 9. Двухсиодчатая станция
по такой схеме станции Дзержинская и Кировская в настоящее время реконструированы с устройством среднего зала.
Трехсводчатые станции получили наибольшее распространение в метростроении Советского Союза. Эти станции в зависимости от конструкции подразделяются на станции пиленного и колонного типов. Конструкция трехсводчатой станции представляет собой три параллельных, находящихся на одном уровне тоннеля: два боковых (путевых) и расположенный между ними средний. Боковые тоннели соединяются со средним проходом, располагаемым на определенном расстоянии один от другого по всей длине станции пли на части ее. Оставленные между проходами замкнутые кольца обделки образуют мощные опоры сводов — пилоны (пли опорами служат колонны). В боковых тоннелях располагают пути и платформы для посадки и высадки пассажиров.
Средний зал является распределительным и соединяется несколькими проходами с платформами. К торцу среднего зала примыкают эскалаторы, сообщающиеся с вестибюлями.
Трехсводчатые станции — основной тип станций глубокого заложения. Для их сооружения применяют в основном тоннельно-проходческие щиты, тюбингоукладчикп для монтажа обделок н другое механизированное оборудование.
Обделка трехсводчатых станции может быть выполнена из монолитного бетона, сборных элементов из металла (чугунных тюбингов), сборного бетона и железобетона (железобетонных тюбингов и блоков).
Водонепроницаемость обделок станционных тоннелей обеспечивается расчеканкой швов между тюбингами и установкой! специальных шайб в болтовых соединениях. Для полного предотвращения попадания влаги на дорогостоящую обделку станции на сводчатой! части подвешивают специальную водозащитную конструкцию, называемую водозащитным зонтом. В случае попадания влаги на зонт она стекает с пего в желоба, расположенные под кромкой! зопта над путевой стеной в водоотводящне воронки и по трубам — в дренажные лотки станции. Из многочисленных типов конструкции зонтов наибольшее распространение получили зонты из асбоцементных листов или пластмассовых элементов.
Тоннели трехсводчатых станций п и л о и и о г о тина с обделкой из чугунных тюбигнов принимают двух размеров: с наружным диаметром 8,5 м при ширине платформы 3 м и диаметром 9,5 м при ширине платформы 4 м (рис. 10) (внутренний диаметр тоннеля равен 7,5 м). Средний! тоннель длиной 44 м сообщается с боковыми тоннелями шестью проемами с каждой стороны шириной по 3 м; общая длина станции 100,5 м.
г Продольные стены станционных тоннелей! в пределах боковых пассажирских платформ и распределительного среднею зала от карнизной части до пола, а также проемные части и пилоны облицовывают декоративным материалом — мрамором, гранитом, плиткой — по единому архитектурному замыслу. Облицовка производится по специально возведенным стенам из кирпича, бетона или другого материала.
Рис, 10 Трехсводчатая станция ппло.шюго типа Киевского метрополитена с обделкой из железобетонных тюбингов
На высоте около 2 м от уровня пола устанавливают вептнляци" опные отверстия.
В боковых тоннелях станции со стороны, противоположной пилонам и станционной платформе, идет путевая стена. Па ребристую поверхность чугунных тюбингов укладывают бетонные блоки, которые крепят па цементном растворе и при помощи металлических петель к тюбингам. Образующиеся при этом каналы используют для прокладки кабелей. Для монтажа и осмотра кабелей в степе через каждые 50 м устраивают шкафы шириной 1,5—2 м, которые закрывают декоративными дверями.
Стены тоннеля в верхней части заканчиваются сборным железобетонным карнизом, внутри которого помещают водоотводные лотки, куда стекает вода с наружной поверхности зонта, сооружаемого по контуру свода станции, затем по водоотводным трубам вода поступает в дренажный лоток тоннеля (расположенный по оси пути).
Несущая конструкция колонной станции состоит из разомкнутых обделок трех параллельных тоннелей и поставленных между ними двух рядов колонн, (рис. 11).
Расстояние между осями путей (междупутье) па колонных станциях обычно принимают равным 17— 19 м. Благодаря такому сближению боковых тоннелей контуры их обделок пересекаются и общий объем выработки получается меньше, чем для пиленных
Рис. 11. Сечения станций колонного типа
станции. Сближение боковых тоннелей нс позволяет расположить между ними эскалаторы (в отличие от пплонпых станции). Поэтому камеры для эскалаторов сооружают в конце станции, что вызывает необходимость удлинения распределительного зала до конца посадочных платформ.
Существуют две конструктивные схемы колонных станций: когда разомкнутые обделки тоннеля опираются па колонны, при этом свод среднего зала располагается выше сводов боковых тоннелей (рис. 11, а), когда своды опираются па колонны в одном уровне (рис. 11,6) через арочные тюбинговые перемычки, входящие в состав колец обделки тоннелей аналогично пиленным станциям.
Примеры нплонпых и колонных станций показаны на рис. 12 и 13.
Некоторые разновидности станций. В Ленинграде впервые в практике отечественного метростроения была сооружена станция без посадочных платформ в боковых тоннелях. В настоящее время на Ленинградском метрополитене имеется восемь таких станций (в том числе три станции с увеличенным пролетом среднего зала). В конструктивном отношении подобная станция является разновидностью станций колонного типа, боковые тоннели в пой предназначаются только для движения поездов, а средний тоннель является средним залом станции и одновременно платформой, с которой производятся высадка и посадка пассажиров. Отсутствие в боковых тоннелях станции пассажирских платформ позволяет уменьшить наружный диаметр этих тоннелей до 5,5 м. Средний тоннель расположен в непосредственной близости к боковым тоннелям и имеет общие с ними опоры в виде чугунных стен толщиной 0,35 м (рис. 14).
Рис. 12. Станция Киевская-Кольцевая Московского метрополитена
2 Зак. 715	33
Рис. 13. Станция Пушкинская Московского метрополитена
Путевые тоннели таких станций имеют обделку из незамкнутых железобетонных тюбинговых колец. По бокам среднего зала расположены чугунные стены, являющиеся опорами как для среднего, так и для боковых (путевых) тоннелей. Опп имеют проемы, совпадающие с дверными проемами подвижного состава при его остановке на станции. Ширина проема принята равной 1,8 м при ширине дверного проема 1—1,3 м с учетом неточности остановки поезда. Проемы при от-
Рпс. 14. Сечение станции без боковых платформ

сутствий поезда закрыты дверями, оборудованными автоматической централизованной блокировочной системой управления, надежно действующей и обеспечивающей безопасность пассажиров.
На такой станции требуется большая точность остановки поезда для совпадения дверных проемов станции с дверями вагонов (автоматические устройства обеспечивают точность ± 0,15 м). После остановки поезда машинист включает систему, открывающую вагонные двери, затем автоматически раздвигаются станционные двери. После окончания посадки двери в проемах станции и вагонные двери закрываются автоматически по распоряжению дежурного по станции и лишь после их полного закрытия поезд получает возможность двигаться.
Такая конструкция станции и порядок ее эксплуатации изолируют пассажиров и обслуживающий персонал станции от движущихся поездов, железнодорожного пути, контактного вельса, что является положительным фактором. Однако дежурный персонал станции и поездная бригада лишены возможности обзора прибывающего или уходящего поезда и наблюдения за посадкой и высадкой пассажиров. Дальнейшего распространения эти станции па линиях метрополитенов нс получили.
С т а и ц и п мелкого за л о ж синя в конструктивном отношении отличаются от вышерассмотренных.
Заложение верха станций от земной поверхности принимают обычно в пределах 1,5—5 м, это обеспечивает возможность прокладки над перекрытием станции подземного хозяйства города, устройства проезжей части улиц, трамвайных путей. Незначительное заглубление, минимальная высота станционных сооружений позволяют избежать устройства эскалаторных тоннелей и заменить их лестницами, отказаться от наземных вестибюлей!, а примыкание лестниц осуществлять непосредственно к тротуарам на улицах пли к коридорам пешеходных подуличных переходов.
Конструкция станций мелкого заложения, как правило, в поперечном разрезе имеет прямоугольную форму, плоское перекрытие и колонны, расположенные в два ряда в пределах островной платформы. Свободная высота станции (от уровня платформы до перекрытия) составляет 4— 6 м, ширина платформы — 8- 10 ми более. Колонны, как правило, изготовляют из бетона, расстояние между осями колонн (шаг колонн) 4 м. На строительстве Краснопресненской линии в Москве впервые были применены станции с шагом колонн 6 м и увеличенной до, 4,3 м высотой среднего зала, что улучшило архитектурный вид станции.
Обделки этих станций выполняют из железобетона, они могут быть монолитными, комбинированными и полносборными. С наружной стороны по всему периметру станции устраивают оклеенную гидроизоляцию толщиной около 1,5 см.
В процессе эксплуатации может произойти осадка конструктивных частей станций. Чтобы исключить деформации от неравномерных осадок и обеспечить возможность перемещения конструктивных частей при температурных расширениях и сужениях материалов, через каждые 40—60 м по длине станции устраивают деформационные швы,
Рис. 15. Наземная станция с остренной платформой
представляющие собой сквозной разрез лотка и стен. Перекрытие же разрезают двумя швами, между которыми устанавливают специальный
вкладыш.
Практикуют также строительство односводчатых станций из монолитного железобетона, сборной и сборно-монолитной конструкции, при которых возможно широко применить новые архитектурные и плани
ровочные решения для всего станционного комплекса.
Наземные ста н цп и имеют пассажирские платформы, наземные вестибюли с переходными мостиками над путями и служебные помещения. Вестибюли и переходные мостики располагают в торце или в середине пассажирской платформы, увязывая их с городской планировкой.
Станции с одной островной платформой (рис. 15) шириной 8 м перекрывают двухконсольным навесом 1. По оси станции устанавли-
вают железобетонные колонны 2. повых ребристых плит. Кровля — отвод осуществляется по трубам г
Рис. 16. Наземная станция с боковыми платформами
Перекрытие навеса собирают из ти-• мягкая на битумной мастике Водо-дреиажные канавы <?, идущие по бокам вдоль станции. Станцию ограждают сплошным железобетонным забором 4 и обсаживают кустарником. Примером такой станции является открытая наземная станция Измайловская Московского метрополитена.
Станции с двумя боковыми платформами (рис. 16) имеют навесы 3 над каждой платформой. Оба станционных пути укладывают на общий балластный слой 2, по бокам которого идут дренажные канавы 1.
Станции, расположенные на мостах. Оригинальной станцией на
земного типа является станция Ленинские горы Московского метрополитена (рис. 17), расположенная в нижнем ярусе двухъярусного моста через Москву-реку. Верхний ярус моста используется для проезда автотранспорта. Островная платформа станции имеет длину 160 м и ширину 14 м. Общая длина станции с подходными коридорами составляет 270 м. К вестибюлям примыкают эскалаторные подъемы. Для перекрытия станции использованы железобетонные сборные конструкции, для облицовки подходных коридоров — цветной пластик, степы ос гс к лены.
Такого же типа станции, но в другом конструктивном решении построены на комбинированном мосту у высокого берега Днепра в Киеве — станции Днепр и Гидропарк.
Планировка станций. В комплекс основных сооружений станций, метрополитена входят станционные тоннели с рельсовыми путями и пассажирскими платформами, эскалаторные тоннели пли лестничные спуски, вестибюли, переходные коридоры и мостики, помещения тяго-во-поиизптельпых подстанции, служебные помещения, вентиляционные тоннели, камеры для санитарных узлов и водоотливных установок.
Планировка и внутренние размеры этих сооружений зависят от типа и глубины заложения станции, ожидаемых пассажиропотоков и пассажниооборота, расположения входов на станцию относительно
Рис. 17. Станция Ленинские горы
Городской застройки, взаимного положения пересадочных станций. На станциях у железнодорожных вокзалов, как правило, предусматривают дополнительные входы непосредственно с перронов или из вокзальных помещений.
Вход на станции метрополитена осуществляется через вестибюли.
При разности в уровне пола вестибюля и платформы до 5 м устраивают лестничный спуск, от 5 до 7 м — эскалаторы (в большинстве случаев только на подъем, а на спуск — лестницы), свыше 7 м — эскалаторы в обоих направлениях. Число лент эскалаторов определяется из условий пропуска максимального 15-минутного пассажиропотока в час «пик». На станциях глубокого заложения предусматривают не менее трех лент эскалаторов. Лестницы должны иметь перила или опорные поручни. Размеры ступеней принимают равными 40 X 12, 34 X 14 или 34 X 13 см.
Станции мелкого заложения сооружают с двумя входами в конце платформы. Необходимость второго входа на станциях глубокого заложения определяется величиной пассажиропотоков.
Длина станционной платформы зависит от числа вагонов в поезде из расчета наибольшего перспективного значения пассажиропотока. Для Московского метрополитена, например, длина станционных платформ принята равной 156—158 м из расчета эксплуатации восьмивагонных составов.
Строительными нормами и правилами приняты следующие нормы пропускной способности пассажиров в час, элементов станций и вестибюлей, исходя из ожидаемого пассажиропотока:
Переходы и коридоры — на 1 м ширины: при одностороннем	движении............ 4000
» двустороннем	»	........... 3500
Лестницы—на 1 м ширины: при одностороннем	движении	на спуск .	3500
»	»	»	» подъем . .	3200
» двустороннем движении.................... 3000
Лента эскалатора со ступенями шириной I м при скорости движения 0,9 м/с................... 8000
Одностворчатая дверь при ширине свободного прохода 0,75 м.................................. 4000
Контрольный пункт: неавтоматический............................. 2000
автоматический.............................. 1200
Касса........................................... 1000
Монеторазменный автомат............................. 600
Размеры (в метрах) основных элементов станций и эскалаторных тоннелей принимают следующими:
Ширина островной платформы на станциях: мелкого заложения и наземных................. 8—10
глубокого заложения колонных...............не	менее 12
Ширина посадочной платформы пиленной станции в беспроемной части........................не	менее 3,2
Ширина боковой платформы наземной станции .	4
Высота платформы от уровня головки рельсов .	1,1
Ширина проходов между распределительным залом и посадочными платформами................ 2,5—3
Ширина переходов, мостиков, лестниц .... не менее 2.5 > свободного прохода в дверном проеме	0,75
Высота переходов и проходов по оси движения .	2,3
» служебных помещений:
в наземных вестибюлях......................... 2,5
под платформой станции н в подземных переходах ................................... 2.3
Внутрений диаметр тоннеля: для трех эскалаторов........................... 7
» четырех эскалаторов........................ 8,8
Внутренний диаметр станционных тоннелей . .	7,8
Особо важное значение имеет рациональная планировка пересадочных станций, которую увязывают с планировкой всего пересадочного узла. Конструктивная схема пересадочной станции зависит от взаимного расположения линий метрополитена и размеров пассажирооборо-та станции. Липпи могут пересекаться пли приближаться друг к другу иа различных уровнях. Взаимное расположение линий в месте пересечения или сближения определяет конструкцию пересадочных устройств станции, к которым относятся объединенные вестибюли, переходные мостики вад путями, переходные коридоры с лестницами, эскалаторы.
Наиболее удачным решением является создание при входе на станцию объединенного вестибюля, где имеется два наклонных эскалаторных тоннеля, ведущих к двум станциям, расположенным на различных линиях (рис. 18).
Очень удобны пересадочные станции с параллельным расположением платформ в одном уровне, где для пересадки части пассажиров требуется пройти только мостик через пути. Кроме того, такое решение позволяет разделить пассажиропоток равномерно в пределах станции с затратой частью пассажиров наименьшего времени на пересадку. Еще более удобны в эксплуатации и просты по конструкции совмещенные станции. Пересекающиеся линии метрополитена, подходя к такой станции, разветвляются так, что пути разных линий примыка-
Рис. 18. Планировка и пересадочные устройства станции Площадь Революции: I — наземный переход к ГУМу; 2— входы в вестибюль с улиц; 3 — объединенный вестибюль станций Площадь Революции Арбатско-Покровской линии и Площадь Свердлова Горьковско-Замоскворецкой линии; 4 — эскалаторный переход на станцию Площадь Свердлова; 5 — подземный переход на станцию Площадь Свердлова; 6 — наклонные тоннели с эскалаторами. соединяющие станцию Площадь Революции с наземными вестибюлями; 7 — наземный вестибюль в проезд Куйбышева; 8 — зал станции Площадь Революции; 5 — выходы на улицы
ют с двух сторон к островной платформе одной станции, а пути противоположного направления — к островной платформе другой станции этого пересадочного узла. Такое размещение путей позволяет части пассажиров осуществлять пересадку в пределах одной платформы. Для пассажиров, которым нужно изменить направление поездки, имеется переход с платформы па платформу в средней части станции ио переходным мостикам через пути.
Сообщение с поверхностью земли на совмещенной станции глубокого заложения осуществляется эскалаторами, примыкающими к одному объединенному вестибюлю. Кроме того, станции имеют второй выход в город, примыкающий к аванзалу, устроенному у торцов станций на высоте 3,2 м над уровнем пола платформ, и соединенный со станцией лестницами, что позволяет переходить с платформы па платформу в торце станции.
Примером совмещенной станции глубокого заложения является Площадь Иогпиа (рис. 19), а мелкого заложения — станции Полежаевская, Каширская в Москве, которые в будущем, после строительства второй кольцевой линии, будут использованы как пересадочные.
Впервые совмещенные станции для линий разных направлений были сооружены па Ленинградском метрополитене.
Для пересадки пассажиров с железнодорожных поездов на поезда метрополитена станции имеют свои особенности. Например, на станции
СОЛЯНКА
Рис. 19 Пересадочная станция Площадь Ногина Московского метрополитена: 1, 2 — пешеходные переходы пол Площадью Ногина: 3 — наклонные тоннели с эскалаторами; 4— пути; 5 — пешеходный переход и эскалаторы, соединяющие зн.ты станции с подземным вестибюлем; 6' — подземный вестибюль (аванзал); 7 — пешеходный переход под Новой площадью; 8 — станционный зал Ждановской линии; 9— станционный зал Калужски-Риж ской линии; 10—подземный вестибюль
Рис. 20. Станция Ждановская, совмещенная с железнодорожной станцией:
Л ~ — пути ^железнодорожной станнин; .7 — пути метрополитена; 5 — платформы метрополитена; 6, 7— платформы железнодорожной станции; 8, 9—подземные переходы, соединяющие платформы с выходами в город
Ждановская в Москве (рис. 20) к одной и той же островной платформе 5—6 с одной стороны подходят поезда железной дороги, следующие к Москве, а с другой — поезда метрополитена к Планерной. Переход осуществляется па платформе, где устроены павильоны с кассами и контрольно-пропускными пунктами для оплаты проезда. Это удобно для пассажиров. А в другом направлении связь платформы 5 метрополитена с железнодорожной платформой 6 производится через подземные переходы 8 и 9 под путями.
6.	Станционные сооружения
Вестибюли. Внутренняя планировка вестибюлей должна обеспечивать наиболее четкое распределение пассажиров, преимущественно правостороннее их движение, и исключать пересечение встречных пассажиропотоков, для чего входы и выходы устраивают раздельными.
? Двери в вестибюли обычно одностворчатые шириной 0,85 м (с шириной полезного проема 0,75 м) при высоте 2,2 м. Число дверей должно соответствовать расчетной пропускной способности других элементов станции — эскалаторов, лестниц, коридоров. Во входных и выходных тамбурах предусматривают два ряда дверей, разделенных стойками (импостами) с расстоянием между рядами 2,5 м. Двери открываются в обоих направлениях, имеют запоры и амортизаторы для плавного закрывания, а также фиксаторы для удержания дверей в открытом положении. В вестибюле расположены кассовый зал с кассами и контрольно-пропускными пунктами, разменные автоматы и различные служебные помещения. Продолжением вестибюля являются эскалаторы, лестницы, коридоры, ведущие к поездам. Вестибюли могут быть наземные и подземные.
Наземные вестибюли устраивают в виде отдельно стоящих сооружений или размещают в первых этажах городских зданий. В последнем случае предусматривают мероприятия по борьбе с вибрацией и шумом от эскалаторов.
Планировка и конструкция наземных вестибюлей разнообразны. Наземный вестибюль станции глубокого заложения представляет собой сооружение с глубоким подвалом для машинного помещения и эскалаторным залом. Наружный контур вестнлюля может быть различным в зависимости от принятой архитектуры. Стены и перекрытия наземной части вестибюлей станций глубокого заложения, как правило, возводят из монолитного или сборного железобетона. Вестибюли наземных линий строят из железобетонных конструкций с большими стеклянными витражами.
Подземные вестибюли, как правило, имеют небольшую глубину заложения от земной поверхности. Конструкция их представляет собой бетонные или железобетонные стены, которые перекрыты плоским потолком. Работы но их сооружению ведутся в большинстве1 случаев открытым способом.
Подземные вестибюли получили широкое распространение на’
площадях и магистралях с интенсивным движением наземного транспорта, где устраивают подземные переходы для пешеходов. Совмещение подуличных пешеходных переходов с входами в метро удобно1 для пассажиров, которые могут попасть в вестибюль станции с любого' места площади или улицы (рис. 21). При этом улицы и площади освобождаются от загромождения большими наземными вестибюлями.-Особенные удобства подземный вестибюль создает пассажирам на станциях, примыкающих к железнодорожным вокзалам. Здесь пассажиры через коридоры кратчайшим путем могут выйти на перрон железнодорожного вокзала, как это сделано на станциях Комсомольская, Курская в Москве, Купчино — в Ленинграде, Святошино — в Киеве, Проспект Гагарина — в Харькове. Подходные коридоры сооружают открытым способом с применением сборной железобетонной обделки.
В ряде случаев лестничные спуски с поверхности земли, ведущие4 в подземные вестибюли, имеют крытые остекленные павильоны ( с металлическими импостами), служащие защитой от атмосферных воздействий (рис. 22). Такие павильоны желательно иметь на всех лестничных спусках, однако не всегда это приемлемо по условиям архитектурного-оформления микрорайона.
Эскалаторные тоннели.
Обделку тоннелей делают из чугунных тюбингов. Существуют типовые обделки с наружными диаметрами: 7,5 и 8,5 м — для трех эскалаторных лент (в зависимости от типа экскалаторов), 5,5 и 6 м —для двух лент, 9,5 м —
Рис. 21. Совмещенный вход в подуличныи цатнпрх лент пешеходный переход и подземный вестибюль
станции метрополитена
Фундаменты под металлоконструкции эскалаторов сооружают из монолитного бетона и железобетона, а в последнее время для них применяют сборный железобетон.
В проходах между эскалаторами и сбоку от них укладывают лестничные блоки для обслуживающего персонала.
Свободное пространство тоннеля под эскалатором используют для служебного прохода, в качестве кабельного коллектора и вентиляционного канала. На протяжении всего наклонного тоннеля к его обделке подвешивают сборный водозащитный зонт со сточными желобами.
Для размещения оборудования эскалаторов (для устройства натяжных станций) используют выработки при проходе среднего станционного тоннеля.
Обделка помещений натяжных станций выполняется так же, как и для станционного тоннеля.
Сооружения для вентиляции. Для вентиляции тоннелей и станций строят вентиляционные узлы, которые состоят из подземной камеры, где располагается вентиляционное оборудование, и вентиляционного канала (ствола шахты), по которому воздух подается с поверхности земли в тоннели.
Вентиляционный канал на поверхности земли заканчивается воздухозаборным киоском.
Вентиляционные камеры, как правило, располагают в отдельных выработках (помещениях) на уровне тоннеля. Воздух из тоннеля подается в станционные помещения различными путями в зависимости от конструкции станции. Для подачи воздуха с поверхности может быть использована часть эскалаторного тоннеля с устройством в ней специального канала.
На станциях мелкого заложения отсутствуют стволы шахт, вентиляционная камера соединяется неглубоким каналом непосредственно с воздухозаборным киоском.
Обделку вентиляционных каналов выполняют в большинстве случаев из монолитного железобетона, а стены каналов ОШТу кату-
Рис. 22. Остекленный павильон над лестничными спусками, ведущими в подземный вестибюль
р ива ют и для воздухонепроницаемости покрываю! нленкообразую-щими материалами.
Для снижения уровня шума при работе мощных вентиляторов в вентиляционном канале устраивают шумоглунштельную камеру.
Сооружения для оборудования электроподстанции. В зависимости от принятой системы электроснабжения для данною участка липин на поверхности земли сооружают здания тяговых подстанций. Около каждой станции строят наземную или подземную понизительную элск-троподстаицию.
Оборудование совмещенной тягово-цоннзителыюй подстанции (СТП) размещают в специальных выработках-тоннелях длиной 50— 60 м с наружным диаметром 8,5—9,5 м, которые непосредственно примыкают к станции.
Обделку подстанций стремятся выполнить полностью водонепроницаемой.
Переходные мостики и коридоры. Конструкцию этих сооружений обычно выполняют из монолитного или сборного железобетона, с удобными лестничными спусками на платформы. На пплопных станциях переходные мостики сооружают против двух или трех проемов и соединяют с переходным коридором.
При нижнем примыкании переходного коридора под боковым (путевым) станционным тоннелем прокладывают два поперечных хода с бетонной обделкой, соединяющихся с небольшим распределительным залом иод платформой, который сообщается с платформой! двумя лестницами или эскалаторами.
Переходные коридоры за пределами станций в бопьшпистве случаев сооружают односводчатымн. Обделка их аналогична станционной.
Помещения для водоотливных установок, санузлов и медпунктов. Водосборник водоотливной установки располагают в заниженных местах станции; направляют воду из всех дренажных лотков и труб, находящихся па станциях и в тоннелях.
Емкость водосборника на станциях глубокого заложения около 7 м3, на станциях мелкого заложения — 4 м3. Его обделка выполнена из бетона с гидроизоляцией, исключающей поступление воды из окружающих пород.
Для санитарного узла (и в ряде мест для медпункта) па каждой станции сооружают камеры длиной до 20 м, сообщающиеся с платформой либо непосредственно, либо через специальные мостики. Под полом санузла располагают фекальные камеры. С поверхности земли пробуривают скважину диаметром 300 мм, внутри которой пропускают канализационную трубу диаметром 100 мм; межтрубное пространство используется для вытяжной вентиляции.
Жидкость откачивают из камер насосами в городскую канализационную сеть.
Служебные помещения. Для размещения персонала станции предусматривают служебные помещения, перечень и площадь которых устанавливаются Строительными нормами и правилами.
( Служебные помещения располагают в различных местах станции: па уровне вестибюля (в его здании, если это па поверхности); на уровне
платформы, в специальных выработках пли в виде кабин; иод платформой, в промежуточных этажах, па переходах пт. и. Эти помещения оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией, отоплением, освещением. Там, где постоянно находится дежурный персонал, для уменьшен ня шума от проходящих поездов и от работы вентиляционных установок стены помещений защищают шумопоглощающими блоками, шлаковатой или другими подобными материалами.
Помещения кубовых (где производят подогрев воды), как правило, распопагают па уровне вестибюля, платформы, переходов и других частей станции с каждой ее стороны, чтобы облегчить труд рабочих ио уборке станций. В кубовой располагают водопроводные краны и дренаж для слива воды. При отсутствии горячей воды, поступающей от теплосети, предусматривается ее электроподогрев в баках, что обеспечивает высокую степень санитарной обработки станции и облегчает труд рабочих.
Для сушки ветоши предназначены электросушильпые шкафы.
В кассовых помещениях устанавливают водопроводный кран с раковиной, что необходимо по санитарно-гигиеническим условиям при операциях с деньгами.
Служебные помещения отделывают в соответствии с требованиями производственной эстетики в зависимости от их назначения.
Примерный перечень основных служебных помещений для работников службы движения и место их расположения:
помещение дежурного ио станции (ДСП) — па уровне платформы, как правило, в голове отправляющихся поездов основного пассажиропотока;
помещение, смежное с помещением ДСП, для размещения аппаратов и пультов управ пения устройствами станции;
кабинет начальника станции;
кабина старшего кассира;
комната линейного кассира, где производится размен денег вручную;
комната для подсчета монет, где устанавливаются счетпо-депежиые машины (степы выкладывают шумопоглощающей облицовкой),
кассовое помещение, как правило, имеет смежные комнаты и самостоятельный вход из вестибюля в комнату для подсчета монет;
комната охраны (милиции) — в наземном вестибюле со стороны, противоположной кассовым помещениям;
комната рабочих по уборке станции с раздевальными шкафами и местом хранения инвентаря;
комната отдыха и приема пищи для работников станции;
кубовая и сушилка -— в каждом вестибюле и поэтажно;
кладовая начальника станции:
помещение для хранения опилок — в вестибюле;
медпункт — две смежные комнаты в вестибюле;
помещение для уборочных машин, лестниц и другого инвентаря — в местах, удобных для их транспортировки на платформу;
туалеты с умывальниками (мужской и женский);
пост централизации (на станциях с путевым развитием) - в торце станции со стороны путевого развития. Это помещение отделывают шумопоглощающими блоками и облицовывают пористой фанерой.
Кроме того, предусматривают служебные помещения для работников других служб.
7.	Осмотр, содержание и ремонт сооружений
Сооружения, устройства, механизмы и оборудование должны соответствовать утвержденной проектной документации и техническим условиям. Вносить изменения в конструкции сооружений и устройств допускается только с разрешения должностных лиц, имеющих право утверждать проектную документацию на эти сооружения и устройства.
На основные сооружения, устройства, механизмы и оборудование имеются технические паспорта, содержащие важнейшие технические п эксплуатационные характеристики.
Технический паспорт сооружений! заводят отдельно на каждую станцию, перегон, эстакаду, мост и заполняют при приемке сооружений в эксплуатацию. Затем в паспорт периодически ежегодно, по состоянию на 1 января, вносят данные о состоянии сооружений (дефекты, деформации, наличие течей и пятен, дебит воды, фильтрующейся через обделку тоннеля, данные проверки габаритов, производимые капитальные работы, изменения в архитектурной отделке и т. п.).
Тоннельные сооружения эксплатируются в тяжелых гидрогеологических условиях. Основная несущая конструкция—обделка—находится под постоянным воздействием факторов окружающей подземной среды: горного и гидростатического давления, окислительных химических процессов, температурных изменений у вентиляционных шахт, на припортальных участках и участках мелкого заложения, динамической нагрузки от подвижного состава, а также блуждающих токов—утечки от электрических сетей и т. п. Несмотря на применяемые при строительстве и эксплуатации тоннелей меры защт ты, все эти факторы с течением времени приводят к коррозии арматуры и разрушению бетона, выветриванию каменной кладки и раствора, образованию трещин и местным разрушениям обделки.
В связи с этим сооружения метрополитена требуют постоянного внимания к их содержанию и своевременного проведения восстановительных и предупредительных работ, организации строгой системы надзора и осмотра.
Постоянный надзор за тоннельными сооружениями осуществляется тоннельными мастерами и помощниками тоннельных мастеров, которые лично проводят осмотр сооружений согласно графику, утвержденному начальником службы тоннельных сооружений. При осмотрах особое внимание обращают на дефектные места сооружений, которые могут нарушить безопасность движения поездов и пассажиров.
Текущие осмотры сооружений производятся старшим тоннельным мастером совместно с тоннельным мастером или помощ
ником тоннельного мастера одни раз в месяц согласно графику. При этом выявляют все дефекты и намечают объемы необходимых предупредительных и ремонтных работ, па основе чего планируется работа околотка (эксплуатационного участка сооружений). Осматривают конструктивные и архитектурные элементы тоннельных и надземных сооружений станций, вестибюлей, кабельных и вентиляционных коллекторов, п т. д. Один раз в месяц производят учет течей н пятен.
Периодические осмотры производятся:
один раз в квартал комиссией под председательством начальника дистанции тоннельных сооружений и представителей служб: движения, электроподстанций и сетей, санитарно-технической и санитарно-эпидемиологической станции;
один раз в год комиссией под председательством начальника службы тоннельных сооружений ( или его заместителя) с участием представителей служб, указанных выше. Целью периодических квартальных и годовых осмотров является выявление качества содержания сооружений, правильности принятых околотками мер по устранению дефектов, выявление объемов и сроков необходимых предупредительных и ремонтных работ;
не реже одного раза в квартал по графику комм песней в составе: начальника станции (председатель), тоннельного мастера п электромеханика дистанции освещения проверяется надежность крепления всех указателей на станции и в вестибюле. Результаты осмотра заносят в книгу, хранящуюся у начальника станции. Ненадежные ушки и звенья цепей немедленно заменяют. Цепи должны быть закреплены за металлическую арматуру конструкции перекрытия или за заделанные в бетон на глубину не менее 10 см заершенные крюки.
Не реже одного раза в год по графику осматривают все тоннели при помощи передвижной тележки, снабженной подъемными и откидными площадками и специальным освещением для детального осмотра обделки. Результаты осмотра заносят в тоннельную книгу.
Не реже одного раза в три месяца старший тоннельный мастер осматривает поверхность над тоннелем, кабельными и вентиляционными колекторами и другими подземными сооружениями.
Не реже одного раза в год производится прецизионное (особо точное) нивелирование для определения вертикальных осадок тоннеля.
При осмотрах обращают внимание па: состояние обделки (пет ли в ней трещин, выколов, смещений); состояние облицовки (не загрязнена ли она), прочность закрепления деталей; состояние штукатурных поверхностей, лепных и декоративных украшений, полов, остекленных поверхностей, крыши, окрашенных поверхностей станции. Под тщательным наблюдением должны быть трещины и места с обильным поступлением воды через обделку тоннеля.
Особые исследования. В некоторых сложных случаях возникает необходимость в осмотре дефектных сооружении специальными комиссиями, созванными начальником службы тоннельных сооружений или начальником метрополитена с привлечением работников научно-исследовательских институтов, Метростроя, проектного института и отдельных специалистов. Результаты обследования
оформляют актом пли протоколом, намечают мероприятия по устранению дефектов.
С о д с р ж а п п е с о о р у ж е п и и. Все дефекты искусственных сооружений своевременно устраняют в порядке текущего содержания и капитального ремонта.
Па каждом околотке имеется Тоннельная книга, где производят записи после каждою текущею и периодическою осмотров пли в случаях обнаружения каких-либо изменений в состоянии тоннелей. При отсутствии неисправностей делают отметку «В2 исправном состоянии». Тоннельная книга хранится у старшего тоннельного мастера.
Учет течей п пятен по станциям и перегонам на каждом околотке ведется в Линейных книгах по учету течей и пятен. Ведется точный учет и наблюдение за поступающей в водосборники фильтрующейся через обделку воды.
На основании записей в Тоннельной книге, актов квартальных и годовых осмотров и специальных обследований планируется капитальный ремонт данного объекта.
Большое внимание следует уделять уходу за мраморной облицовкой — необходимо периодически протирать ее от пыли, промывать, накатывать глянец, реставрировать поверхность облицовки. Наиболее трудоемкие и тяжелые работы по уходу за мрамором механизированы.
Для удаления пыли тоннель промывают водой по всему периметру (по графику не реже одного раза в месяц). Эту работу выполняют промывочными агрегатами.
Промывочный агрегат (рис. 23) смонтирован на двухосной железнодорожной платформе, которая транспортируется мотовозом МК-2/15 или ДМ как прицепная единица. На платформе установлен бак для воды 2 емкостью до 16 м3 и кабина 6, где размещается пожарная мотопомпа ПМ-1600 с двигателем внутреннего сгорания, а также пульт управления агрегатом. Мотопомпа связана с баком воды при помощи всасывающего трубопровода. Заправка бака водой производится от тоннельной водопроводной сети. На передней стенке кабины смонтировано шесть сопел 5, которые создают равномерное распыление воды.
Промывочный агрегат двигается со скоростью 5— 7 км/ч и промывает тоннель по всему периметру веерообразной струей воды под давлением 0,6-0,8 МПа (6—8 кгс/см2), создаваемой мотопомпой с последующим распылением ее системой сопел. Вода омывает стены и потолок тоннеля и стекает в путевой лоток, который также промывается сточными водами, поступающими затем в дренажную систему.
Рис. 23. Промывочный агрегат:
7— водонаборная труба: 2 — бак для воды; 3 — всасывающий трубопровод; 4— пожарная мотопомпа;
5 — двигатель; 6 — кабина; 7 — напорный трубопровод: 8 — сопла
Продолжительность работы агрегата 10—15 мин. После этою агрегат снова заправляют водой.
Мраморные и гранитные полы, а также плиточное покрытие ежедневно промывают электроноломоечнымн машинами.
Уход за всеми элементами сооружения метрополитена выполняют в соответствии с Инструкцией по текущему содержанию искусственных сооружений метрополитенов и Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) метрополитенов.
| Принятая система содержания сооружений позволяет обеспечить долговечность и сохранить первоначальный вид всего комплекса соор у жен и й метро пол итена.
К капитальному ремонту относятся смена или усиление ослабленных элементов конструкции, ликвидация фильтрации грунтовых вод сквозь обделку тоннеля, сплошная смена покрытия пола на участке станций, полная замена облицовки путевых степ станции, перестройка помещений и т. и.
Капитально отремонтированные сооружения и устройства вводятся в действие порядком, определяемым начальником метрополитена.
Классификация, сроки периодических ремонтов и нормы содержания основных сооружений и устройств устанавливаются Министерством путей сообщения (МПС). Технические указания и типовые технологические процессы но ремонту и содержанию сооружений и устройств утверждаются также МПС.
8.	Новое в сооружении строящихся метрополитенов
В конце 1975 г. вступил в эксплуатацию участок Ждановско-Краснопресненской линии Московского метрополитена мелкого заложения, вблизи дна канала имени Москвы. Впервые в мировой практике метростроения была успешно осуществлена проходка перегонных тоннелей под защитой так называемой искусственной льдогрх нтовой плиты. Устраивали специальные горизонтальные замораживающие секции, которые укладывали в выемку, разработанную в русле канала подводным способом. Это обеспечило возможность прохода тоннеля без прекращения навигации по каналу.
На перегоне между станциями Щукинская и Октябрьское поле применена круговая сборная обделка из железобетонных блоков, обжатых в породу. Обжатая обделка ранее применялась при сооружении тоннелей в глинистых грунтах. В неустойчивых песчаных грунтах она была устроена впервые. Немедленное прижатие колец обделки к породе позволяет этим элементам быстро вступать в работу, в результате чего резко уменьшается развитие горного давления, предотвращается деформация колец и как следствие осадка поверхности земли над выработкой. Ликвидация зазора между породой и обделкой позволяет отказаться от нагнетания цементно-песчаного раствора за обделку, сократить трудоемкость работ при проходке, сэкономить материалы и увеличить скорость возведения тоннеля.
Рис. 21. Станция Сходненская
На этом же перегоне впервые построен в песчаных грунтах тоннель, закрепленный без применения металла, способом пресс-бетоиа. Обделка из бетонной смеси формируется под давлением, создаваемым проходческим щитом по мере образования в породе выработки. Такая обделка имеет плотный контакт с окружающей породой. Отпадает необходимость в нагнетании цементного раствора, в заделке швов между элементами обделки. Проходческий комплекс оставляет за собой тоннель, подготовленный к укладке пути и монтажу различного оборудования. Исключается осадка поверхности земли над тоннелем, снижается стоимость проходческих работ, экономится более 200 кг металла на каждом метре тоннеля.
На новых участках метрополитенов сооружаются односводчатые станции из монолитного железобетона с применением открытого способа работ, например станция Сходненская па Московском метрополитене (рис. 24). При применении монолитного железобетона исключается необходимость в опалубке и отделочных работах по своду станции.
На центральном участке Ждановско-Краснопресненской линии в Л1оскве применена новая конструкция станций глубокого заложения (Пушкинская и Кузнецкий мост) с повышенным сводом среднего зала и увеличенным шагом колонн (с 4,5 до 5,25 м). Ширина среднего зала увеличена с 6,25 до 8,2 м, а высота — с 4,75 до 6,25 м. Масса конструкции снижена на 7 т на 1 пог. м тоннеля. Эти станции (рис. 25) имеют три тоннеля: два боковых диаметром 8,5 м и средний диаметром 9, 5 м. Разомкнутые тюбинговые конструкции обделки тоннеля опираются через чугунные перемычки на сварные стальные колонны.
Применяются новые облицовочные материалы для путевых степ — сборные панели из профилированного алюминия, анодированного под медь, стеклокристаллит.
В Ленинграде условия строительства метрополитена очень сложные. Верхние слои почв сильно насыщены грунтовыми водами, уровень которых располагается на глубине 1,3—2 м от поверхности земли. Поэтому метрополитен сооружают главным образом глубокого заложения. При этом здесь также применяют обделку перегонных тоннелей, обжатую в породу. Совершенствование этой обделки привело к созданию обделки из гладких блоков с плоским лотком, улучшающей аэродинамические условия в тоннеле при прохождении поездов.
Па Кировско-Выборгской линии сооружены две односводчатые станции глубокого заложения — Площадь мужества и Политехническая, — на которых применена сборная железобетонная обделка.
Уникальным явилось сооружение перегонных тоннелей между станциями Лесная и Площадь мужества, которые проходят в толще четвертичных отложений, состоящих из водонасыщенных грунтов и водоносных песков с большим напором воды. Для предотвращения размыва замораживали грунты с созданием ледопородного массива объемом около 500 тыс. м3, для чего было пробурено 1900 замораживающих скважин и смонтировано около 150 км стальных труб.
Свыше 70% протяженности тоннелей Ленинградского метрополитена сооружается механизированными щитами. Создай п изготовлен новый механизированный щит — комбайн. Его мощность увеличена вдвое по сравнению с существующими. Щит приспособлен для разра-
Рис. 25. Станция с повышенным сводом среднего зала
oo'ikii породы крупным сколом, что дает возможность использовать его при наличии в породе крупных прослоек песчаника.
Линии Тбилисского метрополитена проложены в твердых скалистых породах. Для их сооружения применяется механизированный щит и обделка из монолитно-прессованного бетона. На второй очереди метрополитена запроектированы и сооружаются односводчатые станции мелкого заложения (Делнсп) и глубокого заложения (Политехнический институт).
Впервые смонтированы две ленты экспериментального горизонтального эскалатора (движущегося тротуара), которые установлены на переходе станции Самгори под железнодорожными путями. Эскалатор выполнен из ребристых металлических пластин шириной 1 м, имеет движущиеся резиновые поручни. Скорость движения ленты 0,9 м/с. Общая длина движущегося тротуара 106 м. Время, затрачиваемое на передвижение из одного конца перехода до другого, составляет 1,5 мин. Дальнейший подъем на поверхность производится обычными наклонными эскалаторами. Движущиеся тротуары создают большие удобства для пассажиров.
Сооружения Бакинского метрополитена ничем существенно не отличаются от остальных метрополитенов нашей страны. Красивые современные станции воплощают национальный колорит. В их архитектуре нашла широкое отражение тематика революционного движения за установление Советской власти в Азербайджане.
Станции Харьковского метрополитена в основном мелкого заложения, из них три односводчатые, ио есть также станции глубокого заложения. Среднее расстояние между станциями составляет 1,4 км. Каких-либо отличительных особенностей в конструкции тоннели и другие сооружения Харьковского метрополитена не имеют. Обделки круглого сечения перегонных тоннелей, сооруженных закрытым способом, выполнены из железобетона, унифицированных блоков, а также из чугуна с болтовыми соединениями, а при сооружении тоннелей открытым способом применены прямоугольные обделки из отдельных железобетонных элементов и цельносекционные.
В сложных инженерно-геологических и сейсмических условиях построен метрополитен в Ташкенте. Жаркое и сухое лето без дождей с температурой в тени до 42 С требует специальной вентиляции с охлаждающими устройствами. В конструкциях подземных и наземных сооружений предусмотрены антисейсмические мероприятия. Внутренние размеры тоннельных обделок при открытом способе работ по сравнению с типовыми увеличены по ширине и высоте. Для сохранения устойчивости и прочности при воздействии сейсмических сил в конструкциях обделок в сопряжениях горизонтальных элементов с вертикальными предусмотрены монолитные антисейсмические железобетонные пояса с перепуском арматуры. В поперечных швах между элементами верхних перекрытий предусмотрены шпоночные соединения. Элементы лотковой части обделки омоноличиваются в сплошную железобетонную плиту-балку.
В конструкции тоннельной обделки, применяемой при закрытом способе работ, из сборного железобетона предусмотрены усиленные
болтовые скрепления между кольцами. Для уменьшения жесткости тоннельных обделок в продольном направлении через 50—60 м устраиваются деформационные швы.
Станции Ташкентского метрополитена различного типа — односводчатые, колонные из сборных элементов заводского изготовления, колонные из монолитного железобетона. На станциях колонного типа применены монолитные железобетонные плиты для основания (в путевом лотке), сборные падплптпые стены, колонны и перекрытия, связанные на участке между деформационными швами продольными сейсмопоясами. Узел крепления стеновых блоков с блоками перекрытия выполняется с помощью специальных петель, объединенных продольной арматурой из стали в единый пояс. Станция разделяется деформационными швами в сопряжениях с вестибюлями, а также в сопряжениях вестибюлей с совмещенной тяговой подстанцией и вентиляционной камерой.
Впервые в практике отечественного метростроения оборотные тупики за станцией Октябрьской Революции будут сооружены в виде единой конструкции со станцией под одним сводом, что увеличивает скорость возведения станционного комплекса.
Г л а в а III
ПУТЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО
1.	Общие сведения
Условия работы пути. Путевые устройства метрополитена, а также контактный рельс являются одними из наиболее ответственных элементов, от технического состояния которых зависит безопасность и бесперебойность движения поездов. Поэтому путь и контактный рельс должны быть прочными, надежными в работе и долговечными. Путь должен обеспечивать плавное и безопасное движение поездов с заданными скоростями.
Путь метрополитена проложен в основном в тоннелях, где движение поездов осуществляется со скоростью 70—80 км/ч с короткими интервалами. В таких условиях во время движения поездов (в течение 20 ч в сутки) путь и контактный рельс не могут быть осмотрены и отремонтированы. Эти работы независимо от объема и сложности их выполнения предусмотрены только в ночное время в период прекращения движения поездов.
План и профиль пути. Вид на путь сверху называется планом. В плане путь состоит из прямых и кривых участков (рис. 26). Кривые участки пути различают по радиусам и длине. Наименьший радиус круговых кривых на главных путях колеблется от 125 м па линиях старой постройки до 300 м на новых линиях. На прочих путях есть кривые радиусом 100 м. Наименьший радиус кривых на парковых путях 60 м. Наибольший радиус принят 4000 м. Для плавного прохода подвижного состава в местах сопряжения прямых участков с кривыми устраивают переходные кривые, очерченные по спирали, радиус кривизны которых изменяется от бесконечно большой величины в точке примыкания к прямой (НПК и КПК) до значения радиуса круговой
кривой, к которой примыкает переходная кривая
(НКК и ККК).
Рис. 26. План пути
Переходные кривые не устраивают при пологих круговых кривых (при радиусе более 800 м на старых линиях и более 1500 м на новых линиях).
Станции метрополитена располагают, как правило, на прямых участках.
’Изображение положения пути в вертикальной плоскости называется продольным профилем пути.
В профиле горизонтальные участки пути называют площадками, •a наклонные— уклонами. В зависимости от направления движения поезда по уклону она называется подъемом или спуском.
Крутизна уклона измеряется отношением разности высот двух крайних точек к горизонтальному расстоянию между ними и выражается в тысячных. Например, при расстоянии между двумя точками 400 м и при разности пх высот или превышении одной точки над другой 10 м уклон равен i = 10 : 400=0,025, или 25°/оО- Это означает, что па каждом 1000-м участке длины пути профиль его повышается или понижается па 25 м (рис. 27).
Для лучшего водоотвода горизонтальные площадки пути на перегонах линий метрополитена не делают.
На главных путях Московского метрополитена уклоны допускают ют 0,002 до 0,033, на линиях последних очередей строительства — до 0,040, на других метрополитенах — до 0,060.
Станции, как правило, располагают па уклоне не менее 0,003 и не гболес 0,005. При расположении станции на площадке устраивают ‘специальные водоотводные лотки.
Стрелочные переводы и тупики для оборота составов располагают па уклоне 0,003. Тупики должны иметь спуск в сторону тупикового упора.
Парковые и деповские пути устраивают на площадке или па уклоне :не круче 0,0015.
Примыкающие друг к другу элементы профиля (спуски, подъемы, шлощадки) для плавности движения сопрягают в вертикальной плоскости по кривой радиусом 1500—5000 м (рис. 28).
Классификация путей. Пути метрополитена делятся на главные, станционные и прочие.
К главным путям относятся пути перегонов, а также пути станций, являющиеся непосредственным продолжением путей прилегающих перегонов.
К ста н цио п н ым путям относятся: главные в границах станции; приемо-отправочные пути для оборота и отстоя подвижного состава; парковые; деповские (пути в здании депо); прочие пути, назначение которых определяется производимыми на них операциями.
К п р о ч и м путям (или специального назначения) относятся соединительные ветви и предохранительные тупики, которые пред-
Рис 27. Определение величины уклона
Рис. 28. Сопряжение элементов продольного профиля
Назначены для предупреждения выхода подвижного состава на занятый маршрут.
Каждый путь имеет присвоенный ему номер, который не должен повторяться в пределах одной станции. Главные пути—первый и второй — обозначают, как правило, римскими цифрами.
Нумерация главных путей на линиях Московского метрополитена приведена па рис. 29. Нумерация главных путей на других метрополитенах следующая:
в Ленинграде: Кировско-Выборгская линия — I путь от станции Проспект ветеранов до станции Комсомольская; II путь от станции Комсомольская до станции Проспект ветеранов; Московско-Петроградская линия — I путь от станции Купчино до станции Петроградская; II путь от станции Петроградская до станции Купчино; Нсвско-Василеостровская линия — I путь от станции Василеостровская до станции Ломоносовская; II путь от станции Ломоносовская до станции Василеостровская;
в Киеве: I путь от станции Святошпно до станции Комсомольская; II путь от станции Комсомольская до станции Святошино и, кроме того, I путь от станции Площадь Калинина до станции Красная Пло-
Преовраженская____и.-------	___
площадь ----------—-----
—=-	Юго-Западная
П
Каховская 	—
I
——  Речной вокзал
П
Щелковская 	—
I —*-  Киевская
П________
Калининская  -*—
I
—Молодежная
П
Беляево	 —
—*- Z=Z^ZZ Медведково
I_______
Ждановская --------------- *—
Рис. 29. Нумерация главных путей по линиям Московского метрополитена
ЛИНИИ
Кировска - Фрунзенская
Горькодско -Замоскворецкая
Арватско - Покровская
Филевская
Калу ж с ко - Рижская
Ждановско - Краснопресненская
Кольцевая
щадь; II путь от станции Красная Площадь до станции Площадь Калинина;
в Тбилиси: I путь от станции Самгорн до станции Дидубе; II путь от станции Дидубс до станции Самгори;
в Баку: I путь от станции Бакы Совети до станции Пефтчиляр; II путь от станции Пефтчиляр до станции Бакы Совети и, кроме того, I путь от станции Низами до станции 28 апрел, II путь от станции 28 апрел до станции Пизами;
в Харькове: I путь от станции Московский проспект до станции Улица Свердлова, II путь от станции Улица Свердлова до станции Московский проспект;
в Ташкенте: I путь от станции Сабира Рахимова до станции Октябрьской революции, II путь от станции Октябрьской революции до станции Сабира Рахимова.
Основные части пути. Путь метрополитена состоит из нижнего и верхнего строений.
Нижним строением пути в тоннеле служит бетонное основание или нижняя часть обделки тоннеля, а на наземных участках—земляное полотно, искусственные сооружения: мосты, эстакады, трубы, путепроводы, подпорные стены и другие сооружения, обеспечивающие прочность и устойчивость земляного полотна.
К верхнему строению пути относятся рельсы, рельсовые скрепления (в том числе противоугоны), шпалы, балласт или путевой бетон, стрелочные переводы, переводные брусья, контррельсы, уравнительные приборы.
2.	Нижнее строение пути
Назначение нижнего строения пути и условия его работы. Земляное полотно вместе с искусственными сооружениями служит непрерывной опорой для верхнего строения пути метрополитена на линиях, проходящих на наземных участках, т. е. на поверхности. Так как земная поверхность имеет неровности, то для устройства рельсового пути в пониженных местах сделаны насыпи’(рис. 30),^’в повышенных местах—выемки (рис. 31) с необходимыми водоотводами и укрепительными сооружениями. В результате соответствующих работ с грунтом
Рис. 30. Насыпь:
1 — продольный водоотводный железобетонный лоток; 2— основная площадка; 5 —бровка; -/ — откос; 5 — продольная водоотводная канава
Рис. 31. Выемка:
/ — откос; 2 — кювет; 3 — основная площадка; 4 — бровка откоса; 5—нагорная канава
земную поверхность приводят в состояние, позволяющее уложить, верхнее строение пути с требуемой пологостью уклонов и плавностью) поворотов.
В местах пересечения пути с городскими улицами, реками сооружены эстакады, мосты и трубы. В необходимых местах сделаны подпорные степы.
Постоянная надежная устойчивость, прочность и долговечность, являются основными требованиями к земляному полотну. Чтобы земляное полотно не получало больших и неравномерных остаточных деформаций под действием нагрузок и самых неблагоприятных атмосферных и других факторов, его сооружают из малодеформирующихся грунтов, которые надлежащим образом профилируют и уплотняют. В значительной степени устойчивость и прочность земляного полотна зависит от наличия и исправности водоотводных сооружений, устройством которых стремятся к всемерному уменьшению проникновения воды в земляное полотно.
Для отвода поверхностных вод от земляного полотна устраивают водоотводные лотки, кюветы, нагорные п другие канавы (см. рис. 30 и 31); земляному полотну придают форму, обеспечивающую быстрый сток воды с пего в водоотводы; в отдельных местах принимают меры по регулированию поверхностного стока, понижению уровня грунтовых вод.
В тоннелях также недопустим застой воды, так как увлажнение путевого бетона и шпал вызывает загнивание древесины, опасное разрушение (коррозию) ответственных металлических деталей пути и другие нежелательные явления. Отвод воды из тоннеля осуществляется-системой продольных и поперечных лотков и труб, насосного оборудования.
Нижнее строение пути в тоннелях имеет различную конструкцию. В круглых тоннелях ранней постройки для укладки пути устраивалась площадка из бетона с малым содержанием цемента, т. е. из тощего бетона; устроенная таким образом площадка получила название бетонного основания.
В последнее время нижняя часть обделки круглых тоннелей делается плоской, что позволяет укладывать путь без предварительной подготовки его основания. В прямоугольных тоннелях основанием пути является нижняя пдоская часть обделки.
3.	Верхнее строение пути
Назначение верхнего строения пути и условия его работы. Все элементы верхнего строения пути в целом образуют единую конструкцию, предназначенную для непосредственного восприятия воздействия колес подвижного состава и передачи этого воздействия на нижнее строение пути. Рельсы и стрелочные переводы, кроме того, обеспечивают соответствующее направление движения подвижного состава.
Все элементы верхнего строения пути взаимозависимы, так как работа каждого элемента связана с состоянием и положением других элементов.
На верхнее строение действуют следующие силы:
вертикальные силы от колес подвижного состава;
боковые силы от колес подвижного состава при повороте его в кривых и при вилянии (поперечном смещении в колее на прямых);
продольные силы от колес вагонов, а также от торможения; продольные силы угона пути;
продольные сжимающие или растягивающие силы, возникающие при изменении температуры по сравнению с той, при которой укладывались и закреплялись рельсы.
Верхнее строение пути наземных участков, кроме того, подвергается воздействию солнца, дождя, снега, ветра, мороза.
В инженерных конструкциях, как правило, стремятся к тому, чтобы нагрузки на них вызывали только упругие деформации, т. е. чтобы после прекращения действия нагрузок конструкция возвращалась к прежнему виду и размерам. Особенностью верхнего строения пути является то, что основные элементы его работают с небольшой перегрузкой, вследствие чего в них медленно возникают остаточные деформации (в рельсах — механический износ и изменение кристаллической решетки металла; в шпалах — механический износ под подкладками и в зоне скреплений; в балластном слое — неравномерные осадки под шпалами в отдельных местах и общее погружение в балластный слой рельсо-шпальной решетки под воздействием поездов).
Таким образом, верхнее строение пути работает в весьма сложных условиях, поэтому требует неослабного контроля за его состоянием, четкой организации текущего содержания и своевременного ремонта пути.
Типы верхнего строения пути. На метрополитене применены следующие типы верхнего строения пути. В тоннеле на перегонах рельсы уложены на деревянные шпалы, втопленные в путевой бетон; по оси пути устроен водоотводный лоток шириной 0,7—0,9 м (рис. 32). В опытном порядке эксплуатируется небольшой участок на коротких железобетонных опорах, втопленных в бетон под каждой рельсовой нитью.
На отдельных участках первой очереди строительства Московского метрополитена на главном пути в тоннеле деревянные шпалы уложены на балластный слой.
В пределах пассажирских платформ подземных станций рельсы опираются на короткие — длиной 0,9—1 м — деревянные опоры
Рис. 32. Путь в тоннеле па перегонах.
1 — обделка тоннеля; 2 — бетонное основание; 3 — путевой бетон
(коротыши), втопленные в путевой бетон (рис. 33). По оси пути устраивают лоток шириной около 0,9 м и глубиной 0,5—0,6 м от уровня головок рельсов. Лоток служит водоотводом и местом укрытия пассажиров при случайном падении с платформ на путь.
На наземных участках рельсы укладывают па деревянные или железобетонные шпалы, заглубленные в балластный слои из щебня (рис. 34). В небольшом количестве па некоторых парковых путях применен в качестве балластного материала гравий.
Рельсы. Рельсы создают поверхность с малым сопротивлением для качения колес и направляют их. Непосредственно воспринимая нагрузку от подвижного состава, рельсы передают ее па подрельсовые опоры (шпалы, брусья). Кроме того, рельсы служат проводниками тягового тока и тока автоблокировки.
Рельсы должны быть износоустойчивыми, твердыми и в то же время достаточно вязкими (нехрупкими), чтобы воспринимать без повреждений ударные нагрузки от колес подвижного состава, например, в стыках.
Рис. 33. Путь па подземных станциях:
/ — пассажирская платформа; 2 — путевой бетон
Рис. 34. Путь на наземных участках: а — с деревянными шпалами; и — с железобетонными шпалами
На главных и приемо-отправочных путях, на путях для оборота п отстоя подвижного состава, а также на стрелочных переводах на этих путях уложены рельсы типа Р50. Масса 1 пог. м такого рельса равна 51,62 кг. Па парковых путях преимущественно применены рельсы типа Р43 массой 44,65 кг/пог. м. Рельсы типа 1-а (43, 6 кг/пог. м) в небольшом количестве лежат па парковых путях довоенной постройки.
Грузонапряженность отдельных линий метрополитена при частоте движения до 45 пар поездов в час превышает 50 млн. ткм/км на один путь в год.
Эта цифра стоит на уровне аналогичного показателя магистральных железных дорог. Дальнейшее увеличение интенсивности работы метрополитена (увеличение числа пассажиров, скоростей движения поездов, частоты движения) требует усиления мощности верхнего строения пути и в первую очередь укладки более тяжелых рельсов — типа Р65 (64,64 кг/пог. м). Такие рельсы эксплуатируются с положительными результатами па отдельных участках Филевской и Калужско-Рижской линий Московского метрополитена и будут укладываться па вновь строящихся линиях.
Принимаются также меры для дальнейшего повышения стойкости рельсов против износа (в основном от истирания) и образования в них трещин.
В опытном порядке на отдельных кривых участках главных путей уложены термически упрочненные рельсы (подвергнутые объемной закалке в масле при изготовлении). Ожидается повышение стойкости таких рельсов по сравнению с обычными по износу в 2 раза и по образованию трещин и других дефектов в 1,5— 1,7 раза.
Профиль (поперечное сечение) стандартных рельсов, эксплуатируемых па линиях метрополитена, и основные размеры отдельных их частей (головки, шейки, подошвы) показаны на рис. 35. Длина рельсов 25 м.
Рис. 35. Профили (поперечные сечения) рельсов типов Р65, Р50, Р43, 1-а:
1 — головка; 2 — шейка; 3 — подошва
На прямых и кривых участках радиусом 300 м и более в тоннеле рельсы сваривают в плети длиной до 300 м. Сварка рельсов производится электроконтактным способом на специальной машине, установленной на рельсосварочной станции метрополитена.
На поверхности, а также в тоннеле па кривых радиусом менее 300 м в главный путь укладывают рельсы длиной 25 м; для внутренних нитей таких кривых изготовляют укороченные рельсы длиной 24,84 и 24,92 м.
Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м используют на стрелочных переводах н парковых путях.
Отверстия в рельсах (по два-три па конце) для соединения их в стыках делают преимущественно круглыми.
В процессе эксплуатации пути от воздействия колес подвижного состава происходит вертикальный и боковой износ головок рельсов (рис. 36).
При наличии одновременно вертикального и бокового износа определяют так называемый приведенный износ, который равен сумме вертикального и половины бокового износа.
При достижении износа выше допустимого рельс считается дефектным и подлежит замене в плановом порядке.
Помимо износа, рельсы могут иметь и другие дефекты (трещины, выкрашивание металла, механические повреждения, пороки изготовления). Если дефекты не создают угрозы безопасному движению поездов, то рельсы с такими дефектами относят к дефектным; за ними устанавливают усиленное наблюдение и заменяют по мере необходимости в плановом порядке. Рельсы с дефектами, создающими угрозу безопасности движения, относят к остродефектным; такие рельсы подлежат немедленной замене. В исключительных случаях допускается на непродолжительное время
Вертикальный Боковой
износ	износ
Рис, 36. Износ рельсов (не заштрихована часть рельса, которая изнашивается)
специальное укрепление дефектно-ю места.
Рельсы, уложенные па шпалы, должны быть достаточно изолированы от частей тоннеля и балласта. Металлические элементы пути не должны касаться путевого бетона, балласта, труб и прочих токопроводящих устройств. Следить за этим очень важно, так как рельсы являются проводниками обратного тягового тока и тока автоблокировки. Соприкосновение рельсов и
250 мм
Рис. 37. Шпала сосновая
других элементов пути с частями тоннеля или балластом вызывает утечку тягового тока, вредное действие блуждающих токов, а также нарушение нормальной работы автоблокировки.
Шпалы и брусья. Шпалы и переводные брусья воспринимают под поездной нагрузкой вертикальные, боковые и продольные усилия от
рельсов и стрелочных переводов, равномерно распределяют их на большую площадь и передают на балласт. Кроме того, они обеспечивают связь между рельсовыми нитями.
В пути метрополитена уложены сосновые шпалы и переводные брусья, пропитанные неэлектропроводными антисептиком — креозотовым маслом. Длина шпал 2,7 м; поперечное сечение показано на рис. 37.
Количество шпал на 1 км главного пути различное; на прямых в тоннеле—1600—1760 шт., на поверхности —1840 шт.; в кривых в тоннеле 1680—1840 шт., на поверхности — 2000 шт.
Существенными недостатками деревянных шпал, особенно на метрополитене, являются небо, ьшой срок службы в основном из-за загнивания и связанные с этим очень трудоемкие работы по их замене
на тоннельных участках, а также подверженность их возгоранию. Средний срок службы шпал па поверхности около 15 лет, в тоннеле — 37 лет.
На наземных участках некоторых линий Московского метрополитена в путь уложены типовые железобетонные шпалы с предваритель
Рис. 38 Железобетонная шпала
по напряженной арматурой (рис. 38), срок службы которых больше срока службы деревянных шпал. Кроме того, при железобетонных шпалах обеспечиваются большая устойчивость пути и плавность движения поездов. Недостатками железобетонных шпал являются большая их жесткость п повышенная электропроводимость, для уменьшения которых приходится применять упругие прокладки и электроизоляционные детали в опорных узлах.
Стрелочные переводы и глухие пересечения (ромбы) перекрестных съездов уложены па деревянные переводные брусья длиной от 2,75 до 6,75 м, имеющие то же поперечное сечение, что и шпалы.
Промежуточные рельсовые скрепления. Скрепления служат для падежного соединения рельсов и частей стрелочных переводов с опорами— шпалами и переводными брусьями. На железобетонных шпалах скрепления должны быть достаточно упругими и иметь изолирующие детали, исключающие прохождение электрического тока между рельсовыми нитями.
На метрополитене применяют два вида промежуточных скреплений: нераздельные, при которых рельс вместе с подкладкой, прикрепляют к шпале одними и теми же прпкрепителями (рис. 39), эти скрепления применяют в пути с деревянными шпалами на балласте; раздельные, при которых рельс прикрепляют к подкладке одними прикре-пителями, а подкладку к шпале—отдельно другими (рис. 40).
В качестве прикрепителей при нераздельном скреплении применены шурупы по четыре на каждой подкладке на прямых и по шесть па кривых малого радиуса.
Подкладки раздельного скрепления прикрепляют к деревянным шпалам четырьмя’шурупами (в крутых кривых ставят по шесть шурупов), а к железобетонным шпалам—двумя закладными болтами (рис. 41). В наиболее распространенном раздельном скреплении типа «метро» (см. рис. 40)'рельс в подкладке закрепляют внутри колеи лапчатой ребордой/снаружи—маятниковым штырем. Па железобетонных шпалах рельс к подкладке прикрепляют двумя клеммными болтами п клеммами (см. рис. 41).
Подрельсовая поверхность подкладок, устанавливаемых па деревянных шпалах, имеет наклон для придания рельсу необходимого
Рис. 39. Нераздельное промежуточное скрепление:
/ — рельс; 2 — шуруп; 3 — подкладка;
4 — шпала
Рис. 40. Раздельное промежуточное скрепление (типа «Метро»):
! — рельс; 2— маятниковый штырь; л — подкладка; 4— шпала: 5 — шуруп; б — лапчатая реборда
наклона (подуклопкн) внутрь колен. В типовом скреплении для железобетонных шпал применена плоская подкладка, а необходимый 1
наклон — опорной поверхности иод рельсом достигнут приданием верхней части железобетонной шпалы особой формы.
Рельсовые стыки. .Место соединения отдельных примыкающих друг к другу торнами рельсов для со з да ния не п ре р ы в 11 ы х рельсовых нитей называют стыком. Стыки бывают сварные, сборные токопроводящие (температурные) и пзолп-
Pnc. 11. Раздельное скренлсннс тина КБ:
/ — рельс; 2 — клеммный болт; Л— закладной болт; •/—шпала; 5— подкладка; 6— клемма
рующне.
В месте стыка рельсовая нить должна иметь достаточную прочность, близкую к прочности целого рельса. Сборные токопроводящие стыки должны допускать продольное перемещение концов рельсов при изменении их длины вследствие колебания температуры. Изолирующие стыки устраивают таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от одного из соединяемых рельсов к другому.
Стыковые зазоры между торцами рельсов соответствуют величине, установленной для данной! температуры воздуха. Наибольшая допустимая величина зазоров для рельсов длиной 12,5 м в тоннеле 10 мм, на поверхности — 15 мм; для рельсов длиной 25 м в тоннеле — 12 мм, на поверхности — 21 мм; для рельсов, сваренных в длинную плеть. — 14 мм. В изолирующих стыках нормальная величина зазора 8 мм, наибольшая — 12 мм.
Основными элементами сборного стыка являются: четырех-илн шестпдырпые накладки, болты, пружинные шайбы (рис. 42). В изолирующих стыках устанавливают прокладки и втулки из фибры н полиэтилена. В последнее время широкое применение получили клееболтовые изолирующие стыки (рис. 43), в которых все детали склеены эпоксидным составом с установкой в зазор между торцами рельсов
Рис. 42. Рельсовый стык:
I — накладка; 2— рельсы; — болты; 4— стыковой зазор
Рис. 43 Клесболтовой ниолнрующнп стык
фибровых прокладок, а под накладками и вокруг болтов — стеклоткани.
Электропровод»м о ст в сборных стыков обычно меньше проводимости целых рельсов, причем опа
резко уменьшается при загрязнения сопри касающих
ся поверхностен накладок и рельсов, а также вследствие ослабления затяжки стыковых болтов, что приводит к перебоям в работе
устройств СЦБ.
Для увеличения электропроводимости стыков устанавливают стыковые соединители (приварные или болтовые) из медного провода сеченном не мопсе 95 мм2 (рис. 44). Стыковые соединители должны иметь изгиб для предотвращения обрыва соединения при изменении величины стыкового зазора в допустимых пределах. Па непродолжительное время допускается установка временных электросоединптелеп с закреплением их болтовыми зажимами па подошве стыкуемых
рельсов.
Угон рельсов. При движении поезда от его воздействия па путь
образуются продольные силы, которые стремятся угнать рельсы, иногда со шпалами. Они называются силами угона. Па метрополитене, где шпалы преимущественно заделаны в бетон, наблюдается только
угон рельсов по ходу движения поезда.
Для предотвращения продольного перемещения рельсов и передачи утоняющих усилий па шпалы в тоннеле применяют клиновые противоугоны конструкции Шестопалова (рис. 45), а на наземных участках пружинные (рис. 46) и самозаклииивающпе противоугоны (рис. 47). Противоугон конструкции Шестопалова состоит из скобы 1 (см. рис. 45) со свисающим фартуком (якорем 2) и клипа 3. Скоба свободно надевается на подошву рельса, затем плотно закрепляется клипом. Фартук противоугона прижимается к шпале. Пружинный противоугон состоит из одной детали, его устанавливают в путь так, чтобы нижним
своим выгибом противоугон упирался в шпалу.
Самозаклиппвающийся противоугон состоит из узкой скобы 2 (см. рис. 47) и клина /, имеющего па конце якорь (упор) для передачи уго-
Рис. 44. Рельсовый стык с приварным элекгро-соодппптелом
няющих усилии па шпалу.
Число нар клиповых противоугонов, устанавливаемых на участке пути, зависит от профиля пути. На одном рельсовом звене (т. е. на двух противоположных друг другу рельсах) длиной 12,5 м устанавливают 3—8 нар протп-
воугонов. Па участках торможения в пределах СТаИ-
циопных платформ п оборотных тупиков противоугоны устанавливают в увеличенном количестве. Количество пружинных н самозаклнннвающпхся противоугонов на звене длиной 25 м колеблется от 10 до 20 пар.
Угон рельсов сильно расстраивает путь. Увеличение зазоров в стыках вызывает их ослабление, так как значительно возрастает динамическая нагрузка от колес (удары). Отсутствие зазоров в нескольких стыках подряд может привести к потере устойчивости пути на балласте — температурному выбросу (т. с. недопустимому искривлению рельсовых нитей) при дальнейшем повышении температуры. Иногда наблюдается сдвижка отдельных шпал с уплотненных постелей па менее плотный балласт.
Балластный слой. Являясь основанием для рельсовых опор, балластный слой равномерно распределяет воспринимаемые от опор нагрузки на возможно большую поверхность нижнего строения и препятствует боковым и продольным смещениям шпал при воздействии поездов. Кроме того, балласт амортизирует удары подвижного состава, которые происходят из-за различных неровностей на пути и на поверхности катания колес.
Па линиях первой очереди строительства Московского метрополитена в тоннелях, а также на стрелочных переводах и парковых путях в качестве балласта применен щебень или гравий твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалами не менее 30 см. Поверхность балластного слоя находится на 3 см ниже верхней поверхности шпал. Путь, уложенный на щебеночном балласте, называется упругим.
Так как щебеночный балласт с течением времени засоряется и его требуется очищать, а при исправлении пути балласт нужно подбивать под шпалы, то для исключения этих трудоемких работ, начиная со второй очереди строительства .Московского метрополитена, от щебня отказались и заменили его путевым бетоном. Путь на бетонном основании называют
Рис. 45. Противоугон конструкции Шестопалова
Рис. 4G. Пружинный противоугон
Рис. 47. Противоугон само-заклипивающийся
Рис. 48. Укладка контррельса па кривой: а — план; 6 — поперечный разрез
Рис. 49. Охранные контррельсы па мостах:
1 — ходовые рельсы; 2 — контррельсы
Рис. 50. Рабочий контррельс на кривой: а — план; и — поперечный разрез
жестким. Поверхность путевого бетона выравнивают. В поперечном сечении ей придают уклон 0,03 в сторону водоотводящего лотка (см. рис. 32 н 33).
Контррельсы в кривых. В кривых участках но сравнению с прямыми путь работает более напряженно, так как на него воздействуют дополнительные горизонтальные силы вследствие поворота подвижного состава в колее. Поэтому для усиления пути в кривых радиусом менее 300 м укладывают контррельсы внутри колен (т. е. между наружной и внутренней рельсовыми нитями) вдоль внутренней нити (рис. 48, а). Предполагается также, что при наличии контррельсов сход подвижного состава с рельсов причинит меньше вреда.
Применяют контррельсы двух видов: охранный и рабочий. Охранный контррельс при ширине желоба между ним п ходовым рельсом 72— 82 мм (рис. 48, б) предотвращает сход с рельсов подвижного состава в пределах кривой, если даже по каким-либо причинам произойдет подъем колеса, катившегося по наружному рельсу кривой, и оно будет далее продолжать катиться на гребне. Охранные контррельсы так называемого мостового типа при ширине желоба от 82 до 250 мм не предотвращают сход с рельсов подвижного состава в кривой, но выводят его на прямой участок с наименьшими повреждениями конструкции (моста, топнель-
пой обделки). Такие контррельсы на мостах и эстакадах укладывают внутри колеи у обоих рельсовых нитей (рис. 49).
Конструкция рабочего контррельса (рис. 5С) предусматривает не только предотвращение схода с рельсов подвижного состава, по и восприятие горизонтальных сил от колес, так как направляющие колеса, идущие ио внутренней нити, упираются в контррельс, т. е. исключается передача горизонтальных сил на рельсы наружной нити кривой! и тем самым предотвращается их боковой износ.
Ходовой! рельс 1 и рабочий контррельс 2 располагают на общей литой из стали подкладке (стульчатоп) 5. Закрепление рельса обычное с маятниковым штырем 6. Контррельс к подкладке прикрепляют вертикальным болтом 3 и крепежной планкой! 4.
Контррельсы на кривых продолжают и на прямые участки пути со стороны входа в кривую па 5 м, со стороны выхода—на 15 м. Желоба на входе и выходе имеют ширину не менее 90 мм с постепенным сужением до нормальной величины (см. выше).
Бесстыковой путь. Сокращение количества сборных стыков в пути дает значительный эффект, так как путь меньше расстраивается, движение поездов становится более плавным, уменьшается шум.
Длина рельса между сборными стыками ограничена требованием, чтобы фактическое перемещение концов рельса, вызванное изменением температуры, полностью компенсировалось за счет стыковых зазоров.
В тоннеле, где интервал изменения температуры сравнительно небольшой, укладывают сварные рельсовые плети длиной до 200 м; на наземных участках укладывают рельсы длиной 25 м, т. е. эксплуатируется звеньевой путь. В опытном порядке па отдельных наземных участках Филевской липни Московского метрополитена уложен бесстыковой путь. Основным отличием бесстыкового пути от звеньевого является то, что при изменении температуры средняя часть сварной плети не может изменять длину и смещаются только концевые ее участки на длине 40—50 м. При повышении температуры по сравнению с температурой укладки и закрепления рельсовых плетей в них возникают продольные силы сжатия, при понижении—силы растяжения.
Длина бесстыковых плетей на опытных участках около 250 м (па наземных железных дорогах, как правило,—600—800 м).
Неизменность длины средней части сварной плети бесстыкового пути достигается усиленным прикреплением рельсов к шпалам, при котором сопротивление продольному перемещению рельса должно быть около 25—30 даН/см (кгс/см).
Уравнительные приборы. Во избежание разрыва рельсовых стыков в зоне подвижных компов мостовых пролетных строений при изменении температуры, а также от воздействия поездной нагрузки на пролетные строения с изменением из-за этого очертания арок на мостах укладывают уравнительные приборы. Уравнительный прибор (рис. 51) имеет два остряка, которые скользят по плите вдоль двух рамных рельсов на необходимом протяжении без разрыва рельсовой нити.
Путевые заграждения. В местах, где необходимо преградить путь движению подвижного состава, устраивают тупиковые у п о-р ы (рис. 52). Тупиковый упор должен принять на себя удар подвиж-
Рис 51. Уравнительный прибор:
/ — рамные рельсы; 2 — остряки; 3— передний стык рамного рельса; 4— начало отгиба рамного рельса; 5—граница соседних температурных прологов; 6 —задний стык рампою рельса
ного состава, если по каким-либо причинам не произведена его остановка в положенном месте. Так как па подвижном составе нет буферов, то отбойный брус 7 прикрепляют к упору через систему пружин 2, которые должны смягчить силу удара. Тупиковые упоры тоннельного типа имеют усиление задних подкосов 3\ парковые тупиковые упоры такого усиления нс имеют. Перед упором и за ним устраивают призму из щебня 4.
На парковых путях, где имеются подъездные пути к хозяйственным предприятиям, устанавливают поворотные брусья, которые в закрытом положении предупреждают выезд па пути подвижной единицы. Поворотные брусья имеют два положения: если путь закрыт для движения, то брус располагают поперек пути; в открытом положении брус располагают вдоль пути. В каждом из названных положений поворотный брус запирают па замок.
Па тупиковых упорах и поворотных брусьях устанавливают освещаемые указатели путевого заграждения, которые показывают: путь загражден—днем виден белый круг с горизонтальной черной
Рис. 52. Тупиковый упор тоннельного типа
полосой, ночью и в тоннеле—молочно-белый огонь с той же черной полосой посередине.
Указатель путевого заграждения на тупиковом упоре установлен па правом конце бруса н дает сигнальное показание только в сторону пути. На тупиковых упорах парковых путей допускается применение нсосвещаемых указателей путевого заграждения
Указатели путевого заграждения на поворотных брусьях двусторонние; их устанавливают посередине бруса.
Путевые и сигнальные знаки. У путей метрополитена с правой стороны по направлению движения поездов установлены постоянные путевые и сигнальные знаки. Па наземных участках путевые и сигнальные знаки могут быть установлены по оси междупутья.
Путевые знаки пе требуют определенных действий от машинистов поездов, а сигнальные знаки требуют таких действий. Путевые знаки служат для обозначения того или иного места иа пути, что необходимо при планировании, производстве и учете выполненных путейцами и работниками других служб работ. Путевыми знаками пользуются также машинисты при ведении поездов.
К путевым знакам относятся: пикетные; уклоноуказательные для путейцев и локомотивных бригад; границ кривых; паспорта кривых; границ дистанций пути и околотков; реперные таблицы.
Пикетные знаки (рис. 53) устанавливают па границах пикетов, т. с. отрезков пути длиной 100 м. На линиях имеются и так называемые неправильные пикеты длиной несколько менее или более 100 мм. Пикетный знак представляет собой две эмалированные плоскости, которые расположены под углом друг к другу. На одной плоскости указан номер предыдущего пикета, а на другой—номер следующего пикета.
Уклоноуказательные знаки для работников службы пути устанавливают на боковой стене тоннеля (рис. 54). Знак показывает, как направлены смежные элементы профиля в местах их сопряжения (в середине вертикальной сопрягающей кривой). Цифры над чертой обозначают крутизну уклона в тысячных (если площадка, то над горизонтальной чертой будет написан нуль), а цифры под чертой — длину элемента профиля.
Уклоноуказательпые знаки для локомотивных бригад устанавливают в тех же местах, что и для работников службы пути, но таб-
Рпс. 54. Уклоноуказатсльный знак для работников службы пути
Рис. 55. Знаки границ кривой в плане:
а — схема установки; б — вид знаков; II ПК.— начало переходной кривой; IIKK — начало круговой кривой; ККК— конец круговой кривой; КПК—конец переходной кривой
личку располагают перпендикулярно осп пути па высоте верхней части окон вагонов.
Знаки границ кривых в плане (рис. 55) устанавливают по направлению движения в такой последовательности: НПК, НКК, ККК, КПК. Знаки границ кривой в вертикальной плоскости (рис. 56), также устанавливают по направлению движения, т. е. сначала знак начала, а затем знак конца кривой.
Знак паспорт кривой (рис. 57) содержит помер кривой (КР № /5), угол поворота линии (У-25с59'0Г')> радиус (Р-600), длины переходной кривой (ДЛ.ПК-30,0) и круговой кривой (ДЛ.КК-242,10), возвышение рельсов наружной нити над рельсами внутренней нити (ВОЗВ-60), ширину юлеи (ШИР-Г1524).
НАЧАЛО
СОПРЯГАЮЩЕЙ КРИВОЙ
КОНЕЦ СОПРЯГАЮЩЕЙ КРИВОЙ
Ряс. 56. Знаки начала п конца сопрягающей кривой в профиле
КР№15 У=25°59'01"
Р=600 ДЛ.ПК=30,0 ДЛ.КК=242,10 возв=60 ШИР. = 1524
Рис. 57. Паспорт кривой
Рис. 58. Знак границы дистанций пути
Рис. 59. Знак границы околотков пути
Знаки границ дистанций пути — ПЧ и околотков — ПД (рис. 58 и 59) содержат шифр этих подразделений службы пути и их номера.
Реперные таблицы (рис. 60) устанавливают напротив путевых реперов. На таблице указаны: место установки репера (помер пикета и плюс ... м), расстояние от просверленного в головке реперного болта отверстия до рабочей грани головки ближайшего к нему рельса и величина возвышения наружного рельса над внутренним на кривых.
Путевые реперы устанавливают для определения положения пути во время его укладки при строительстве. В условиях эксплуатации по реперам проверяют состояние пути в плане и профиле. На прямых реперы установлены через 20 м, на кривых и на 20-метровых подходах к ним — через 5 м.
К сигнальным знакам относятся: знак границы станции; знак «С» — место подачи свистка при подходе хозяйственного поезда к кривым участкам пути, стрелочным переводам и т. п.; знак ограничения скорости, запрещающей движение со ско
ростью больше указанной на знаке; знаки о включении и отключении тяговых двигателей; знак «Т», обозначающий начало экстренного торможения помощником машиниста при входе поезда на станцию, если машинистом не было своевременно применено служебное торможение; знак остановки головного (первого) вагона на станции; знак «Опасно», устанавливаемый с правой стороны по ходу поезда на границах мест, опасных для нахождения людей во время движения поездов; указатель расположения телефона тоннельной связи.
пк15+09б1| 1,37Б
BD3B.-4D
I • у
Рис. G0. Реперная таблица
Рис. 61. Предельная рейка
Рис. 62. Предельный столбик
За крестовинами стрелочных переводов и в других местах соединения путем в тоннеле устанавливают предельные рейки (рис. 61), а на наземных у ч а с т к а х — предельные столбики (рис. 62). Эти сигнальные знаки указывают место, далее которого нельзя устанавливать подвижной состав в направления стрелочного перевода или глухого пересечения.
Предельные рейки и столбики устанавливают в
междупутье в местах, где расстояния между осями сходящихся путей не менее 3400 мм (на линиях постройки до 1963 г. это расстояние должно быть не менее 3300 мм). На путях, по которым обращается подвижной состав наземных железных дорог, междупутье у предельных столбиков должно быть не менее 4100 мм.
4.	Взаимосвязь и взаимодействие пути и подвижного состава
Габариты и габаритные расстояния. Для обеспечения безопасного движения поездов требуется, чтобы подвижной состав не задевал за сооружения, оборудование и части верхнего строения пути при самом неблагоприятном сочетании возможных отклонений от норм в содержании пути и подвижного состава. Поэтому сооружения, оборудование и части верхнего строения пути размещают не ближе строго определенных расстояний, которые устанавливаются предельными контурами, называемыми габаритными.
Таким образом, габарит—это предельное поперечное (перпендикулярное осп пути) очертание, за которое не должна выступать пн одна часть строений и оборудования, расположенных у путей метрополитена в тоннелях, па станциях и на поверхности, а также подвижного состава. Исключение могут составлять лишь устройства, предназначенные для непосредственного взаимодействия их с подвижным составом (контактный рельс, скоба путевой части автостопа и т. п.).
Основными габаритами на метрополитене являются: габарит подвижного состава, габарит приближения оборудования, габарит приближения строений.
Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться как груженый, так и порожний подвижной состав метрополитена. Габарит подвижного состава учитывает смещение и наклон подвижного состава, вызываемые отклонениями в содержании подвижного состава и пути, возможную поломку
рессор центрального подвешивания с одной стороны вагона, вынос кузова на кривых (рис. 63).
Г а (5 а р и т о м и р и б л н-ження оборудования называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очер-
Рис. 63. Вынос кузова вагона на кривых
тание, внутрь которого не должны заходить никакие части оборудования (кабели, релейные шкафы,
трубопроводы, светильники и др.), а также лежащие около пути ма-
териалы, запасные части п оборудование.
Габарит приближения оборудования систематически проверяют специально созданным для этой цели габаритным вагоном, который
перевозится по линиям в ночное время тяговой единицей моторно-рельсового транспорта (мотовозом пли автодрезиной).
Г а б а р в т о м п р и б л и ж с и и я строе и и я называется предельное поперечное (перпендикулярное осп пути) очертание,
внутрь которого не должны заходить никакие части строительных конструкций (обделки тоннеля, колонны, платформы и др.).
Стесненные условия в тоннеле треб}ют повышенной точности в размещении отдельных частей конструкции пути п других устройств внутри колеи и сбоку от пути, т. е. в нижней части габарита приближения оборудования. Они должны размещаться в пределах габарита верхнего строения ну т и. Основным размером этого габарита является допустимое возвышение устройств метрополитена над уровнем головок рельсов, которое не должно превышать 25 мм. Исключение из этого сделано для устройств, предназначенных для непосредственного взаимодействия с подвижным составом (путевая скоба автостопа в заграждающем положении, скоба пи кетоотметчика и др.).
Обеспечение бесперебойного питания электрическим током подвижного состава при наибольших установленных скоростях требует, чтобы контактный рельс занимал по отношению к пути строго определенное положение в пределах контура, называемого габаритом контактного рельса.
Для беспрепятственного прохода подвижного состава по путям, расположенным рядом, расстояние между их осями (междупутье) должно быть не менее установленных норм. Нормальное расстояние между осями путей двухпутных перегонов на прямых п в кривых радиусом 500 м и более установлено для линий постройки до 1963 г. 3300 мм, для липин последующей постройки —• 3400 мм. На кривых радиусом менее 500 м расстояние между осями смежных путей увеличивают в зависимости от радиуса кривой (чем меньше радиус, тем больше расстояние между осями путей); кроме того, учитывают величину возвышения наружных рельсов в соседних кривых. Сужение междупутья более чем па 20 мм не допускают.
Расстояние между осями путей на мостах и эстакадах принято 3700 мм, на путях для оборота составов и на наземных участках —
130 мм
Рпс. 61. Профиль вагонного колеса :
I—поверхность катания; 2—зазор; .7 — гребень
клоненпн от установленных
4000 мм. Расстояние между осями парковых путей должно быть не менее: на путях, где обращается подвижной состав метрополитена, — 4200 мм; па путях, где обращается подвижной состав наземных железных дорог, — 4800 мм.
Взаимосвязь размеров рельсовой колеи и колесных пар. Нормальное движение колесной пары (двух колес, наглухо насаженных на стальную ось) по рельсовому пути обеспечивают строго определенным соотношением и взаимосвязью размеров рельсовой колеи и колесной пары, а также допускаемых от-размеров. Достигается это тем, что меж
ду гребнями колес (рис. 64) н рельсами должны быть зазоры, исключающие заклинивание колесной пары в колее.
Во время движения по прямому участку вследствие виляния (поперечного смещения в колес) колесная пара может запять любое положение. Чтобы уменьшить виляние колесной пары и чтсбы движение ее было более плавным, поверхность катания колес (т. с. поверхность, которой они опираются на рельсы) делают конической с наклоном основной рабочей части 1/20 (см. рпс. 64). В связи с этим рельсы в пути установлены пе вертикально, а с наклоном внутрь колеи (с поду клон-кой) для более нормальной передачи давления от колеса па рельс.
Ширина рельсовой колеи. Шириной рельсовой колеи называют расстояние между внутренними (рабочими) гранями головок противо
лежащих рельсов.
Ширина рельсовой колеи па прямых участках пути и в кривых радиусом 400 м и более должна быть 1520 мм.
Для обеспечения свободного поворота вагонов в кривых малых радиусов колею уширяют до следующих величин:
При	радиусе от	399	до	200	м
»	»	»	199	»	150	м
»	»	»	149	»	125	»
»	»	»	124	»	100	»
»	»	»	99 н меньше
...................до	1524	мм
................ » 1530 »
................ » 1535 »
. . . , . . .	» 1540 »
................ » 1544 »
На существующих линиях впредь до их перевода на колею 1520 мм допускается ширина колеи 1524 мм на прямых участках и в кривых радиусом 200 м и более.
Отклонения по ширине колеи как в прямых, так и в кривых участках пути пе должны превышать по уширению 6 мм, а по сужению — 4 мм при условии плавного изменения ширины колеи подлине пути не более 1 мм па 1 пог. м.
В кривых радиусом 99 м и меньше уширение не должно превышать 2 мм.
Если рельсы имеют боковой износ, то величина допускаемых отклонений от указанных норм устанавливается Главным управлением метрополитенов.
Предельно допустимая в эксплуатации ширина колеи па кривых участках 1546 мм определена из непременного условия, чтобы колеса катились по рельсам той частью поверхности катания, которая имеет наклон 1 20 (см. рис. 61) В противном случае (когда колеса будут катиться той частью, которая имеет наклон 1/7 (может произойти дополнительное распирание колеи со сходом колесной пары с рельсов.
Ширину колеи измеряют между рабочими гранями головок рельсов ниже поверхности катания иа 13 мм с тем, чтобы иа прямых исключалось влияние закругления, имеющегося в месте сопряжения верха головки рельса с ее боковой гранью, а в кривых участках пути учитывался боковой износ рельсов, если он имеется.
Переход от ширины колеи на прямых к ширине колеи па круговых кривых (в с 1\час когда опа уширена па круговой кривой) делают в иретелах переходных кривых плавным (колею изменяют по 1 мм на 1 пог. м на главных путях и по 2 мм па 1 пог. м на станционных путях и соединительных ветках), сдвигая к центру кривой! рельсы внутренней инти. При отсутствии переходных кривых или при недостаточной их длине колею начинают уширять на прямом участке с тем, чтобы к началу круговой кривой уширение имело требуемую величину.
Взаимное расположение рельсовых нитей (уровень). На прямых участках пути верх готовок рельсовых нитей по высоте должен быть на одном уровне. Для уравновешивания появляющейся при проходе подвижного состава ио кривой центробежной силы, величина которой зависит от радиуса кривой, квадрата скорости движения поезда и вертикальной нагрузки от колеса па рельс, наружную пить кривой возвышают над внутренней. Это обеспечивает равномерное распределение вертикальной нагрузки от подвижного состава иа рельсы обеих нитей и, кроме того, снижает боковое давление колес иа рельсы наружной нити.
Величину необходимого возвышения h наружной нити (в миллиметрах) для полного уравновешивания центробежной силы определяют по формуле
где Умане — наибольшая скорость движения поездов по кривой!, км/ч;
R — радиус кривой, м.
Вычисленное по формуле возвышение округляют до числа, кратною 5. Наименьшее возвышение принято равным 10 мм, наибольшее — 120 мм.
Чтобы исключить необходимость в увеличении поперечных размеров тоннеля па кривых участках, наружную рельсовою нить поднимают на половину требуемого возвышения, в внутреннюю нить па столько же опускают. На наземных участках возвышение устраивают за счет подъема наружной нити на полную требуемую величину. При частичном расположении кривой в тополе и па наземном участке возвышение наружной рельсовой нити устраивают, как в тоннеле.
На парковых путях, смотровых канавах, в пределах станционных платформ, на стрелочных переводах и съездах возвышение наружной нити над внутренней в кривых не делают.
Отвод возвышения или понижения рельсовых нитей (т. е. переход к расположению рельсовых нитей в одном уровне) устраивают в пределах всей длины переходной кривой; в начале круговой кривой величина возвышения должна быть равна требуемой его величине; при отсутствии переходной кривой отвод возвышения делают перед кривой на прямом участке пути. Крутизна уклона отвода повышения или понижения рельсовой нити, как правило, не должна быть более 0,001 на каждую пить.
Отклонение от расположения в одном уровне головок рельсовых нитей от установленных норм их расположения па прямых и иа кривых участках допускают нс более 4 мм при условии плавного отвода отклонения — с уклоном нс круче 0,001 иа главных путях и не круче 0,002 на остальных путях.
5.	Соединения и пересечения путей
Основные виды соединений и пересечений. Для перехода подвижного состава с одного пути иа другой служат соединения путей. Для пропуска подвижного состава по любому из пересекающихся путей в одном уровне без возможности перехода иа другой путь устраивают пересечения путей.
Па метрополитене укладывают следующие соединения и пересечения путей: обыкновенные (одиночные) стрелочные переводы; нормальные и сокращенные съезды; перекрестные съезды; стрелочные улицы; глухие пересечения.
Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 65) имеет одно направление— прямое, другое направление отклоняется под углом а в сторону н является боковым. Такие переводы бывают правые или левые в зависимости от того, в какую сторону ответвляется боковое направление, если смотреть по направлению от исразветвленпого пути в сторону разветвленного.
Рис. 65. Обыкновенный стрелочный перевоз-а — правый; б — левый
Рис. 66. Схемы съездов: а — нормального; и —сокращенного
Движение через стрелочный перевод в таком направлении, т. е. от остряков к крестовине, называют противошсрстным, а противоположное — и оше р стт 1 ы м.
Соединение двух рядом расположенных путей двумя стрелочными переводами и участком пути между ними называют съездом. При параллельном расположении прямых соединяемых путей с нормальным междупутьем ен укладывают нормальные съезды (рис. 66, я); осуществляют такое соединение под углом а, равным у гл у между осями прямых и боковых направлении стрелочных переводов, т. с. под углом крестовины.
При большом расстоянии е между осями соединяемых путей нормальный съезд занимал бы много места в тоннеле. Поэтому в таких случаях применяют сокращенные съезды (рис. 66, б), у которых за стрелочными переводами б но боковому направлению уложены кривые и прямая вставка и; кривыми увеличивают угол перехода, так как средняя часть съезда наклонена к осям соединяемых путей не под углом крестовины, а под большим углом ср.
При необходимости взаимною пересечения двух нормальных съездов у кладывают перекрестные съезды (рис. 67). Перекрестный съезд состоит из четырех стрелочных переводов и глухого пересечения (ромба).
Стрелочной улицей (рис. 68) называют соединение, которое объединяет ряд параллельных путей.
На пересечении двух путей в одном уровне укладывают глухие пересечения (рис. 69).
Обыкновенный стрелочный перевод. Стрелочный перевод состоит из трех основных частей (рис. 70): / — стрелки с переводным механизмом 3, II — соединительных путей (прямого и криволинейного), идущих от стрелок к крестовине, и III — крестовины с контррельсами. Все части уложены на переводные брусья 4.
Стрелка служит для па-
правления подвижного соста-ва по прямому или боковому — пути. Это достигается опреде-ленным положением остряков — 2 после их перемещения (пе- _ ревода) по металлическим подкладкам, называемым стре-	Ряс. 67. Перекрестный съезд
Рис. 68. Стрелочная улица
Рис. 69. Глухое пересечение
лочными подушками. Остряки свободно лежа г па подушках и закрепляются только в корне 5 (корнем называется неподвижный конец остряка); зазор в корне (между торцами остряка н примыкающего к нему рельса) должен быть 5±2 мм. Желоба, т. е. расстояния между остряком 2 н рамным рельсом /, в корне остряков должны быть определенной! величины (приведены ниже).
Чтобы избежать недопустимого изгиба остряков в горизонтальной плоскости при проходе поезда между рамными рельсами 1 и остряками 2 установлены два — четыре упорных болта или накладки. Вначале остряки могут перемещаться стрелочной тягой, а в конце (в корне) имеют корневое крепление — накладочное пли шкворневое. При нормальном положении стрелки один остряк прижат к рамному рельсу и заперт стрелочным приводом централизации с контролем установленного зазора между остряком и рамным рельсом (этот зазор нс допускается 4 мм и более). Другой! остряк отведен от рамного рельса па расстояние 152 мм, отступления от этого расстояния допускаются в пределах от +8 до — 2 мм. Это расстояние измеряется но оси стрелочной тяги между рабочей гранью рамного рельса и нерабочей гранью отведенного остряка в называется шагом остряков.
На стрелках с ручным приводом остряк в рабочем положении (прижатый к рамному рельсу) фиксируется дополнительно стрелочной закладкой, которую при необходимости можно запереть па висячий замок.
Рис. 70. Схема обыкновенного стрелочного перевода
Остряки изготовляют из рельсов специального профиля. В зависимости от очертания рабочей грани в плайе остряки бывают прямыми пли криволинейными.
Рамные рельсы / являются продолжением путевых рельсов, находящихся вне стрелочного перевода, п изготовляются из рельсов того же тина.
Для укрытия конца остряка подстрагивают рамный рельс (рис. 71), что позволяет защитить сечение остряка в наиболее остроганной его части.
Перевод остряков из одного положения в другое производится при помощи переводных механизмов, включенных в электрическую централизацию, или ручного действия (рис. 72).
Переводной механизм ручного действия, как правило, устанавливают с правой стороны стрелки по ходу поезда в противошерстном направлении, при этом кронштейн станины, в который вставлена фонарная стойка, должен быть обращен в сторону крестовины. Делается это для того, чтобы при случайном ударе по переводному рычагу чем-либо с идущего против шерсти поезда станина мешала бы повернуться рычагу и перевести стрелку под поездом.
Стрелки ручного действия снабжены указателями положения остряков (неосвещаемымп и освещаемыми).
Соединительные пути (11, см.рис. 70) соединяют стрелку с крестовиной. Криволинейный соединительный путь называют переводной кривой. Он начинается за корнем остряков и имеет радиусы: 200 м — па стрелочных переводах марки 1/9 (нормальных); 160 м—на стрелочных переводах марки 1/9, входящих в перекрестные съезды (так называемые укороченные переводы); 60 м — на стрелочных переводах марки 1/5. Рельсы соединительных путей не имеют подуклонки.
Крестовина служит для пропуска гребней колес подвижного состава в местах пересечения нитей двух путей, сходящихся на стрелочном переводе. Основными частями ее являются два усовика 7 и сердечник 8.
Рис. 71. Подстрожка рамного рельса для укрытия начала (острия) остряка:
1 — рамный рельс; 2 — место под-строжкп; 3 — остряк
Рис. 72. Переводной механизм (станок) ручного действия:
/ — станина; 2 — кронштейн; 3—переводной рычаг; 4— рычаг баланса; 5 — баланс; 6 — переводная тяга
Отношение ширины сердечника крестовины в ос хвосте (рис. 73) к длине сердечника называется маркой крестовины. Это от ношение равно тангенсу угла крестовины а и выражается в виде простой дроби (см. выше 1/9, 1/5). Марка крестовины характеризует пологость стрелочного перевода: чем он положе, т. с. чем меньше угол крестовины, тем плавнее ход поезда па боковой путь. Марка крестовины определяет марку стрелочного перевода в целом. Па метрополитене па главных путях н путях оборота составов укладывают стрелочные переводы марки 1/9, на парковых путях — марки 1/5.
Точка пересечения продолжения рабочих граней (кантов) сердечника 1 крестовины называется математическим центром. В натуре сердечник начинается нс в математическом центре, а там, где его ширина достигает 10—12 мм. Самое узкое пространство 2 между усо-виками 3 в средней части крестовины называется горлом. Участок крестовины от горла до фактического острия сердечника является «вредным» пространством; в этом месте нарушается непрерывность рабочих граней рельсовых нитей и гребень колеса ничем не направляется.
Для направления гребня колеса в соответствующий желоб при его проходе через «вредное» пространство против крестовины \ обеих рельсовых нитей укладывают контррельсы 6 (см. рис. 70); желоб между путевым рельсом и контррельсом в средней его части 44 мм при желобах в крестовине (между усовпком н сердечником) 45 — 46 мм. Концы контррельса полого отогнуты с увеличением желоба с 44 до 67—G8 мм; этим обеспечивают плавное, без толчков направление колес подвижного состава. Па входе в желоб его ширина нс менее 90 мм.
Крестовины бывают цельнолитыми и сборными. Наибольшее распространение на метрополитене получили сборные крестовины, у которых сердечник и наиболее изнашиваемые части усовиков представляют собой единую отливку из высокомаргапцовпстой стали, а па остальном протяжении усовпки изготовлены из обычных рельсов.
Если смотреть на стрелочный перевод от стрелки в направлении крестовины, то все его части, находящиеся справа, называют правыми (остряк, рамный рельс, усовик, контррельс), а находящиеся слева — левыми.
Нормы и допуски содержания стрелочных переводов. Стрелочные переводы укладывают п содержат в процессе эксплуатации в соответствии с установленной для каждого перевода эпюрой.
Эпюрой стрелочного перевода называют его чертеж в плане, на котором указаны размеры и положение основных его частей и деталей (положение центра перевода, расстояние от него до начала остряков и математического центра крестовины, полпая длина перевода, радиус
Рис. 73. Крестовина
Рис. 71. Места промеров ширины колеи и положения по уровню:
!—стык рамного рельса; 2—>1 м от начала остряка (перед началом): .? — начало остряка; I — корень остряка; 5 — середина переводной кривой; 6 — крестовина (начало усовиков, ширина сечения сердечника И»—Г» мм, .хвост крестовины); 7— ima; Л—стрелочный привод;
9—центр стрелочного перевода (пересечение осей путей)
переводной кривой, длина рельсов, длина и расположение брусьев и других детален).
Вместе с эпюрой обычно дают схему разбивки перевода с указанием ординат переводной кривой, ширины колеи в установленных местах контрольных промеров.
Правильность положения отдельных частей стрелочного перевода по ширине колеи и уровню проверяют (рис. 74): в стыке рамных рельсов /, перед остряками (на расстоянии 1 м от них) 2 и у их начала 3, в корне остряков 4 но каждому’ направлению, в середине переводной кривой 5, в крестовине по всей се длине 6 (у начала усовиков, в том месте, где ширина сердечника 40—45 мм, и в хвосте крестовины) по каждому направлению. Па рис. 74 показаны также нормы ширины колен и допуски в ее содержании для стрелочных переводов чипов Р50 и Р65 марки 1/9. Ширина колеи и допуски для всех стрелочных переводов метрополитена приведены в табл. I (для колеи 1524 мм).
Нормальная ширина колеи в ромбе перекрестного съезда и па глухом пересечении установлена 1324 мм с допускаемым отклонением ±2 мм.
На стрелочных переводах поверхности катания всех рельсов, остряков и крестовины располагают в одном уровне. Допускаемые отклонения по уровню без перекосов установлены не более 4 мм при соблюдении плавного отвода этих отклонений не круче: 0,5 мм на 1 пог. м па стрелочных переводах, уложенных на главных путях; 1 мм па 1 пог. м па переводах путей для оборота составов; 2 мм па 1 пог. м на переводах парковых путей.
Нормы и допуски в ширине желобов (табл. 2 и 3) па стрелочных переводах и па глухом пересечении (ромбе) перекрестного съезда предусматриваются Инструкцией по текущему’ содержанию пути.
Допускаемые отклонения в размерах желобов в контррельсах и крестовине могут быть использованы только тогда, когда будет обеспечено расстояние между рабочими гранями контррельса и усовика не более 1535 мм и расстояние между рабочими гранями контррельса
Нормы и допуски содержании стрелочных переводов по ширине колеи, мм
	Переводы марки 1/9 типов				Переводы марки ’J HIIOB			1/5
Место промера	Р65 и Р50 с криволинейным остряком		1-а с прямыми остряками		P13 с криволинейным остряком		l-a H P13 С ПрЯМЫМП остряками	
	Норма	Допуски	Норма	Допус -кн	11орма	Допуски	1 lopuri	Допуски
В стыке рамных рельсов Перед остряками на расстоянии 1000 мм от ост-	1524 1530	-1-3; --2 -1-3; —2	1526	1 ю»	1524	1 It to^*	1526	-1 3; 	о
рпя У острия остряков В корне остряка: по прямому пути » боковому » В середине переводной кривой В крестовине по всей длине	1536 1524 1536 1531 1524	14- | 6oH-!4- Н-Ю Ю - • tO tO tO	1541 1528 1528 1528 1524	Н- г +Н-Н- Н-to 1 w to to to to - •	1540 1524 1510 1514 1524	H- Ьг 1 г Н- Into to to to to	1541 1528 1528 1544 1524	H- H- + H- н-to to to to to
и сердечника не менее 1474 мм. В противном случае допуски должны быть уменьшены для соблюдения указанных размеров.
Следовательно, при проверке пути в зоне крсстовиппого узла необходимо измерять нс только ширину колеи, но и ширину желобов с тем, чтобы иметь все данные для определения размеров «Не более 1435 мм» н «Не менее 1474 мм», т. е. двух основных условий безопасного прохода колесных пар через крестовину.
Из рис. 75 видно, что для свободного прохода колесной пары с самой широкой насадкой Т (расстоянием между внутренними вертикальными гранями ободьев колес) и неизношенным гребнем расстояние между рабочими гранями контррельса и сердечника должно быть не менее 1443+33+1—1,2—2=-1473,8 мм, пли с округлением 1474 мм, где 1443 мм — величина наибольшей насадки Т колес, 33 мм — наибольшая толщина гребня, измеренная на высоте 18 мм от его вершины; 1 мм величина несовпадения у вагонных колес внутренней вер-
Рпс. 75. Положение колесной пары в крестовине
В крестовинах, изготовленных по проектам до I9 60 г., желоб в горле принят 6G мм.
В крестовинах, изготовленных по проектам до 1960 г., желоб в конце отведенной части принят 67 мм.
Нормы и допуски в ширине желобов на стрелочных переводах, мм
Нормы а допуски в ширине желобов па глухом пересечении (ромбе) перекрестного съезда, мм
Место промера
В острой крестовине марки 2/0 от математического центра до сечения сердечника шириной 50 мм*
В тупой крестовине марки й/0 от горла до сечения сердечника шириной 50 мм со стороны усовика и до сечения 30 мм—со стороны контррельса**
В горле тупой крестовины марки 2/0
»	» острой »	»	2/0
В контррельсах в прямой части, в копие отводов и на входах, а также в конце отводов и па входах тупой и острой крестовин марки ъ/ъ*****
11орма	Допуски
45	±2
46	Н-to
47***	-4-3; -0
0g****	-4-3; —0
То же, что и па стре-	
лочиых переводах марки 1 /9 типов Р50 и Р65
* В крестовинах, изготовленных по проектам до 1957 г., до сечения сердечника шириной 4 0 мм.
♦* В крестовинах, изготовленных по проектам до 1957 г., на веем протяжении крестовины, кроме горла.
В сборных нз рельсов тупых крестовинах марки г/„ может достигать 53 мм. так как при изгибе усовика и контррельса образуется кривая и поэтому между теоретической гранью и фактической получается разница, доходящая до 3 мм.
»••• В проектах до 1957 г. — 6G мм.
***** Ширина желоба в сплошном контррельсе ромба перекрестного съезда принята 4G мм с допусками Д2 мм.
тикал ы-ioii грани обода колеса с параллельной линией, проходящей через точку измерения толщины гребня (так называемый конструктивный забег); 1,2 мм — зазор между рабочей гранью гребня вагонного колеса н рабочим кантом сердечника из-за разности уровней измерения толщины гребня п ширины колеи в крестовине; 2 мм — сужение насадки колес внизу вследствие упругого изгиба осп под нагрузкой.
Из того же рисунка видно, что во избежание заклинивания нагруженной колесной пары с самой узкой насадкой 1437 мм расстояние между рабочими гранями контррельса и усовика крестовины должно быть не более 1437 — 2 — 1435 мм.
Допускаемый износ металлических частей стрелочных переводов установлен в зависимости от назначения путей, на которых они уложены (табл. 4).
В отдельных случаях при выкрашивании остряка на небольшой длине (менее указанной в табл. 4) его конец зачищают шлифовкой. При зачистке остряка ему придают очертание, исключающее набегание на остряк колеса с наиболее изношенным (подрезанным) гребнем. После зачистки линия касания к наклонной грани остряка должна иметь с вертикалью угол не более 30°.
Вследствие вертикального износа частей стрелочного перевода происходит уменьшение глубины желобов. Глубина желобов не должна быть менее 47 мм.
Угон одного остряка по отношению к другому допускают до 15 мм. Подошва остряка, как правило, должна плотно прилегать к стрелочным подушкам, по допускают зазор между остряком и подушкой
Таблица 4
Допускаемый износ частей ciрелочпого перепила
Папмспопаинс частей стрелочных пере-нодов	Назначение путей	Вид износа	Величина износа, мм	Место измерения износа
Остряк	Все пути	Боковой	6	На 13 мм ниже поверхности катания в сечении, где ширина остряка 20 мм
Рамный рельс	Все пути, кроме парковых	Боковой и вертикальный	6	По оси рельса против сечения остряка, где его ширина 20 и 50 мм
То же	Парковые	'Го же	8	То же
Остряк	Главные	Выкрашивание	200	Начиная от острия
»	Приемо-отправочные	»	300	То же
	Парковые		400	>
Усовик	Все пути, кроме парковых	Вертикальный	6	На расстоянии % ширины головки усовика, считая от его рабочей грани, в наиболее изношенном месте
»	Парковые	»	8	То же
Сердечник	Все пути, кроме парковых	»	б	В сечении сердечника, где его ширина 40 мм, по его оси
»	Парковые		8	То же
пе более 1 мм и не более чем на двух подушках подряд при условии, что в загруженном состоянии понижение остряка относительно рамного рельса от сечения его шириной 50 мм в направлении к корню будет меньше 2 мм.
Боковой уступ между прижатым к рамному рельсу остряком и примыкающим к нему рельсом в корне пе должен превышать 0,5 мм.
Нормы износа рельсов, расположенных в пределах стрелочного перевода, приняты те же, что и для рельсов главных путей.
Просвет между головкой упорной накладки или упорного болта и шейкой остряка до 1жсн быть в пределах 0,5—1 мм для стрелок па главных путях и 0,5—2 мм —для стрелок па парковых путях. Такой просвет необходим для того, чтобы была полная уверенность в том, что упорная накладка (болт) не препятствует перемещению остряка в крайнее прижатое положение.
Наиболее опасные неисправности стрелочных переводов. Стрелочные переводы тщательно содержат по уровню, ширине колеи и в плане с точным соблюдением допусков износа металлических частей. Правилами технической эксплуатации запрещается движение поездов по стрелочным переводам, у которых допущена хотя бы одна из следующих неисправностей:
1)	разъединение стрелочных остряков (рис. 76), что возможно при выпадании болтов 4, соединяющих остряки 1 с тягами 3 или серьгу 2 с остряком /, изломе тяг и др. В этом случае переведется один остряк,
Рис. 76. Разъединение стрелочных остряков
а другой останется в пепереведениом положении, что может вызвать сход с рельсов подвижного состава;
2)	отставание остряка от рамного рельса, измеряемое против замыкающей (рабочей) тяги, для централизованной стрелки п для стрелки ручного действия на 4 мм и более (рис. 77).
Несоблюдение этого требования может привести к тому, что гребень колеса при протпвошерстпом движении может попасть в зазор между ненрпжатым остряком и рамным рельсом или ударить в острие остряка, вследствие чего произойдет сход с рельсов подвижного состава и повреждение стрелочного перевода.
Причины отставания остряка от рамного рельса: попадание между остряком и рамным рельсом какого-либо предмета (щебня, льда, грязи); погнутость переводных тяг, из-за чего становится недостаточной их длина; неправильная обработка или пригонка остряка по его строжке к рамному рельсу; недостаточная или излишняя длина упорных накладок (болтов); угон остряка по отношению к рамному рельсу; наличие наплывов металла па изношенном остряке или рамном рельсе.
Для проверки прилегания остряка к рамному рельсу на централизованной стрелке устанавливают напротив тяги закладку (щуп) определенной толщины. Стрелка не должна замыкаться в электроприводе и давать контроль перевода при толщине закладки 4 мм. На стрелке с ручным приводом в запертом закладкой положении остряка перекидывают баланс. Зазор между остряком и рамным рельсом при этом также должен быть менее 4 мм;
3)	выкрашивание остряка, при котором создается опасность набегания на него гребня колеса, и во всех случаях выкрашивание более 200 мм па главных, 300 мм на приеме-отправочных и 400 мм па прочих станционных путях (рпс. 78). Эта неисправность также может привести к сходу подвижного состава;
4)	понижение остряка относительно рамного рельса на 2 мм п более, измеряемое в сечении, где ширина головки остряка поверху составляет 50 мм и более (рис. 79). В этом случае при переходе колесной пары в пошерстном направлении колесо, идущее по пониженному остряку может не подняться на рамный рельс, а отжать и даже опро-
Отстпавание
Рис. 77. Отставание остряка от рамного рельса:
/ — рамный рельс; 2 — остряк
Рпс. 78. Выкрашивание остряка	Рис. 79. Понижение остряка:
/— рампы!! рельс; 2 — остряк; 3 — ко песо
кинуть его и, двигаясь далее не но рамному рельсу, а только ио остряку, сойти с рельсов. При определении понижения остряка относительно рамного рельса учитывают зазор между ею подошвой и подушками, если он имеется; суммарное значение величин понижения остряка и зазора между его подошвой и подушкой должно быть менее 2 мм;
5)	вертикальный износ рамных рельсов более 6 мм на всех путях, кроме парковых, и более 8 мм на парковых путях (рис. 80);
6)	вертикальный износ сердечника крестовины в сечении, где ширина его 40 мм, более 6 мм на всех путях, кроме парковых, и более 8 мм па парковых путях (рис. 81).
Вертикальный износ рамных рельсов, сердечников крестовпп и других частей стрелочного перевода снижает их прочность, увеличивает динамическое воздействие подвижного состава на ответственные конструктивные элементы перевода. Ограничения по вертикальному износу введены для обеспечения безопасности движения поездов;
7)	когда расстояние между7 рабочей гранью сердечника крестовины и рабочей! гранью головки контррельса менее 1474 мм, а расстояние между рабочими гранями коитррепьса и усовика более 1435 мм (рис. 82).
Рис. 80. Вертикальный износ рамного рельса:
/ — рамный рельс; 2— остряк; 3— изношенная часть
Л-Я
Рис. 81. Вертикальный износ сердечника крестовины:
/ — сердечник; 2— изношенная часть; 3 — усо-викп
8)	излом остряка, рамного рельса, крестовины, разрыв одного контррельсового болта (рис. 83). Такие изломы опасны для пропуска поездов по стрелочному переводу, они могут привести к сходу подвижного состава. При разрыве контррельсового болта (эти болты скрепляют контррельсы с ходовыми рельсами) нагрузка на оставшиеся болты увеличивается и они могут быть также разорваны, вследствие чего контррельс не будет обеспечивать нужное направление колесных пар при проходе их по вредному пространству крестовины, что может привести к тяжелым последствиям.
Кроме перечисленных недопустимых неисправностей на стрелочных переводах могут быть и другие неисправности н нарушения в содержании. Чтобы их не допустигь, стрелочные переводы осматривают и проверяют в установленные сроки работники службы пути. Кроме того, проводятся месячные и квартальные комиссионные осмотры пе реже двух раз в квартал комиссией под председательством начальника станции н один раз в квартал начальником дистанции движения совместно с начальником дистанции пути и начальником станции, а также начальником дистанции СЦБ, если стрелки централизованные.
Новые конструкции стрелочных переводов и их частей. Опыт эксплуатации стрелочных переводов типа Р50 показал, что срок службы отдельных их частей мал. Наиболее интенсивно изнашиваются остряки, крестовины и рамные рельсы.
В дальнейшем па новых линиях предусмотрена укладка стрелочных переводов типа Р65. Два таких перевода па главных путях эксплуатируют па станции Багратионовская ^Московского метрополитена.
Для повышения стоI кости в работе переводов усовершенствована технология их изготовления; на заводах внедрена закалка рамных рельсов и остряков токами высокой частоты с охлаждением струей сжатого воздуха. Глубина закалки металла достигает 10—13 мм, а у начала острия — 20—25 мм.
Повышение безопасности движения и увеличение срока службы крестовин марки 1/9 предполагается достигнуть изменением их конструкции: ведется работа по созданию и внедрению крестовины с подвижным сердечником, при движении по которой колесо непрерывно опирается на перевод, что исключит толчки и удары при проходе подвижного состава. Эта мера особенно будет эффективна на стрелочных переводах, по которым движение осуществляется преимущественно по одному из двух направлений. Подвижной сердечник должен
Рис. 82. Контрольные размеры 1171 Рис. 83. Разрыв контррельсовых болтов;
И 1-135 мм:	/ — контррельс; 2— ходовоП рельс; 3— коптррель-
I — контррельс; 2— усопнкн; 3 — сердечник	соиыс б ты
переводиться из прижатою положения к одном} у совику в прижатое положение к другому.
Па стрелочных переводах последнего выпуска усилено прикрепление контррельса к брусьям; число башмаков-у норок доведено до трех (раньше было два).
G. Контактный рельс
Назначение контактного рельса. Питание тяговых электродвигателей подвижного состава осуществляют через контактный рельс. Постоянный э юктрнческин ток напряжением 823 В от тяговых иод-стан цгй к контактному рельсу подается ио кабельным линиям. Для соединения питающего кабеля с контактным рельсом к его подошве приварена стальная оцинкованная планка, к которой болтами прикрепляют гибкий компенсатор из набора тонкой полосовой меди. Наконечник кабеля болтами прикрепляют к компенсатору.
От каждой тяговой подстанции питается участок определенной длины. .Между отдельными участками устраивают воздушные промежутки—разрывы контактного рельса, которые бывают перекрываемыми и пенерекрываемыми токоприемниками одного и того же вагона (соответственно первые длиной ис более 9 м и вторые—пе менее 14 м). Так как контактный рельс является проводником в цепи тягового тока, ю его надежно изолируют от второго проводника этого тока, которым служат ходовые рельсы.
Контактный рельс расположен, как правило, с левой стороны ну ги по направлению движения поездов. С правой стороны контактный рельс устанавливают обычно на небольшом протяжении в пределах стрелочных переводов, съездов.
По конструкции и надежности контактный рельс должен обеспечивать бесперебойное питание электропоездов током при наибольших установленных скоростях движения в любых атмосферных условиях.
Профиль, материал и длина контактного рельса. Как у всякого проводника электрического тока омическое сопротивление контактного рельса пе должно быть большим. Воспринимаемые им усилия от вагонных токоприемников сравнительно малы (16—20 даН (кгс). Поэтому поперечное сечение контактного рельса (рис. 84) определено исключительно из условия обеспечения возможно меньшего электрического сопротивления. Для изготовления контактного рельса применена мартеновская сталь с очень небольшим содержанием углерода (не более 0,06%). Такое жесткое ограничение состава стали по содержанию углерода объясняется тем, что примесь углерода заметно увеличивает электрическое сопротивление стали.
а)
5)
—-JO
vj!
Рис. 84. Контактный рельс: а — поперечное сечение (профиль); и — вид сбоку п расположение болтовых отверстии
Высота контактного рельса на линиях первой очереди строительства Московскою метрополитена 108 мм; па остальных линиях н ipy-гих метрополитенах страны — 118 мм.
Нормальная длина контактных рельсов, выпускаемых промышленностью, 12,5 м. В тоннеле на прямых и кривых участках радиусом 300 м и более контактные рельсы сварены в плети длиной обычно 100 м. Иа наземных участках главных путей длина сварных плетей не превышает 37,5 м. Па парковых путях п в кривых радиусом менее 300 м на главных путях контактный рельс смонтирован из рельсов длиной 12,5 м.
Масса 1 пог. м контактною рельса высотой 118 мм равна 51,680 кг.
Подвеска контактного рельса. Контактный рельс 1 (рис. 85) подвешивают головкой вниз па металлических опорах-кронштейнах 2, которые прикрепляют к концам деревянных шпал 3 путевыми шурупами, а к концам железобетонных шпал — вертикальными закладными болтами. При такой подвеске вагонный токоприемник 6, постоянно подтягиваемый пружинами вверх, скользит по головке контактною рельса, т. е. происходит ш жнее токоенпмапие.
Опоры-кронштейны контактного рельса располагают па расстоянии 4,25—5,50 м одну от другой. В местах расположения температурных стыков это расстояние уменьшено до 2,5 м. Кронштейны представляют собой изогнутую в нагретом состоянии деталь из швеллера № 10, в верхней части которой имеется отверстие н приварена так называемая коробка. Нижняя часть кронштейна (хвост) обработана так, чтобы имелась возможность крепить кронштейн к деревянной шпале двумя удлиненными шурупами 4, пропущенными через стальную планку 5, а третий шуруп проходит через овальное отверстие в полке кронштейна в хвостовой части. Высота кронштейна, определяющая положение контактного рельса по высоте, различна и зависит от типа ходовых рельсов и конструкции пути.
Крепежный узел 7 контактного рельса должен обладать достаточной прочностью и надежно изолировать контактный рельс J от кронштейна 2. Изоляция обеспечивается фарфоровыми изоляторами 14, а в узлах последней конструкции и полиэтиленовыми прокладками 13 и 13.
В собранном узле фасонные скобы 12 верхними загнутыми под прямым углом концами опираются па полку кронштейна и приваренную к ней коробку 10, а нижними концами, охватывая фарфоровые изоляторы, заходят в их пазы. Закрепление всех деталей узла осуществлено одним горизонтальным болтом 8. Сохранность фарфоровых изоляторов от повреждения при сборке узлов и работе во время движения поездов обеспечивают применением плоских упругих прокладок из листов резины, кожимита, а в последнее время — из полиэтилена. С этой же целью проложен между изоляторами отрезок круглого резинового шнура 11.
Для предупреждения расстройства крепежного узла при разрыве горизонтального болта установлена предохранительная скоба 9, которая фиксируется на двух штырях фасонных скоб разводными шплинтами.
Рис. 85. Подвеска контактного рельса: а — общий вид; б — крепежный, у $ед
Рабочая поверхность головки контактного рельса, по которой скользит токоприемник, должна возвышаться над уровнем головок ходовых рельсов па 160 мм с допусками +6 мм. Горизонтальное расстояние от рабочей грани ближайшего ходового рельса до оси контактного рельса должно быть равным 690 мм с допусками -h 8 мм.
Стыки контактного рельса. Имеется два типа стыков контактных рельсов: температурные (рис. 86) и сварные. Температурные стыки на тоннельных участках делают примерно через 100 м (в стыках сварных плетей), на наземных участках — через 37,5 м (также в стыках сварных плетей), а на парковых п^тях — не реже чем через два стыка нормальных рельсов, т. е. примерно через 37,5 м. Величина зазоров
Рпс. 86. Температурный стык контактною рельса:
I — болт; 2 — элсктрососшиптсль; 3 — накладка; 4 — контактные рельсы
Рпс. 87. Концевой отвод контактного рельса
Рис. 88. Защитный короб контактного рельса: а — разрез по крепежной опоре; б — разрез по средней опоре; / — контактный рельс; 2 — доска боковая; 3 — доска верхняя, 4 — скоба короба; 5 — скоба крепежной опоры; С — болт с квадратным подголовком; 7 —- буковая клиновая подкладка; 8 — буковые вкладыши; 9 — средняя опора
в температурных стыках зависит от температуры и длины плетей. Основное требование, предъявляемое к температурному стыку, заключается в том, чтобы имелась возможность сравнительно свободного перемещения концов рельсов в стыке при изменении температуры. Достигается это за счет овальных отверстий в рельсах и накладках, а также за счет мепыпей затяжки двух болтов па одном из стыкуемых рельсов. Рельсы в стыках соединяют накладками, которые стягивают четырьмя болтами.
Для увеличения электропроводимости стыка сверху (па подошве рельса) приваривают четыре электросоедиинтеля, по koi струкции не отличающихся от приварных элек-тросоедннителей для стыков ходовых рельсов.
Сварные стыки образуются при сварке рельсов электрической контактно-сварочной машиной; после сварки стыки обрабатывают ио профилю поперечного сечения контактного рельса.
Концевые отводы контактного рельса. Для обеспечения плавного входа токоприемников под контактный рельс и плавного схода с него в местах разрыва к концам контактных рельсов присоединяют отводы (рис. 87). Рабочая поверхность концевого отвода 1 на некотором расстоянии от стыка сохраняет высоту
160 мм над уровнем головок ходовых рельсов, а зачем постепенно повышается до самою конца отвода с уклоном в рабочей зоне 1 : 25. На линиях Московского метрополитена довоенно i постройки остались пошерстные отводы на главных путях п все отводы па парковых путях с уклоном рабочей зоны 1 : 20.
Отводы подвешивают на двух кронштейнах 2 обычным способом, а к контактному рельсу присоединяют обычным стыком без зазора.
Защитный покров. Контактный рельс находится под высоким напряжением и представляет опасность для жизни при прикосновении к нему. Для безопасности людей от случайного поражения током контактный рельс па всем протяжении сверху и с боков закрыт деревянным коробом (рпс. 88). Между двумя кронштейнами, как правило, ставят два короба длиной ог 2 до 2,5 м.
Короб с внутренней стороны окрашивают огнеупорной, а с наружной стороны масляной краской.
В местах перехода через контактный рельс (например, в торцах станции у сходных мостиков) на короб прикрепляют резиновую диэлектрическую полоску пли коврик.	?
Ремонтные работы па контактном рельсе или в непосредственной близости от него разрешается производить только после снятия напряжения, включения короткозамыкателей или установки закороток.
7. Основы содержания и ремонта путевых устройств и контактного рельса
Содержание пути, стрелочных переводов и контактного рельса производится согласно утвержденным проектам и нормам с обеспеченном не только безопасного, но и плавного (без толчков) движения поездов при наибольших установленных скоростях. В основу правильного содержания путевых устройств положено выполнение мероприятий по предупреждению появления неисправностей и своевременное выполнение ремонтных работ капитального характера с заменой отдельных элементов.
Систематически состояние путевых устройств проверяют визуальным осмотром, а также с помощью контрольно-измерительных приборов и механизмов (вагонов-путеизмеритетсн, вагонов-дефектоскопов, ручных рельсовых дефектоскопов).
На основе про ерок планируют работы по содержанию и ремонту пути, определяют потребность в рабочей силе и механизмах для выполнения этих работ.
Содержание и ремонт путевых устройств проводят в установленные сроки в соответствии с разработанными инструкциями и технологическими процессами.
При текущем содержании пут и выполняются следующие основные работы:
подбивка балласта под шпалы и переводные брусья для предупреждения и устранения просадок (толчков) и отступлений от правильного взаимного расположения рельсов по уровню; при пути па бетоне про-
садки и неисправности по уровню устраняют укладкой прокладок различной толщины иод подкладки;
перешивка рельсовой колеи па пути и стрелочных переводах для устранения отступлении в ширине колеи; при пути на бетоне, кроме того, перешивкой выправляют путь в плане (рихтуют);
разгонка и регулировка стыковых зазоров, проверка закрепления шурупов в шпалах с укреплением и довертыванием ослабших и заменой сломанных;
одиночная замена дефектных рельсов н частей стрелочных переводов, замена отдельных шпал п переводных брусьев;
очистка пути и стрелочных переводов от грязи н смазки; очистка и ремонт открытых водостоков и бетонных лотков на наземных участках линий;
переборка температурных и сборных изолирующих рельсовых стыков;
зачистка рельсошлифовальными механизмами наплывов и пленок на рельсах и деталях стрелочных переводов;
подтягивание ослабших болтов и замена негодных;
смазка трущихся частей стрелочных переводов.
При т с к у щ с м соде р ж а п и и к о и т а к т hoi о р е л ь-с а выполняются следующие основные работы:
сплошная переборка крепежных узлов с очисткой всех дета ieii и заменой негодных;
сплошная переборка стыков с регулировкой величины стыковых зазоров при необходимости;
проверка и исправление подвески перешивкой кронштейнов;
очистка контактного рельса со снятием защитных коробов и последующим укреплением опорных точек.
К а п и т а л ъ п ы й ремонт предусматривает сплошную смену рельсов и металлических частей стрелочных переводов, массовую замену шпал и переводных брусьев, сплошную смену рельсовых скреплений; комплексный оздоровительный ремонт наземных участков главных путей и другие трудоемкие работы большого объема.
В последнее время началось внедрение автоматической системы управления (АСУ) в путевое хозяйство метрополитена. Па Московском метрополитене, например, контроль за своевременностью замены рельсов, по которым пропущена предельная нагрузка, и определение участков таких работ осуществляют с применением электронно вычислительной машины (SBi’Vl). Подготовлено к вводу в ЭВ\\ аналогичное мероприятие по шпалам. Исходя из среднего срока службы шпал в пути на балласте и бетоне, па ЭВМ будут определять годовые объемы смены шпал.
8. Механизмы и приборы для контроля за состоянием пути
В а г о н-п у т е н з м е р и т с л ь представляет собой комплекс смонтированных на вагоне метрополитена механизмов для определения под нагрузкой, т. е. при движении вагона с нормальной скоростью, 96
следующих характеристик состояния пути: просадок па левой и правой рельсовых нитях (вертикальных толчков); взаимною положения рельсов по уровню; ширины рельсовой колеи (шаблон); положения пути в плане (рихтовка); динамических неровностей, определяемых по ускорению буксовых узлов колесных пар.
Для определения положения по уровню рельсов в пути использована гироскопическая установка, которая создает неизменный горизонт при движении и пе реагирует на качку вагона.
Результаты проверки пути, которая обычно проводится два раза в месяц, регистрируются па бумажной ленте в виде отдельных диаграмм. После расшифровки записей определяется так называемая балльная оценка состояния пути по вагону-путеизмернтелю.
Путеизмерительная тележка и к а т у ч и й путевой шаблон служат для непрерывно]! ручной проверки ширины колеи и положения по уровню. Результаты проверки путеизмерительной тележкой фиксируются на бумажной ленте в виде диаграмм, которые затем расшифровываются. При работе с катучнм путевым шаблоном отступления определяют визуально по положению соответствующих стрелок-у казателей.
В а г о п-д ефектоскоп является современным высокопроизводительным механизмом для сплошной проверки состояния рельсов при скорости движения до 50 км/ч. На вагоне смонтирована ультразвуковая установка. Результаты проверки автоматически записываются па кинопленку (в Москве) пли бумажную ленту (в Ленинграде).
Принцип ультразвуковой дефектоскопии заключается в том, что приборы с датчиками ультразвуковых колебаний передают от поверхности исследуемого металла кратковременные ультразвуковые импульсы через всю толщу’ на противоположную его поверхность, а затем принимают очень слабые так называемые донные отражения этих импульсов. Сигналы, отличающиеся от донных, указывают на наличие дефекта в этом месте
Ручные рельсовые дефектоскопы являются наиболее распространенными приборами для проверки рельсов. В настоящее время применяют в основном ультразвуковые дефектоскопы типов ДУК-ПИМ, ДУК-13ИМ, УРД-63, УЗДНИИМ-6М, ДУК-66П, а также в небольшом количестве магнитные дефектоскопы типа МРД-66.
Проверку рельсов дефектоскопами производят по заранее разработанным календарным графикам. Периодичность проверок определяют, исходя из состояния рельсов, которое характеризуется пропущенным по ним тоннажем после укладки, наличием пороков, износом.
Габаритный в а г о п и габаритная рама используются для контрольной сплошной проверки габарита приближения оборудования. Перевозят их мотовозом или дрезиной со скоростью (в рабочем состоянии) пе более 15 км/ч.
Отличие габаритного вагона от габаритной рамы заключается в том, что вагон проверяет габарит с учетом выноса кузова на кривых участках пути. В связи с этим он имеет следящие датчики в двух местах: на конце и посередине вагона. У габаритной рамы все следя
щие датчики расположены в одной плоскости и поэтому каждый раз необходимо производить перенастройку датчиков при работе па прямых п кривых участках пути.
Теле ж к а и к а т у ч ий шаблон контактного рельса применяются для сплошной проверки правильности подвески контактного рельса. Результаты проверки тележкой записываются па бумажной лепте в виде диаграмм положений «по горизонтали» и «.но вертикали». После расшифровки лепты определяют балльную оценку состояния подвески контактного рельса. Отступления от правильного положения подвески контактного рельса катучим шаблоном определяют визуально по стрелкам-указателям.
На Московском метрополитене создан (на базе платформы хозяйственных поездов) и находится в опытной эксплуатации механизм для сплошной контрольной проверки подвески контактного рельса с записью результатов па бумажной лепте. Механизм перевозят мотовозом пли дрезиной.
М е х а и п з м ы и приборы для ремонта пут н. Из-за наличия контактного рельса и стесненного габарита на метрополитене нельзя применять, за редким исключением, высокопроизводительные путевые машины наземных железных дорог МПС. Поэтому почти все ремонтные путевые работы выполняют мелкими машинами, механизмами и приборами, выпускаемыми промышленностью для сети железных дорог МПС.
От специально проложенной па линиях электросети для механизированного инструмента (путейские ящики) работают передвижные компрессорные установки на платформах хозяйственных поездов, вибрационные шпалоподбойкп, шурупо- и гайковерты, рельсорезные и рельсосверлильиые станки, рельсошлнфовальные механизмы, электродрели различного наз! ачеиия и др.
Широко используют па метрополитене также гидравлические приборы: путевые домкраты, разгонщикп стыковых зазоров, рихтовщики.
Сварочио-иаплавочные работы выполняют с применением передвижных сварочных агрегатов па платформах хозяйственных поездов, где установлены сварочный электрогенератор с бензиновым двигателем, баллоны с ацетиленом и кислородом.
На наземных участках главных путей Московского метрополитена, там, где это возможно, применяют самоходную шпалоподби-вочиую машину ШПМ-02.
Машины и приспособления для очистки путей от снега и для его уборки. На метрополитене широко используют уличные роторные снегоочистители на базе автомобиля ГАЗ-51. Пневмоколеса у таких машин заменены вагонными металлическими колесами.
Па Московском метрополитене создан и успешно применяется для уборки снега с парковых путей самоходный снегопогрузчик на базе дрезины АГМ. Снегопогрузчик имеет собственную силовую установку, от "которой получают питание электродвигатели исполнительных органов машины.
Для расчистки больших снежных заносов на главных путях наземных участков создай скоростной снегоочиститель отвального типа; он работает в сцене не менее как с двумя вагонами подвижною состава метрополитена, которые двигают снегоочиститель перед собой в сторону неочищенного пути.
В 1976 г. построен и проходит испытания опытный образец высокопроизводительной одповагоппой снегоуборочной машины (САШ) главным образом для парковых путей метрополитена, которая вращающимися щетками забирает снег на себя, а затем выбрасывает ею в специально отведенное место или в снеготаялку.
В качестве навесных приспособлений для очистки путей от снега используют также различные отвалы нлужкового типа со щетками из троса, устанавливаемые на дрезинах АГЛ1 и ДММ.
Для очистки стрелочных переводов от снега на наземных участках широко применяют сжатый воздух, подаваемый по специально проложенной для этой цели воздухопроводной сети от компрессорной депо. Для выдувания снега со стрелочного перевода используют переносные резиновые шланги с металлическими насадками — соплами. Имеются и стационарные установки, которые обдувают стрелки автоматически, причем только тс, которые входят в заданный маршрут следования подвижного состава. Включение в работу этих установок осуществляют с поста централизации.
Кроме того, для очистки от снега стрелок применяют обогреватели, устанавливаемые на подошву рамных рельсов со стороны остряков. Несмотря па эффективность, широкого распространения электро-обогрев стрелок пока не получил, так как требует совершенствования и связан с большим расходом электроэнергии.
Ограниченность площади парковых путей требует быстрого уничтожения снега, что и делают в снеготаялках. Теплоносителем в снеготаялках является пар или горячая вода. Получающаяся после таяния снега вода отводится в водосток.
Г л а в а IV
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
1.	Общие сведения о санитарно-технических устройствах и микроклимате на метрополитене
Назначение санитарно-технических устройств. Санитарно-технические устройства предназначены для создания необходимого микроклимата па подземных станциях, в тоннелях и служебных помещениях для пассажиров и обслуживающего персонала согласно установленным нормам. Санитарно-технические устройства обеспечивают: вентиляцию и температурный режим тоннелей, станций, вестибюлей и служебных помещений в соответствии с установленными нормами;
откачку грунтовых, атмосферных и производственных сточных вод от искусственных сооружений в городскую водосточную сеть;
удаление жидкости из санузлов в городскую канализационную сеть;
бесперебойное снабжение станций и тоннелей водой;
отопление вестибюлей и горячее водоснабжение станций.
Санитарно-технические устройства включают: систему вентиляции, водоотливные и канализационные установки, водопровод, отопление и другие устройства.
Для обеспечения бесперебойной работы санитарно-технических устройств и их ремонта служат эксплуатационные дистанции, дистанция ремонта со специализированными мастерскими и скорая техническая помощь с передвижными восстановительными средствами.
Микроклимат на метрополитене. Чистый атмосферный воздух содержит по объему около 21% кислорода и 79% азота с небольшой примесью углекислоты (углекислого газа СО2) и водяных паров (Н2О). При содержании кислорода от 19 до 20% воздух считают удушливым, а ниже 15% — непригодным для жизнедеятельности человека.
Углекислый газ является продуктом дыхания или горения. Его примесь в воздухе оказывает вредное действие па человека. Допустимым считается воздух, содержащий не более 0,03—0,04% углекислого газа. Наличие его в воздухе от3 до 4% вызывает у человека повышенное сердцебиение и головную боль, а концентрация 10—12% — обморок.
В чистом воздухе всегда имеется какое-то количество влаги, которая оказывает существенное влияние на самочувствие и работоспособность человека. Относительная влажность воздуха или степень вла-гоиасыщения определяется в процентах по отношению к полному насыщению, принимаемому за 100% и сопровождаемому появлением
капель воды (конденсата). Нормальной для деятельности человека считается относительная влажность в пределах 65—75%.
В воздухе могут содержаться и другие вредные примеси в виде различных газов (двуокись углерода) и пыли.
Для расчета объема воздуха, потребного для вентиляции метрополитенов, необходимо учитывать следующие факторы:
избыток тепла, определяемый как разность между тепловыделением в тоннеле и теплоотводом через обделку в окружающий грунт. Источниками тепловыделения в тоннеле являются движущиеся электропоезда и тепло, излучаемое при работе различными электрическими установками, электроосвещением, тепло от пассажиров и обслуживающего персонала;
величину относительной влажности. Основным источником влаго-выделеиня являются грунтовые воды, проникающие через обделку тоннелей, а также пассажиры, находящиеся в тоннелях и станциях;
количество углекислого газа, который! выделяется при дыхании пассажиров, а также из грунтовых вод, в особенности, если трасса проходит в водоносных известняках;
пыль, которая возникает в процессе эксплуатации метрополитена, является следствием износа тормозных колодок, колес подвижного состава, рельсов, а также выветривания основания пути и обделки тоннелей. Значительными источниками пылеобразовання являются грязь и пыль, заносимые пассажирами с улицы на обуви и одежде.
Количественное определение объема воздуха, необходимого для нормальной вентиляции станций и тоннелей!, выполняют специальными расчетами. На одного человека, находящегося в тоннеле или на станции метрополитена, в течение одного часа должно быть подано не менее 32 м3 воздуха (при полуторакратном его обмене в течение часа). Вентиляционные установки работают по утвержденному графику.
Температура воздуха па станциях и в тоннелях при летнем режиме вентиляции не должна превышать +30° С, а при зимнем не должна быть ниже % 5°С. Содержание углекислого газа в 1 м3 воздуха не должно превышать 1 л летом и 1,5 л зимой. Относительная влажность воздуха не должна превышать 75%, а запыленность 1,5 мг на 1 м3 воздуха.
2.	Вентиляция
Естественная и искусственная вентиляция. Вентиляцию или проветривание сооружений метрополитена осуществляют естественным и искусственным путем. К естественной относится вентиляция без применения механизмов и специальных побудителей, основанная на изменении плотности воздуха при различных температурах, вследствие чего происходит его перемещение, т. е. проветривание помещения. В условиях метрополитена естественная вентиляция осуществлена на ряде участков тоннелей мелкого заложения. Естественная вентиляция не дает должного эффекта, поэтому ста-
Ьнтся задача в ближайшие юды все шахты естественной вентиляции реконструировать и установить в них вентиляционное оборудование.
Искусственная вентиляция производится с помощью вентиляторов. В этом случае разность давлений воздуха создается лопастями вентилятора и воздух получает движение, перемещаясь в определенном направлении (по ходу поездов). Искусственная вентиляция является основным и самым эффективным средством для проветривания подземных сооружении метрополитенов глубокого заложения.
Искусственная вентиляция может быть вытяжной, приточной и комбинированной (приточно-вытяжной). При в ы т я ж п о й системе испорченный воздух отсасывается из помещения вентиляторами и выводится в тоннель или наружу, а свежий самотеком поступает снаружи или из соседнего помещения. При п р и то ч п о й вентиляции свежий воздух нагнетается в помещение вентилятором, а использованный вытесняется наружу естественным путем. При к о м-б и н и р о в а и н о й (п р и т о ч н о - в ы т я ж н о и ’системе) подача свежего воздуха и одновременно отсос использованного производятся вентиляторами. Эта система является наиболее эффективной. Она применяется главным образом для вентиляции тоннелей и станций. Помимо этого, отсасывание использованного воздуха или подача свежего могут производиться только в местах появления вредных выделений, например в аккумуляторных помещениях.
; Вентиляция тоннелей. Подача и вытяжка воздуха в тоннелях производятся через специальные вентиляционные шахты или эскалаторные тоннели, сообщающиеся с перегонными и станционными тоннелями. Воздухопроводом, по которому движется воздух, является сам тоннель.
Систему вентиляции тоннелей, по которым движутся поезда (перегонные тоннели, станции, туники, съезды и соединительные тоннели), принято называть основной системой тоннельной вентиляции, а систему вентиляции отдельных помещений или групп помещений — м е с т п ы м и системами вентиляции.
Схема вентиляционных устройств зависит от глубины заложения тоннелей. На перегонах мелкого заложения па ряде участков применяют естественное проветривание тоннелей, осуществляемое благодаря поршневому действию поездов и температурным перепадам между входящим и выходящим воздухом из тоннеля (рис. 89). В этом случае вентиляционные шахты располагают в пределах 10 м от стенок тоннеля и через 100—150 м вдоль оси тоннеля с наземными вентн-
Рнс. 89. Схема естественной вентиляции тоннелей / — вентиляционные шахты; 2 — поезд в тоннеле
Рис. 90 Схема вентиляции тоннелей глубокого заложения со стволами у станции и на перегонах:
» — летом; б — зимой: / — вентиляционные камеры у станции; 2 — вентиляционные шахты;
3 — станция, 4— перегонные тоннели; 5— вентиляционные шахты в тупиках (стрелками показано направление и распределение воздушных потоков на станциях и
в тоннелях)
ляциоипыми киосками. Такое большое число вентиляционных шахт при плотной застройке города увеличивает стоимость строительства и создает большие неудобства. Учитывая это, при мелком заложении используют искусственную вентиляцию тоннелей.
Для проветривания тоннелей и станций метрополитена применяются различные схемы вентиляции. При схеме вентиляции тоннелей глубокого заложения с использованием стволов (шахт) у станций и на перегонах (рис. 90) перегонные вентиляционные шахты устраивают
1	ГТ
на удалении от станции не менее длины перегона. Для вентиля-о
цпи перегона длиной около 2,5 км достаточно одной вентиляционной шахты, расположенной посередине.
Для большей эффективности в тоннелях глубокого заложения применяют искусственную приточно-вытяжную вентиляцию, при которой все шахты оборудованы вентиляторами.
В летнее время приточный! воздух подается через станционные шахты, а вытяжка производится с перегонов. В зимнее время, наоборот, приточный воздух подается через перегонные шахты, а удаляется станционными. При таком режиме работы зимой воздух, проходя по тоннелю, успевает прогреться и попадает па станцию более теплым.
Вентиляционные сооружения па трассе глубокого заложения (рис. 91) состоят из вентиляционной камеры 4 (где располагаются вентиляторы), соединенной через вентиляционный капал (шахту) 3 с путевыми тоннелями /, ствола шахты 6, шумоглушнтельной камеры 8, клапанов 5, направляющих лопаток 7, вентиляционного киоска 9. Между путевыми тоннелями 1 имеется соединительная сбойка 2.
Длина камеры 4 для двух вентиляторов 15 м. Опа разделена па два отсека плотно закрывающейся дверью.
Ствол шахты оборудован лестницами пожарного типа с площадками. Воздухозаборный киоск 9 представляет собой прямоугольное шести- или восьмигранное сооружение площадью около 15—16 м2 и высотой 6—7 м. На каждой стороне киоска па высоте не менее 2 м от уровня земли имеются проемы с жалюзийными решетками. Киоск имеет лестницу 10 спуска в шахту. Для снижения шума от работы вентиляторов в канале устраивают шумоглушнтельпую камеру 8, стенки которой делают из пористых материалов.
Вентиляция станций. В схемах вентиляции с искусственным побуждением станции п перегоппые тоннели проветриваются совместно. Станционная вентиляционная установка (как и перегонная) смонтирована в вентиляционной камере, где установлены вентиляторы с электродвигателями в вентиляционных каналах, которые с одной стороны выходят в тоннель, а с другой — к наземному вентиляционному киоску, через который производится забор п выпуск воздуха.
Вентиляционную установку располагают на одном торце станции или под наклонным эскалаторным тоннелем. В другой торец станции воздух подается по подплатформенному вентиляционному каналу, совмещенному с кабельным, или по специальному каналу вдоль продольной наружной стены или под сводами станции.
При подаче воздуха на станцию глубокого заложения (рис. 92) от шахты /, расположенной в пределах 100 м от торца станции, идут
Рис. 91. Вентиляционные сооружения па трассе глубокого заложения
два самостоятельных вентиляционных ствола, каждый из которых примыкает к соответствующему перегонному тоннелю. В каждом стволе имеется вентиляционная камера 5, в которой установлены два осевых вентилятора 2. Свежий воздух, поступающий от торца станции через вентиляционные стволы, благодаря поршневому действию поездов распространяется по станции, направляется в тоннель и удаляется через перегонную вентиляционную шахту.
На станциях колонного типа проветривание средних залов происходит за счет взаимного воздействия воздушных потоков в двух противоположных путевых станционных тоннелях, создающих поперечные потоки для обмена воздуха.
На станциях пилонного типа проветривание средних залов таким путем в полной мере пе удается. Здесь устраивают отводы от основного нодплатформенпого воздушного канала в виде вертикальных каналов, встроенных в пилоны с выпуском воздуха через жалюзийные решетки в средний зал и путевые станционные тоннели. На ряде станций осуществляется рассредоточенная подача воздуха через выходные каналы, устроенные в спинках диванов, карнизах, которые маскируют архитектурными деталями.
Пересадочные тоннели между станциями также имеют вентиляционные выводы от основной системы вентиляции. По такому же принципу вентилируют тупиковые тоннели, если они не очень удалены от станции и не требуют самостоятельной вентиляционной
установки.
Для вентиляции станционных тоннелей глубокого заложения в ряде случаев взамен шахтных вентиляционных стволов используют наклонные эскалаторные тоннели с увеличением сечения под фундаментными балками (рис. 93). При этом в обделке наклонного хода диаметром 8,5 м при наличии трех эскалаторных лент на уровне горизонтальной оси делают прямую вставку (из тюбингов) длиной 0,7 м с увеличением общего вертикального диаметра наклона до 9,2 м.
Таким образом, в нижней части вентиляционный канал, который заканчивается у вестибюля специальными наземными устройствами для забора чистого воздуха.
Вентиляционное оборудование. Такое оборудование состоит -из вентиляторов, электродвигателей и приводов вентиляторов.
Вентиляторами “ называют машины, предназначенные для подачи воздуха под большим напо- *" ром (от 20 до 400 мм вод. ст. и более). В зависимости от рпс принципа действия венти
сечения этого тоннеля образуется
92. Схема вентиляции станции глубокого заложения (летом)
ляторы могут быть центробежными или осевыми. Всякий вентилятор имеет рабочее колесо с лопатками, вращающееся внутри неподвижного кожуха с двумя отверстиями — для всасывания и нагнетания воздуха.
В цен т робе ж н ы и вентилятор воздух входит в осевом направлении и выходит в направлении, перпендикулярном к осп (рис. 94, а).
В спиральном кожухе 4 расположено рабочее колесо 2 с рабочими лопатками. Воздух, поступая через входное отверстие 7, понадает в каналы между лопатками колеса 2, под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается спиральным кожу
Рис. 93. Схема вентиляции станции глубокого заложения через наклонный экскалаторный тоннель:
а — вертикальный разрез вестибюля; б — вертикальный разрез наклонного тоннеля и вентиляционной камеры; в — план вентиляционной камеры; / — наружные заборные решетки; 2— вестибюль; 3— вентиляционный канал; 4 — эскалаторная лента; 5 — вентиляторы; 6 — перегородки для глушения шума
хом и направляется в его выпускное отверстие 3.
В цилиндрическом кожухе 5 осевого вентилятора (рис. 94, б) установлено рабочее колесо 6, при вращении которого воздух, поступающий через входное отверстие 7, перемещается между лопатками в осевом направлении, причем давление его увеличивается, и воздух под напором посту паст в выпускное отверстие 3. Таким образом, направление движения воздуха при входе и выходе сохраняется неизменно — осевое.
Рабочее колесо вентилятора получает вращение от электродвигателя, который либо непосредственно насаживается на общую ось, либо соединяется с ним различными передачами.
В зависимости от напора воздуха вентиляторы условно делят на вентиляторы низкого давления (напор воздуха до 100 мм вод. ст.); среднего давления (от 100 до 400 мм вод. ст.) и высокого д а в л е-п и я (от 400 до 1500 мм вод. ст.). В зависимости от коэффициента быстро-
Выход воздуха
Рис. 91. Схемы центробежного (п) и
осевого (б) вентиляторов
ходпости (главным образом от скорости вращения рабочего колеса) они разделяются на быстроходные, средней быстроходности и тихоходные.
Работа вентилятора характеризуется производительностью, напором, к. и. д.» скоростью вращения и мощностью. Совокупность этих данных, показывающих зависимость их величины от производительности вентилятора, называют его аэродинамической характер и ст и ко и.
Быстроходные вентиляторы выполняют, как правило, осевыми. Осевые вентиляторы по сравнению с центробежными имеют больший к. п. д., они рсверсивны (т. е. позволяют менять направление движения воздуха), имеют меньшие габаритные размеры, позволяют подавать большие объемы воздуха. На метрополитене используют такие вентиляторы нескольких типов, они разработаны по аэродинамическим схемам специально для метрополитена и в процессе эксплуатации неоднократно совершенствовались.
При строительстве Московского, Ленинградского, Киевского, Тбилисского и Бакинского метрополитенов, начиная с 1957 г., в вентиляционных шахтах устанавливают осевые двухступенчатые вентиляторы со спрямляющими и направляющими аппаратами типа ОВ-2,4, рабочим колесом диаметром 2,4 м, лопатками рабочего колеса типа К-06, частотой вращения 320 об/мин, приводом через клиноременную передачу, производительностью до 170 тыс. м8/ч, напором 35—50 мм вод. ст.
Двухступенчатый осевой вентилятор (рис. 95) имеет два последовательно расположенных рабочих колеса 8 и два направляющих аппарата 9 — по одному за каждым колесом. Вентилятор приводится в действие электродвигателем 2, с которым он соединен клиноременной передачей 3, для чего на валу вентилятора и двигателя имеются шкивы.
Вентилятор заключен в металлический кожух 7. Иа нагнетательной стороне установлен диффузор 6 длиной 2—2,5 м, повышающий производительность вентилятора.
Вентилятор имеет один общий вал 5, вращающийся в двух подшипниках 4, установленных иа металлических рамах /, и ленточный тормоз 10, которым он затормаживается от вращения потоком воздуха, создаваемым движущимся поездом в период, когда вентилятор
выключен. Конструкция вентилятора сварная, сборно-разборная. Масса вентилятора более 4 т.
На выходном коллекторе укреплены створки, позволяющие при выполнении ремонтных работ вручную перекрыть сечение вентилятора н прекратить действие сквозняков.
Система вентиляции метрополитена является реверсивной, т. е. летом воздух подастся на станцию п удаляется через перегон, а зимой, наоборот, подается па перегон и удаляется через станцию, чем поддерживается необходимый тепловой режим станции и лучший комфорт для пассажиров.
Реверсирование, т. е. изменение направления подачи воздуха, предусмотрено конструкцией вентиляторов основной шахтной вентиляции и может быть выполнено двумя способами: изменением направления вращения колес дистанционно (с пульта диспетчера или пульта, установленного у дежурного по станции) или поворотом лопаток рабочих колес вентилятора па угол 180°, осуществляемым вручную, что является трудоемкой операцией.
При сооружении новых липин, начиная с 1970 г., устанавливают мощные осевые двухступенчатые реверсивные вентиляторы типа ВОМД-24 с рабочим колесом диаметром 2,4 м, поворотными лопастями рабочих колес типа К-103, приводом через клиноременную передачу, производительностью 70—270 тыс. м?/ч и напором 38—55 мм вод. ст.
В вентиляторах типа ВОМД-24 реверсирование осуществляется изменением направления вращения рабочих колес и поворотом лопаток двух спрямляющих аппаратов при неизменном угле поворота лопаток рабочих колес. Поворот лопаток спрямляющих аппаратов (которые при работе вентилятора не вращаются) осуществляется электро
приводом дистанционно.
Лопатки спрямляющих аппаратов приводами могут разворачиваться в одно из трех положений: положение прямого хода, реверсивного хода и сроднее положение. При среднем положении лопатки
Рис. 95. Двухступенчатый осевой вентилятор диаметром 2,4 м
спрямляющих аппаратов почти полностью перекрывают проходное сечение вентилятора, т. е. выполняют роль заслонки.
Суммарная производительность тоннельной вентиляции обеспечивает трех-четырех-кратный обмен воздуха в час.
В первые годы эксплуатации метрополитена управление вентиляторами (включение и отключение) осуществлялось на местах их установки работниками санитарно-технической службы, что вызывало необходимость прохода по тоннелю во время
движения поездов и по обеспечивало быстрого переключения вентиляционных установок. В настоящее время все агрегаты тоннельной вентиляции для пуска и остановки имеют дистанционное управление (из кабины дежурного по станции, а па станциях последующих лет строительства — с диспетчерского пункта), где имеется сигнализация о режиме работы вентиляторов.
Тоннельная вентиляция метрополитена работает по утвержденному графику.
В исключительных случаях временное изменение режима работы вентиляционных установок допускается по требованию поездного диспетчера.
Санитарно-техническая служба совместно с санитарно-эпидемиологической станцией (СЭС) метрополитена и медсанчастью ведут ежедневный контроль за состоянием воздушной среды, производя замеры температуры, влажности, содержания двуокиси углерода и запыленности на станциях при помощи специальных приборов.
При работе мощных вентиляторов создается высокий уровень шума, что нарушает нормальные условия для жителей города, проживающих в радиусе до 300 м от вентиляционного киоска.
В 1956 г. был разработан способ глушения шума, при котором, как указывалось ранее, стволы вентиляционных шахт и перегородки отсеков выкладывают шумопоглощающимн (пористыми) блоками. Проведение этих работ позволило снизить уровень шума до допустимых санитарных норм, и с 1958 г. эти работы являются обязательными при сооружении новых линий и выполняются строителями.
Местная вентиляция. Все служебные и производственные помещения, находящиеся под землей, не имеют естественного обмена воздуха и требуют устройства искусственной местной системы вентиляции. К таким помещениям относятся: понизительные подстанции, посты централизации, помещения дежурного персонала иа станциях, санузлы, машинные залы эскалаторов и др.
Воздух, подаваемый местными системами вентиляции во вспомогательные помещения, предварительно очищается при помощи сухих фильтров.
В понизительных подстанциях особое внимание уделяют вентиляции помещения, где установлены трансформаторы, выделяющие большое количество тепла. Здесь устраивают приточно-вытяжную вентиляцию с полной рециркуляцией (обменом) воздуха несколько раз в час и применением воздухоохлаждающих установок.
Помещение аккумуляторной имеет приточно-вытяжную вентиляцию с искусственным побуждением, с вытяжкой газов из нижней и верхней зон помещения. Обмен воздуха в помещениях подземных аккумуляторных принимают по притоку за час двенадцати кратным, а по вытяжке — восемнадцати кратным. Пз помещения кислотцой, находящейся в непосредственной близости от аккумуляторной, устраивают только вытяжну ю вентиляцию. Вытяжной воздуховод выводится из помещения аккумуляторной и кислотной на поверхность земли только самостоятельным каналом. Приточный воздух в большинстве случаев забирают из путевого тоннеля с очисткой от пыля в фильтрах.
В помещениях распределительных устройств высокого напряжения н щитовых устраивают приточно-вытяжную вентиляцию с трехкратным часовым обменом воздуха. Забор воздуха производится из путевого тоннеля, а вытяжка — в путевой тоннель по ходу поезда.
Помещения служебного персонала на станциях, в которых постоянно пребывают .поди (аппаратная поста централизации, кабина дежурного по станции, кассы, кабинеты начальника станции, начальника участка, дежурных электромехаников н помещения релейной СЦБ и связи, кроссовые) имеют приточно-вытяжную вентиляцию с четырех—шестикратным обменом воздуха в час. Воздух забирается из путевого тоннеля или из пространства под посадочной платформой станции, служащего магистральным воздухопроводом станции. Отработанный воздух из этих помещений по трубопроводу выводится и выбрасывается в путевой тоннель по ходу поезда.
Система вентиляции помещений санузлов только вытяжная с выбросом воздуха па поверхность.
В помещениях машинных залов эскалаторов осуществляют приточную вентиляцию с различной кратностью обмена воздуха, в зависимости от высоты подъема эскалаторов.
В служебных помещениях наземных вестибюлей устраивают только вытяжную вентиляцию с искусственным побуждением и естественное проветривание через форточки.
Каждая группа служебных помещений имеет свою специальную вентиляционную камеру. Воздухопроводы изготавливают из асбофанеры и листового железа.
В настоящее время для местной вентиляции применяют центробежные и осевые вентиляторы типов Ц4-70, Ц9-55, Ц9-57, Ц13-50, 60, Ц14-46 п ОВ-320, которыми заменяют устаревшие.
Система местной вентиляции при заборе воздуха из тоннеля снабжается протнвопыльными фильтрами для очистки воздуха, в ряде служебных помещении устанавливают воздухоохладители (кондиционеры) и калориферы для поддержания требуемых параметров воздуха.
В последние годы при строительстве машинных залов эскалаторов, где температура в летнее время доходит до +30 4- 35 С, предусматривают две системы вентиляции: приточную и вытяжную.
Мероприятия против сквозняков. При подходе поездов к станции от поршневого напора воздуха наблюдается сильное «дутье», вызывающее сквозняк. Для уменьшения этого вредного явления, вызывающего простудные заболевания у обслуживающего персонала, выполняют специальные мероприятия.
На большинстве станций глубокого заложения в тоннеле перед самой станцией па расстоянии 15—20 м делают каналы-сбойки между обоими путевыми тоннелями. При этом воздух от поршневого действия поездов, прибывающих на станцию, перетекает из одного тоннеля в другой и напор его несколько ослабевает.
На станциях мелкого заложения в этих же целях продольную разделительную стенку в тоннеле не доводят до станции на расстояние около 30 м.
Чтобы уменьшить количество холодного воздуха, попадающего через двери вестибюлей, сооружают тамбуры с двумя рядами дверей, что отклоняет прямую струю воздуха с улицы. В тамбурах устраивают тепловые воздушные завесы, работающие с подо! ревом воздуха до 354-45° С.
Для уменьшения сквозняков предусматривают специальные конструктивные решения при планировке вестибюлей и станций: соответствующее расположение входов и выходов по отношению к наклонному ходу эскалаторов и платформам, увеличение объема кассового зала и т. и.
3.	Водоотлив
Устройство водоотлива. На наземных участках метрополитена отвод воды осуществляется кюветами, устроенными вдоль путей, или специальными дренажами.
Сооружения метрополитена, расположенные ниже поверхности земли, оборудуют системой дренажа и водоотлива.
В тоннелях вследствие недостаточно совершенной гидроизоляции обделок или ее неисправности в ряде мест просачиваются грунтовые воды. Кроме того, имеется местный приток воды от мытья тоннеле!!, вестибюлей и переходов.
Для сбора сточных вод и отвода их к пониженным точкам трассы в тоннеле по осн пути (а в двухпутных тоннелях — по осн междупутья) устраивают специальные лотки.
Водоотводные лотки на станциях и тоннелях имеют продольный уклон не менее 0,003 и поперечный — 0,02—0,03. В зависимости от конструкции пути лотки могут быть перекрыты железобетонными съемными плитами или выполнены в виде асбоцементных труб с устройством очистительных колодцев через 20—25 м.
При мытье станционных залов и платформ вода сбрасывается в приемные трапы — дренажи, расположенные через 15—20 м, а затем по чугунным трубам стекает в дренажные лотки под платформами. По такому же принципу удаляется вода при мытье переходных коридоров, вестибюлей, кассовых залов и других станционных помещений.
Для удаления воды, поступающей в водосборники по водоотводным лоткам и трубам, устраивают насосные водоотливные установки — основные, транзитные и местные.
Водоотливные установки. Основные водоотливные установки располагают в пониженных точках продольною профиля трассы через каждые 1,5—3 км. Они собирают воду со всего перегона, а иногда и с двух, а также с прилегающих станций.
На линиях глубокого заложения для основных водоотливных установок сооружают специальные камеры (рис. 96), располагаемые между перегонными тоннелями 3 (или сбоку от них). Обделку / камеры собирают из чугунных тюбингов или из сборного железобетона. С тоннелями камера соединяется короткими ходками 2. Камера разделена железобетонным перекрытием 4 на два этажа. Внизу размещают во-
Рис. 96. Камера для водоотливной установки
досбориики 5 емкостью около 70 м‘‘, вверху не менее трех насосов, причем каждый из них рассчитывают на полный дебит воды. Один насос всегда находится в рабочем положении, а второй и третий — в резерве.
Водосборники основных и транзитных водоотливных установок на линиях глубокого заложения име-
ют две камеры (для поочередной периодической очистки без перерыва работы установки) и оборудованы устройствами для взмучивания осадка. Высший уровень воды в водосборном колодце должен быть на 0,1 м ниже сливной трубы или сливного лотка, а низший — па 0,2 м
выше фланца всасывающей сетки.
Для повышения надежности работы электродвигатели основных
водоотливных установок получают питание от двух независимых источников электроснабжения и оборудованы сигнализацией аварийного уровня иа случая повышения уровня воды в водосборных колодцах сверх установленной нормы.
Вода из водосборника откачивается насосами и по напорному трубопроводу подается в специальный контрольный колодец, из которого самотеком поступает в городской водосток. Из тоннелей глубокого заложения напорный трубопровод выведен через стволы шахт или через специально пробуренные скважины, а в тоннелях мелкого заложения — через степы или перекрытие обделки.
Транзитные водоотливные установки сооружают между основными установками в тех случаях, когда из-за большого расстояния между ними трубы и лотки пе могут пропустить всю собираемую воду. Транзитные установки перехватывают часть воды и перекачивают ее па поверхность. От основных установок они отличаются меньшей производительностью насосов и меньшими объемами водосборников (до 40 м3).
Местные водоотливные установки располагают в пониженных местах, куда вода поступает самотеком. Из своего водосборника емкостью 4—7 м3 они перекачивают воду в лоток тоннеля. В тоннелях мелкого заложения сброс воды местными водоотливными установками осуществляется непосредственно в городской водосток. Местные установки так же, как п транзитные, должны иметь не менее двух насосов — один рабочий, остальные резервные.
Все водоотливные установки работают автоматически в зависимости от уровня воды (его подъема или понижения) в водосборнике, за которым «следит» поплавковое реле.
Автоматическая насосная установка с поплавковым реле (рис. 97) работает следующим образом. В водосборник (зумпф) опускается поплавок 1 в виде шара, к которому прикреплена цепочка 2, перекинутая через блок 3. К другому концу цепочки прикреплен противовес 7. Цепочка проходит через ушки коромысла б, управляющего переключа
телем 4. На цепочке укреплены шайбы-ограничители 5. При низшем уровне воды ограничитель упирается в коромысло со стороны противовеса н размыкает контакты реле. При наивысшем уровне ограничитель упирается в коромысло со стороны поплавка, замыкая контакты реле. Реле управляет магнитным пускателем 8. Замыкание и размыкание цепи катушки пускателя вызывает включение или отключение электродвигателя насоса 9, одновременно с которым включается сигнальная лампа 10.
По мере наполнения водосборника вначале включается рабочий насос, а если приток воды продолжает увеличиваться и уровень достигнет установленного предела, поплавковое реле включает в работу второй насос. Одновременно включается в действие звуковая и световая сигнализация. На каждой станции (в кабине дежурного по станции) имеется пульт, где расположены указанные сигнальные лампочки. При аварийном уровне воды в сборнике и включении второго (резервного) насоса основной водоотливной перекачки лампочка загорается красным огнем и звонит звонок. Дежурный по станции должен немедленно сообщить об этом диспетчеру сантехники, который направляет дежурного слесаря на перекачку. Для отключения звонка на пульте имеется кнопка.
Оборудуют водоотливные установки центробежными насосами различных типов, пуск и остановка которых автоматизированы.
Принцип работы центробежных насосов. Центробежный насос (рис. 98) состоит из рабочего колеса 1 с изогнутыми лопатками 4, заключенными в неподвижный корпус 3 спиральной формы. Рабочее колесо насажено па вал, вращение которого осуществляется непосредственно от электродвигателя. В корпусе насоса имеются два патрубка для присоединения к всасывающему 5 и нагнетательному 2 трубопроводам. Отверстия в корпусе, через который проходит вал колеса, уплотнены сальниками для создания герметизации. Всасываю-
Рис. 98 Схема центробежного насоса
Центробежные
mini трубопровод имеем клапан с сеткой 7 для исключения попадания твердых частиц мусора.
Центробежный насос может работать только в том случае, когда внутренняя его полость заполнена перекачиваемой жидкостью 6' пли, как принято говорить, находится под «заливом».
Принцип действия центробежных насосов заключается в следующем. Вращение вала насоса приводит в движение рабочее колесо, находящееся в корпусе насоса. Колесо при своем вращении захватывает жидкость и благодаря развиваемой центробежной силе выбрасывает ее через направляющую (спиральную) камеру в нагнетательный трубопровод 2. Уходящая жидкость освобождает занимаемое ею пространство в каналах рабочего колеса. Давление в этой области снижается, и туда устремляется жидкость из всасывающего трубопровода 5 под действием разности давлений, насосы имеют различное конструктивное оформ
ление и классифицируются по:
числу рабочих колес — па одноступенчатые (с одним рабочим колесом), многоступенчатые (с несколькими рабочими колесами, давление жидкости в них повышается на каждом рабочем колесе);
развиваемому напору — на низкопапорные (высота подъема жидкости до 60 м), средненапорные (до 200 м), высоконапорные (более 200 м);
способу подвода жидкости к рабочему колесу — с односторонним или двусторонним подводом (всасыванием);
расположению вала насоса — па горизонтальные пли вертикальные;
способу соединения с двигателем — через ускоритель или напрямую через упругую муфту.
Кроме того, центробежные насосы классифицируют по назначению, способу разъема корпуса, способу отвода жидкости из рабочего колеса и т. п.
На метрополитене основными являются насосы типа НФ, производительность их 72 м3/ч, напор до 40 м.
Оборудование водоотливных установок. На водоотливных установках с большим дебитом воды устанавливают насосы типов НДВ и НДС производительностью до 360 м3/ч с напором до 70 м. Эти насосы имеют двойной вход воды на рабочее колесо, высокий к. п. д. (до 80%), малые габаритные размеры и массу, простую конструкцию, облегчающую их эксплуатацию и ремонт.
Рабочие колеса у этих насосов закрытого типа и в отличие от водопроводных насосов допускают проход через насос крупных механических примесей.
В настоящее время выпускаются новые центробежные насосы типа Ф, которые показали более надежную и устойчивую работу на водоотливных установках по сравнению с насосами типа НФ.
Для усиления водоотлива на метрополитенах за последние юлы проводится работа по замене насосов старых типов, прокладке резервных стояков и оборудованию резервных водоотливных установок.
Насосы периодически осматривают согласно техноло!ическому процессу, один раз в год они проходят средний ремонт и один раз в три года — капитальный.
4.	Санитарные узлы и канализация
В тоннелях, па станциях и вестибюлях метрополитена имеются санитарные узлы для обслуживающего персона па и в необходимых случаях для пассажиров. В местах, где канализационная (фекальная) жидкость не может сплавляться самотеком в общую городскую канализационную сеть (так как последняя расположена значительно выше сетей метрополитена), подача жидкости производится принудительным путем при помощи насосов, которые работают автоматически.
Под санузлом располагают сборный фекальный бак и рядом, в машинном отделении, насосы, находящиеся «под заливом». Сан-уз пы оборудуют центробежными фекальными насосами марки 21/2НФ, а с 1972 г. насосами марки ЭФ—12. Станционные санузлы, оборудованные насосными агрегатами, имеют оповестительную сигнализацию аварийного уровня в фекальном баке.
5.	Отопление
Общие сведения об отоплении на метрополитене. Для поддержания определенной температуры вестибюли станций метрополитена оборудованы системами отопления. Потребителями тепла на станциях являются: кассовые залы, служебные помещения, помещения с электротехнической аппаратурой, тяговые и понизительные подземные подстанции, линейные пункты локомотивных бригад, расположенные в тупиках, водоотливные перекачки; воздушно-тепловые завесы у входных и выходных дверей вестибюля; дренажные устройства подножных решеток на станционных входах; устройства для подогрева ступеней лестничных маршей; горячее водоснабжение для уборки станций и т. и. В наземных вестибюлях отопление должно обеспечивать температуру не ниже -Т5° С. Как правило, отопление водяное, а в ряде мест электрическое.
Теплоснабжение станций осуществляется от тепловых сетей города — теплоцентралей (ТЭЦ) пли районных котельных.
В качестве нагревательных приборов для водяного отопления используют ребристые трубы или регистры из гладких труб, радиаторы типа М-140 или НМ-150, в кассовых залах их располагают по стенам в нишах и закрывают архитектурно оформленными решетками.
При электрическом отоплении в качестве нагревательных приборов применяют электрические печи типа ПТ мощностью от 0,5 до 1 кВт
и электрораднаторы типа РБЭ-1 и др. В некоторых служебных помещениях, где подводка водяного отопления затруднена, отопление производится также типовыми электропечами.
Подогрев ступеней лестничных маршей с применением горячей воды, кроме электрического подогрева ступеней, описанного ниже в главе VI, против образования наледей па ступенях применяют способ обогрева с помощью труб, получающих горячую воду от теплофикационной водяной системы.
Установка водяного подогрева ступеней (рис. 99) устроена так. Под каждую гранитную ступень 1 закладывают три газовые трубы 2 длиной несколько меньше длины ступени. Их располагают в железо-
Рис. 99. Водяной подогрев ступеней: « — ступень с замонолпченпымп трубами; б — схема установки водяного подогрева
бетонном блоке 3 п заливают бетоном, они составляют одно целое с гранитной ступенью (воздушную прослойку не оставляют). Горячая вода в трубы подается насосом <из специального бака 6 (бойлера), куда опа поступает от городской сети теплоснабжения.
При остановке насоса система опорожняется самотеком, предохраняя трубы от замерзания. На этот случай установлена специальная перемычка 5, соединяющая всю систему с баком, минуя насос.
В последнее время эта система упрощена. Трубы закладывают вдоль маршевой лестницы и на них укладывают ступени.
Более низкая стоимость горячей! воды по сравнению с электроэнергией позволяет повысить расход тепловой энергии па подогрев ступеней и создать более высокую температуру на их поверхности, что обеспечивает быстрое таяние снега п льда, а следовательно, и лучшее содержание ступеней.
Подогрев подножных решеток у входных дверей вестибюлей, Входящие с улицы пассажиры на обуви заносят много грязи, особенно в ненастную погоду. Частичное удаление с подошв пассажиров ныли, грязи, снега, влаги производится на металлических решетках с приямниками под ними, которые установлены в вестибюлях за тамбурами входных дверей. Дли-
11G
Рис. 100. Схема подогрева воздуха в дверях вестибюля:
/ — входные двери со сюрочы улицы; 2 — тамбур; 3 — камера для выхода подогретого волдуха из калориферной; 4 — калориферная вентиляционная камера; 5 — двери со стороны станции; б — отверстия для выхода воздуха на улицу
па их 3—4 м, а ширина несколько больше ширины, занимаемой входными дверями.
Под решетками устанавливают систему подогрева от системы отопления наземного вестибюля. По контуру приямпика прокладывают водопроводные трубы для периодического смыва грязи, которая стекает далее в городской водосток.
Воздушно-тепловые завесы. Зимой происходит сильное охлаждение участков тоннелей, расположенных у порталов — мест, соединяющих закрытую трассу метрополитена с открытой. Это охлаждение вызывается врывающимися в тоннель холодными потоками воздуха, возникающими вследствие поршневого действия движущихся поездов и работы тоннельной вентиляции. Поэтому в местах, где близко к порталам расположены станции, с помощью специальной вентиляционной установки устраивают воздушную завесу. От установки воздух нагнетается в каналы и выходит через воздуховыпуск-иую щель (пли ряд отверстий), которые размещают сбоку или сверху тоннеля. Таким образом создается направленная воздушная струя, являющаяся заслоном от проникновения (полностью или частично) холодного воздуха через открытый проем. В отдельных случаях подаваемый воздух предварительно подогревают (от системы отопления станции).
Аналогичными воздушно-тепловыми завесами оборудуют входы и выходы на всех станциях. В большинстве случаев вентиляторы и калориферы устанавливают в дверных тамбурах на месте работы тепловой завесы.
В последнее время вместо воздушно-тепловых завес в вестибюлях стали применять только подогрев врывающегося холодного воздуха. Схема подогрева воздуха в дверях вестюбюля показана на рис. 100.
Включение работы воздушно-тепловых завес в вестибюлях производится утром в начале движения поездов при открытии станций, а отключение по окончании движения и после закрытия метрополитена.
Воздушные завесы у порталов работают в зависимости от погодных условий и необходимости защиты станции от холодных потоков воздуха с улицы. Переключение воздушно-тепловых завес производится, как правило, диспетчером сантехники или дежурным но станции с дистанционного пульта в кабине ДСП ио указанию диспетчера сантехники.
6.	Водоснабжение
Станции и тоннели метрополитена имеют водопроводную сеть для противопожарных и хозяйственных целей (поливка 'платформ, промывка тоннелей, уборка станции, обеспечение душевых, умывальников, санузлов и т. и.). Источником водоснабжения является юродская водопроводная сеть, от которой па станциях устроены специальные вводы. Водопроводные вводы оборудованы водомерными узлами для учета расходе) воды. Наибольший объем в общем расходе воды метрополитена падает на промывку станций и тоннелей. Кроме того, водопроводом оборудованы также каналы и стволы вентиляционных шахт для возможности их промывки. Большинство станций имеет два ввода от различных разводящих труб городской сети, которые расположены с обоих концов станции, между ними проложены соединительные трубы, образуя кольцевую систему водоснабжения станции и прилегающих перегонов. На вводах устанавливают обратные клапаны, чтобы исключить обратное поступление воды из труб метрополитена в городскую водопроводную сеть. Такая система создает падежное бесперебойное снабжение метрополитена водой.
От вводов вдоль тоннелей и станций (под платформой) идут магистральные липни водопровода, от которых сделаны ответвления к по-
Рис. 101. Водопроводная задвижка
жарпым крапам, п другая мелкая разводка.
Водопроводную магистраль в тоннеле прокладывают, как правило, па стороне, противоположной контактному рельсу. Через каждые 500 м и у торцов станций устанавливают задвижки, которые выполняют роль запорного механизма для перекрытия поступления воды в необходимых случаях (авариях, ремонтных работах и т. п.).
Арматуру для водопроводной сети применяют стандартного типа: задвижки типа Лудло и «Москва», вентили диаметром до 75 мм, водопроводные и туалетные краны и т. п.
Параллельная задвижка с выдвижным шпинделем (рпс. 101) устроена так. Корпус / задвижки имеет два фланца для присоединения к трубопроводам. Вращая маховик 2, связанный с вертикаль
пым шпинделем <7, имеющим винтовую нарезку, можно поднимать п опускать затворные диски /, закрывающие сечение трубы. При опускании шпиндель давит па клин 5, расположенный между дисками и, прижимая их к уплотнительным кольцам 6 обеспечивает герметичность задвижки. Когда шпиндель поднимается, клин также поднимается, перестает давить на диски и захватывает их при помощи специальных заплечиков, открывая сечение трубы.
При открытой задвижке диски расположены в се верхней части вне габаритов ствола задвижки и не препятствуют движению воды.
Задвижки разных конструкции изготавливаются внутренними диаметрами от 50 до 2000 мм.
Для управления такой задвижкой на расстоянии с диспетчерского пункта на корпусе задвижки устанавливают электродвигатель с приводом. В последнее время находят применение дисковые поворотные затворы с электроприводом. Подобные задвижки применяются на отдельных участках водопровода метрополитена и на городских водопроводных вводах. При помощи таких задвижек можно менять степень открытия сечения трубы, изменять расход воды в линиях, а также прекращать полностью подачу воды при ремонте отдельных участков трубопровода или в аварийных случаях.
Пожарные и поливочные краны па станциях устраивают в основном двух видов: в шкафу па стене пли вмонтированными в полу (скрытые в лючках и круглых колодцах).
Станционные вестибюли, платформы и переходы имеют раздельные пожарные и поливочные крапы. Диаметр пожарных кранов 50 мм, а длина рукавов 20 м.
Поливочные краны в путевых тоннелях устанавливают через каждые 30 м, а в эскалаторных тоннелях и переходах — через каждые 20 м. Для набора воды моечными машинами и промывочными агрегатами устанавливают краны диаметром 50 мм через каждые 500 м на перегонах и на станциях в конце платформы.
Дежурный по станции должен знать схему разводящей водопроводной сети своей станции, лично принимать меры к предотвращению и ликвидации возможной аварии путем перекрытия задвижки в нужном месте магистрального трубопровода и немедленно ставить в известность поездного диспетчера о месте неисправности или аварии, который сообщит об этом диспетчеру1 сантехники для вызова дежурного слесаря.
Водопроводные трубы на метрополитене имеют сравнительно небольшой срок службы, значительно меныний предусмотренного для городского водопровода. Причиной разрушения труб является электрокоррозия (коррозия, вызванная блуждающими токами), электрохимическая коррозия и пр. Поэтому для увеличения срока службы водопроводные трубы защищают токоизолирующнми фланцами, покрывают изолирующим битумным покрытием и антикоррозионной краской.
Кроме того, причиной разрушения труб, как показали последние исследования Академии коммунального хозяйства, проведенные совместно с санитарно-технической службой Московского метрополи-
тепа, является внутренняя коррозия, вызванная специфическим режимом работы водопроводных систем метрополитена, т. е. малодея-телыюстыо. При застое воды продукты химической коррозии оседают па стенках труб, создавая условия для их разрушения.
7.	Управление санитарно-техническими установками
Существуют три вида управления оборудованием сантехнических установок: местное управление, дистанционное н диспетчерское.
Местное у и р а в л е и и е, при котором переключение оборудования производится па месте его установки при помощи коммутационных приборов.
Дистанционное управление возможно при установке щита дистанционного управления и сигнализации в помещении дежурного по станции (щит ДСП), на щите располагают кнопки управления и сигнальные лампы шахт тоннельной вентиляции, сигнализацию аварийного уровня воды водоотливных установок и санузлов, а также кнопки управления воздушно-тепловыми завесами в вестибюлях.
При включенных устройствах тоннельной вентиляции на щите горит зеленая лампа, при отключенных — красная.
Белые сигнальные лампы нормально погашены. Они включаются специальными переключателями для проверки готовности агрегатов к работе. В верхней части щита ДСП горит сигнальная лампа контроля наличия напряжения в схеме управления п сигнализации.
Каждая водоотливная установка пли санузел, прилегающие к станции, иа щите имеют по две сигнальные лампы: зеленую — «Работа насоса», означающую включение насоса, и красную — «Аварийный уровень», которая загорается при повышении уровня воды в водосборнике водоотливной установки или в фекальном баке до аварийной отметки, при этом одновременно включается звонок. Звуковой сигнал подается также при исчезновении напряжения 220 В в цепи аварийной сигнализации. Отключение звонка производится кнопкой «Съем звукового сигнала».
Сигнализация о состоянии указанных об7>ектов осуществляется постоянно. На щите установлена панель с ключами телеуправления для вентиляционных агрегатов шахт и воздушно-тепловых завес вестибюлей. Эти ключи имеют два положения: «Местное», когда управление указанными агрегатами осуществляется со щита ДСП, и «Диспетчерское» при передаче управления диспетчеру. Панель с ключами телеуправления должна быть опломбирована работниками санитарно-технической службы, а за сохранность пломб несет ответственность дежурный по станции.
При приеме сигнала «Аварийный уровень» дежурный по станции кнопкой «Съем звукового сигнала» должен отключить звонок, немедленно сообщить диспетчеру сантехники (а при возможности — дежурному мастеру сантехники) и сделать запись в оперативном журнале осмотра станционных путей, стрелочных переводов и устройств СЦБ и связи.
При появлении задымления дежурный по станции также должен немедленно сообщить об этом диспетчеру сантехники и выполнить все его указания по переключению агрегатов шахт тоннельной вентиляции (со шита кнопками «Приток» или «Вытяжка») и далее действовать в соответствии со специальным приказом и инструкцией о принятии мер при возникновении пожара на метрополитене.
Следует помнить, что при переключении вентиляционного агрегата с притока на вытяжку и наоборот необходимо остановить агрегат красной кнопкой «Стоп», дать выдержку 2 мни и затем включить его вновь соответствующими кнопками «Приток» или «Вытяжка». Операции надо делать раздельно по каждому из вентиляционных агрегатов шахты. Сигнализация о переключении агрегатов появится через 30—40 с. Все переключения на щите можно производить только с ведома диспетчера сантехники.
При нормальном режиме работы водоотливные установки работают автоматически. Переключение вентиляционных агрегатов согласно графику и воздушно-тепловых завес производится работниками санитарно-технической службы или диспетчером сантехники.
Диспетчерское управление, служащее для оперативного руководства и контроля за всем сантехническим хозяйством метрополитена, осуществляет дежурный диспетчер сантехники.
На линиях Московского метрополитена первых лет строительства для контроля за работой водоотливных установок применена модернизированная электрическая сигнализация лучевой системы с оптической регистрацией сигнала типа 60-ТЛО. При передаче сигнала «Аварийный уровень» у диспетчера загораются белая лампа с номером перекачки, красная контрольная (над ней) и общая лампа «Тревога». В дальнейшем для этих же целей стали применять бесконтактную частотную сигнализацию типа БЧСС-1/19.
Нормально устройства находятся под током. Когда вода в водосборнике достигнет аварийного уровня, поплавковое реле размыкает свой контакт и на диспетчерском пункте появляются звуковой и световой сигналы с указанием дренажной перекачки, где уровень превысил норму. Сигнал поступает на диспетчерский пункт также при исчезновении напряжения или коротком замыкании в электрической цепи.
Новые линии метрополитена оборудованы аппаратурой телемеханики типа ЭСТ-62.
8.	Телемеханизация управления работой санитарно-технических устройств
Для контроля за работой санитарно-технического оборудования, возможных переключений, а также принятия оперативных мер, предотвращающих нарушения нормальной работы метрополитена (например, при задымлении или затоплении), в последние годы нашли применение системы телемеханики. Система включает в себя средства телеуправления и телесигнализации с передачей всех командных и конт
рольных функции диспетчеру сантехники. Телеуправление системы ।юзволнет Д11спетчеру:
изменять режим работы шахт мощной вентиляции, па каждой из которой установлено два—четыре вентиляционных агрегата, переключая их на приток, вытяжку или отключение;
производить включение или отключение воздушно-тепловых завес на входах и выходах вестибюлей станций (как правило, это приходится делать при открытии и закрытии станций в часы начала и окончания работы метрополитена);
управлять задвижками па вводе тоннельного водопровода.
При помощи средств телесш налпзации па щит диспетчера поступает полная информация о состоянии и положении всех устройств, а также о выполнении команд диспетчера после переключения оборудования, а именно:
информация о вентиляционных агрегатах общеобменной! (основной) вентиляции, которая может находиться в одном из трех положений: «Приток», «Вытяжка», «Отключено»;
информация о воздушно-тепловых завесах в положениях «Включена» и «Отключена»;
информация о водоотливных установках и санузлах с насосными агрегатами, дающая два сигнала: об аварийном уровне жидкости в водосборнике (зумпфе) или в фекальном баке и о работе насосов. При нормальном уровне воды контрольные лампы па табло погашены и загораются при аварийном уровне, что сопровождается звуковым сигналом.
Диспетчер по сигнальным лампам на табло ведет контроль, справляется ли дополнительный насос с поступающей жидкостью, и, если уровень в водосборнике не снижается, вызывает дежурного слесаря для проверки работы оборудования па месте.
Табло телесигнализации состоит из отдельных панелей, на каждой из которых изображена мнемоническая схема санитарно-технических устройств двух станций в соответствии с их действительным расположением па станциях и перегонах метрополитена, а также схема тоннельного водопровода и электроснабжения санитарно-технических устройств. На столе у диспетчера установлен пульт с кнопками для управления объектами и средства связи.
Система является непрерывно действующей, т. с. в линию все время от специального источника (генератора) поступают коды определенной частоты. Работает система па принципе частотно-кодового выбора объекта с применением метода последовательного кодирования. Каждый объект может вступить в работу только в случае получения присвоенного ему кода. Кодом называется сочетание кратковременных посылок (импульсов) тока, обладающих различными качествами (числом посылок, длительностью, расстановкой). Эта система позволяет управлять 64 объектами на каждой из 15 станций с помощью указанных кодовых серий, состоящих из 31 импульса и использованием двухпроводной линии связи.
Аппаратура системы выполнена в основном на полупроводниковых приборах.
На каждой станции метрополитена в специальном помещении установлен полукомплект аппаратуры, который осуществляет прием и передачу сигналов от линии связи и преобразует их (в логических блоках телеуправления) в кодированную серию, а также осуществляет дешифрирование, оперативное запоминание команд на релейных элементах и передачу сигналов в псполыштсльпые цепи.
Другой! подобный полукомплскт установлен на диспетчерском пункте и дает возможность диспетчеру управлять этими объектами н получать информацию об их состоянии.
В настоящее время па Московском метрополитене находится в опытной эксплуатации система автоматического измерения параметров микроклимата на станциях: температуры, влажности, содержания углекислого газа и т. п. Для этих целей в местах забора воздуха устанавливают специальные датчики, которые передают сигналы на телеметрическую аппаратуру в релейное помещение станции, затем эта информация поступает к диспетчеру сантехники на цифровой прибор, указывающий физические единицы с указанием отклонения их от нормы.
Комплекс этих устройств телемеханики и телеизмерения можно рассматривать как элемент первой очереди автоматической системы управления (АСУ) подсистемы санитарно-технических устройств метрополитена.
9.	Ремонт и содержание санитарно-технических устройств
В соответствии с технологическими процессами и иоменклатурой ремонта ио утвержденным графикам дистанцией ремонта службы сантехники производятся капитальный и средний ремонты санитарно-технических устройств. Текущий ремонт производится силами эксплуатационных участков дистанций.
Для выполнения указанного комплекса ремонтных работ санитарно-техническая служба имеет ремонтные мастерские, оборудованные необходимым станочным парком и средствами механизации работ.
Работы, связанные с монтажом, демонтажом и транспортировкой громоздкого оборудования от мест установки до мастерских и обратно, осуществляются силами этих мастерских при помощи средств малой механизации —монтажных балок и других грузоподъемных приспособлений, которыми оборудованы шахты тоннельной вентиляции, водоотливные установки, санузлы н т. п.
Основные трудоемкие работы по эксплуатационному содержанию санитарно-технических устройств механизированы.
В водосбонпках (грязесборииках) водоотливных установок скапливается илообразная грязь, смываемая с полов вестибюлей, платформ и степ станций, стволов и каналов вентиляционных шахт, а также образующаяся при промывке тоннелей. Удаление этой грязи из водосборников является трудоемкой и тяжелой операцией и осуществляется с помощью специального агрегата.
Агрегат для очистки водосборников (рис. 102) смонтирован на двухосной железнодорожной платформе 9 грузоподъемностью 20 т
Рпс 102. Агрегат для очистки водосборпп ков
л состоит из цистерны 4 емкостью 12 м3, вакуум-компрессора 7 с электродвигателем <5, связанным с компрессором муфтой 6, и шланга 10.
Цистерна представляет собой сварную цельнометаллическую емкость цилиндрической формы со днищем, куда вварены два штуцера диаметром по 100 мм,
снабженные задвижками. Нижний штуцер 1 предназначен для слива, а верхний 2 — для наполнения цистерны. В противоположной части Цистерны вварен патрубок с крапом, предназначенный для смыва оставшихся в цистерне загрязнений. Для осмотра внутренней части Цистерна наверху имеет горловину с люком <3 диаметром 800 мм. Внутри цистерны установлены перегородки, служащие для смягчения гидравлических ударов, возникающих при транспортировке. В момент работы зумпфового агрегата всасывающий шланг 10 опускается в водосборник, вакуум-компрессор 7 приводится в действие электродвигателем 8 и создаст в емкости разряжение, вследствие этого осадок (пульпа) из водосборника поступает в цистерну. Слив пульпы из цистерны (в специально отведенных для этого местах) производится самотеком через сливной штуцер 1 при снятом вакууме. Для ускорения слива цистерна может быть наклонена на угол до 15°, что осуществляется специальным гидравлическим приводом.
Максимальный уровень наполнения цистерны жидкостью контролируется специальным сигнальным устройством, которое состоит из поплавковой камеры, концевого выключателя, магнитного пускателя для включения или остановки электродвигателя.
Управление вакуумной установкой осуществляется с пульта, расположенного в кабине 5. Производительность зумпфового агрегата около 1 м3/мнн при вакууме 500—600 мм вод. ст.
Время, затрачиваемое на заполнение цистерны пульпой, составляет 12—15 мин, а с учетом всех подготовительных операций — около 30 мин. Опорожнение цистерны без се наклона происходит за 16—20 мин.
В качестве локомотива для транспортировки платформы с зумп-фовым агрегатом используют мотовозы и автодрезины, которые выпускают па линию в ночное «окно».
Электродвигатели, установленные на агрегате, подключают к электроразводящей сети тоннеля напряжением 220/380 В.
Цистерны зумпфовых агрегатов опорожняют на площадках электродепо, где предусмотрены для этих целей отстойники. Затем специально оборудованные автомобили типа «Илосос» вывозят грязь на свалку За черту города.
Грязь из отстойных колодцев подножных решеток у входных дверей вестибюлей удаляется также специальными автомобилями типа «Илосос» п вывозится за черту города.
Очистка отводов и каналов вентиляционных шахт осуществляется промывкой их водопроводной водой, для чего вес шахты оборудованы И р ОМЫ ВОЧ Н ЫМ ВОДО11 роводом.
При ремонтных и ревизионных работах в сети электроснабжения санитарно-технических устройств электродиснетчср ставит в известность диспетчера сантехники об отключении соответствующих агрегатов па определенный период. Диспетчер обязан в этих условиях организовать бесперебойную работу устройств за счет резервных вводов и оборудования.
Все задвижки и вентили согласно ПТЭ метрополитена должны быты окрашены; на водопроводных сетях, водоотливных и канализационных установках на станциях — в красный цвет, на водопроводных сетях и канализации в тоннелях — в черный цвет, на отопительной сети — в соответствии с требованиями Строительных норм и правил.
Помещения, в которых расположены санитарно-технические установки, а также все шахты естественной и искусственной вентиляции должны быть заперты.
У дежурного по станции должна быть схема станционною водопровода с указанием расположения задвижек.
Запрещается спускать в водоотливную сеть мусор, кислоты и горюче-смазочные материалы.
Скорая техническая помощь. Скорая техническая помощь организована для устранения неисправностей аварийного характера в санитарно-технических устройствах: ликвидации аварийных подтоплений объектов метрополитена, очистки водопроводных, канализационных и водосточных коммуникации, производства раскопок, организации работы зумпфовых агрегатов и т. и., а также перевозки ремонтных бригад, оборудования и материалов.
В распоряжении скорой технической помощи имеются специальные автомобили, оборудованные аварийными средствами пожарного назначения, специальными агрегатами, механизмами и приспособлениями, прицепными агрегатами (компрессоры, сварочные) на пневмоходу; насосными агрегатами разного назначения; аварийными переносными механизмами, инвентарем и инструментом; узлами и запчастями, необходимыми для восстановительных работ.
Необходимые аварийные средства имеются также па всех дистанциях санитарно-технической службы метрополитена.
Глава V
ЭСКАЛАТОРЫ
1.	Виды вертикального пассажирского транспорта
Подъем пассажиров иа поверхность земли с платформ станций, при глубине их заложения не превышающей 5—7 м, осуществляется по лестничным маршам, а при большой глубине — с помощью вертикального транспорта — эскалаторами или лифтами (применяются на некоторых зарубежных метрополитенах).
Пассажирские подъемио-траиспортиыс машины вертикального транспорта разделяют па машины прерывного (циклического) и непрерывного действия.
В подъемниках п р е р ы в и о г о де й с т в и я движение кабин или вагонов иа подъем и спуск чередуется с остановками для посадки и высадки пассажиров отдельными партиями. 1\ таким механизмам относятся лифты, натсрпостеры и фуникулеры.
К подъемникам непрерывного действ и я относятся эскалаторы, пассажирские конвейеры (движущиеся тротуары) и канатные дороги.
Общая характеристика пассажирских подъемных устройств. Л и ф т представляет собой кабину для пассажиров, которая подвешена на стальных тросах и перемещается при помощи электролебедки по вертикальным направляющим в шахте. Для уменьшения мощности установки вес кабины уравновешивают грузом — противовесом. На случай обрыва троса в лифтах предусмотрено «парашютное устройство», включающееся в работу автоматически. Вместимость кабины 40 чел. и более.
Производительность лифтов зависит от вместимости кабины, скорости и высоты подъема. Так, например, при двух стволах шахт, каждый из которых оборудован тремя кабинами вместимостью 55 чел., высоте подъема 50 м и средней скорости движения 5 м/с провозная способность лифтовой установки достигает 5 тыс. чел. в час в одном направлении.
Лифтовые подъемники имеют применение па станциях зарубежных метрополитенов с небольшими пассажиропотоками.
П а т е р н о с т е р, как и лифт, монтируется в вертикальной шахте. Кабины патерностера укрепляются посредством шарнирных соединим из двух замкнутых цепей.
Цепи в нижней и верхней частях шахты огибают звездочки. Одни звездочки являются приводными, а другие поддерживают постоянное натяжение цепей. Положение кабин фиксируется направляющими.
Количество кабин в патериостере соответствует удвоенному числу этажей. Кабины открытые (не имеют дверей), по одной ветви пассажиры поднимаются, а ио другой опускаются, причем подъем и спуск производятся одновременно. Патерностер имеет небольшую скорость (0,25—0,3 м/с) и при безостановочном движении кабин позволяет пассажирам свободно входить и выходить па разных этажах.
Ф у и и к у л е р относится к подъемникам прерывного действия. Он представляет собой наклонную железную дорогу, по которой перемещаются два специальных вагончика. Вагончики подвешены на канатах к лебедке, расположенной в верхней части рельсового пути. Вагончики уравновешивают друг друга. Когда один движется вверх, другой идет вниз. Фуникулеры используют для транспортировки пассажиров в горах.
Эскалатор — это лестница с движущимися ступенями, которая служит для перемещения людей с одного уровня на другой. Эскалатор относится к подъемникам непрерывно! о действия.
На двух бесконечных цепях, ветви которых находятся под углом 30° к горизонту, расположены ступени, образующие непрерывно движущийся лестничный марш. Ширина лестничного полотна колеблется от 0,5 до 1 м в зависимости от типа эскалатора и его назначения. Вверху и внизу ступеньки выравниваются в горизонтальные площадки, что создает благоприятные условия для входа и схода людей. Одновременно со ступенями движутся и перила — поручни.
Д в и ж у щ и й с я тротуар по конструкции аналогичен эскалатору, но отдельные звенья его полотна расположены в горизонтальном уровне.
В 1975 г. движущийся тротуар был построен иа станции Самгори Тбилисского метрополитена в подземном переходе. Здесь навстречу друг другу движутся две конвейерные ленты шириной 1 м, а между ними оставлена дорожка для пешеходов. Движущийся тротуар может перевезти за час до 16 тыс. чел. В будущем движущиеся тротуары предполагается использовать для транспортировки пассажиров по пересадочным коридорам в целях увеличения скорости сообщения и сокращения времени, затрачиваемого при пересадке с одной линии метрополитена па другую.
Преимущества отдельных видов подъемников. Сравнивая лифты и эскалаторы, можно отметить следующее: существующие эскалаторы имеют предельную высоту подъема 65 м, в то время как лифтовые установки достигают высоты 200 м. Время перемещения, например, при глубине заложения станции 60 м на подъем в лифтах около 42 с, а на эскалаторе— 120 с, т. е. в 3 раза больше.
По величине капитальных вложений и эксплуатационных затрат эскалаторы выгоднее лифтов при пассажирообороте более 9 тыс. чел. в час и высоте подъема до 50—60 м.
Эскалатор имеет следующие преимущества ио сравнению с лифтами: высокую производительность при непрерывной посадке пассажиров, практически не зависящую от высоты подъема; возможность использования его в качестве неподвижной лестницы; возможность увеличения производительности за счет собственного движения пасса-
жиров по эскалатору. К недостаткам эскалатора следует отнести высокую первоначальную стоимость сооружения и большой расход электроэнергии.
Однако в условиях работы метрополитена решающими показателями являются производительность и удобства для пассажиров, которым отвечает только эскалатор.
Исходя из этих соображений, для метрополитенов Советского Союза Строительными нормами и правилами предусмотрено применение эскалаторов.
2.	Общие данные об эскалаторах
Типы эскалаторов. Впервые эскалатор ступенчатого типа был создан в Америке в 1900 г. В Советском Союзе эскалаторостроеиие развивалось и совершенствовалось одновременно со строительством метрополитенов.
Первые отечественные эскалаторы типов Э-1 (Н-10) и Н-30-1 были установлены па станциях первой очереди Московского метрополитена в 1935 г.
На второй очереди метрополитена в 1938 г. были установлены двухприводные эскалаторы типа П-40 высотой до 40 м. С 1941 по 1951 г. выпускались модернизированные варианты эскалаторов. На четвертой очереди (Кольцевой линии) Московского метрополитена установлены эскалаторы тппов ЭМ-1, ЭМ-4 и ЭМ-5. На этих машинах применена новая кинематическая схема лестничного полотна, новая конструкция приводной группы и поручневой установки.
На первой очереди Ленинградского метрополитена установлены эскалаторы типа ЛТ-1, предназначенные для использования на линиях глубокого заложения. В последующие годы был выпущен новый типовой ряд эскалаторов ЛТ-2, ЛТ-3, ЛТ-4 и ЛТ-5 на высоту подъема от 5 до 65 м при скорости движения ленты 0,9 м/с и ширине ступени 1 м. Начиная с 1963 г., при высоте подъема до 7 м устанавливали поэтажные эскалаторы типов ЛП-6, ЛП-6А и ЛП-6К. Таким образом, на метрополитенах используют эскалаторы 17 основных типов.
Указанные типы эскалаторов различаются высотой подъема и конструкцией основных узлов привода, главного вала, направляющих, ходового полотна, поручневого устройства, натяжной станции, схемой электропривода.
Основные параметры эскалаторов. Угол наклона эскалатора к горизонту составляет 30°. В этом случае ходовое полотно имеет наиболее рациональное соотношение размеров ступени: ее высоты (подступи) равной 200 мм и глубины — площадки (проступи) равной 400 мм (рис. 103). При угле наклона 45 и 60° соотношение размеров ступени не обеспечивает безопасной перевозки пассажиров. Ширина ступени для эскалаторов метрополитена принята равной 1 м (в эскалаторах, установленных в зданиях, — 0,6 м).
Высота эскалаторов по вертикали может быть различной в зависимости от глубины заложения станции. Панбольшая высота подъема эскалаторов типа ЛТ-2 достигает 65 м. При большей высоте подъема 128
Рис. 103. Угол наклона ступени эскалатора к горизонту
на поверхность устанавливают последовательно два эскалатора (два марша).
Скорость движения лестничного полотна установлена с учетом обеспечения безопасности входа на эскалатор, выхода с него, а также максимальной производительности по перевозке пассажиров. Она принята равной 0,72, 0,94 и 1,0 м с. Дальнейшее увеличение скорости ходового полотна эскалаторов находится в стадия изучения.
Величина ускорения лестничного полотна при пуске и торможении должна обеспечивать безопасность пассажиров, находящихся на эскалаторе. Исходя из этого, ускорение в начальный момент пе должно превышать 0,6 м/с2 и в процессе пуска — 0,75 м/с2 независимо от степени загрузки эскалатора пассажирами. Величина замедления при торможении рабочими тормозами не более 0,6 м с2 на спуск и не более 1 м/с2 на подъем. При торможении аварийным тормозом на спуск величина замедления не должна превышать 2 м/с2.
Производительностью, или провозной способностью эскалатора, называют число пассажиров, перевозимых в единицу времени (за 1 ч или 15 мин). Она может быть представлена следующей формулой:
5 = 3600 — wf,
^С'Г
где v — максимальная скорость движения полотна, равная 0,9 м/с; /ст —- шаг ступени, равный 0,40 м;
п — число пассажиров, помещающихся на одной ступени (заполнение эскалаторного полотна), обычно принимают п = = 2 чел.;
ср — коэффициент заполнения ступеней полотна, учитывающий неравномерность заполнения ступеней, принимают равным 0,5—0,6.
Для принятых параметров провозная способность эскалатора составит
5 = 3600-^-2-0,5 = 8100 чел/ч. 0,40
Эта величина и установлена Строительными нормами и правилами для расчета числа эскалаторных лент на станциях метрополитена в зависимости от ожидаемого пассажиропотока.
Из расчетов видно, что провозная способность эскалатора не зависит от высоты подъема, а находится в прямой зависимости от скорости
Риг. 101. Общий вид эскалаторного наклона
движения полотна и коэффициента заполнения ступеней эскалатора пассажирами.
Подсчеты па основе натурного обследования показывают, что на ряде станций при коэффициенте заполнения ступеней полотна 0,7— 0,8 (что пе всегда возможно) один эскалатор может перевезти до 10— 12 тыс. чел. в час.
При проектировании в выборе числа эскалаторных лент более правильно исходить из условий максимального 15-минутного потока пассажиров в час «пик».
Как правило, иа станциях число эскалаторных лент должно быть не менее трех ка каждом вестибюле. На провокзальиых станциях, где поступление пассажиров имеет резко неравномерный характер (например, по прибытии поездов) , наклонный ход сооружают па четыре эскалаторные ленты (рис. 104). Четырехленточные эскалаторные наклоны, как правило, делают также на пересадках с одной липни иа другую, где в часы «пик» всегда бывают большие пассажиропотоки.
3.	Устройство и принцип работы эскалатора
Общие сведения о конструкции. Ферма эскалатора закреплена в наклонном тоннеле станции па железобетонном фундаменте. Эта сварная металлоконструкция состоит из уголков, швеллеров, полос металлического проката и литья, изготовленных в виде отдельных секций и состыкованных друг с другом болтовыми соединениями пли сваркой. На ферме пли непосредственно на железобетонном фунда
менте размещены основные узлы эскалатора (рис. 105). Эскалаторное полотно состоит пз ступеней 3 с основными и вспомогательными бегунками (роликами) и тяговых цепей 4, к которым шарнирно прикреплены ступени.
Тяговые цепи надеты на звездочки 11 \\ 14. Верхняя звездочка 11 приводная, она насажена на главный вал, получающий вращение от электродвигателя 12 через редуктор. Нижняя звездочка 14 натяжная и имеет возможность горизонтально перемещаться. Натяжное устройство 13 осуществляет нужное натяжение тяговых цепей.
Полотно опирается бегунками ступеней па две пары параллельно расположенных металлических направляющих 5, которые в местах перехода к горизонтальным участкам расходятся по высоте, обеспечивая неизменность положения ступеней.
Вдоль лестничного полотна, с обеих сторон эскалатора вместе со ступенями с такой же скоростью движутся поручни 6, служащие пассажирам для опоры. Поручни представляют собой замкнутую прорезиненную ленту, перекинутую через приводные блоки 2 и 8 с приводом от главного вала эскалатора через цепную передачу 9 и натяжным устройством 7 (на эскалаторах типа ЯП). Для эскалаторов глубокого заложения приводной блок 8 получает вращение через цепь от звездочки, размещенной на общей оси со звездочкой специального (цевочного) зацепления, получающей вращение от тяговых цепей.
Внизу и вверху эскалатор имеет входные площадки с i ребенками 1 и 10, которые обеспечивают безопасный сход пассажиров с лестничного полотна.
Верхняя часть эскалатора, прикрывающая металлоконструкции, механизмы и поддерживающая поручни, называется балюстрадой.
Эскалаторы имеют дистанционное управление из трех мест: с верхнею и нижнею пультов, расположенных у входа на эскалатор и выхода с эскалатора, а также со щита управления, находящегося в машинном зале.
По расположению и назначению отдельных элементов конструкцию эскалатора можно разделить на три части: верхнюю, где находит-
Рис. 105. Схема устройства эскалатора
ся машинный зал, наклон и нижнюю, 1дс находится натяжная станция.
Машинный зал. В этом зале размещено оборудование приводной станции, состоящее пз привода н главного приводного вала.
Приводные станции эскалаторов имеют общий машинный зал. Он расположен иод полом верхнего (или промежуточного) вестибюля. Так как ширина приводной станции обычно значительно шире металлоконструкции эскалатора, то приводные станции приходится располагать «вразбежку» , удлиняя и выдвигая средний эскалатор «вперед» в помещение машинною зала. При размещении четырех эскалаторов приводы двух средних эскалаторов выдвигают также вперед и располагают их симметрично.
Нумерация машин в пределах одного эскалаторного наклона производится порядковыми номерами слева направо, если смотреть на эскалатор, находясь у нижней его гребенки.
В привод входят электродвигатель, соединительные эластичные муфты, рабочие тормоза, редукторы, зубчатые муфты, а также малый привод.
Привод эскалатора в зависимости от типа может иметь различную компоновку и конструкцию. Движение привода эскалаторов типов ЛТ-2 и ЛТ-3 (рис. 106) производится от электродвигателя /, вал которого соединен эластичной муфтой с валом редуктора. Эластичная муфта одновременно является тормозным шкивом, на который
Рис. 106. Схема привода эскалаторов типов ЛТ-2 н ЛТ-3
для остановки эскалатора воздействуют рабочие тормоза 2. Далее движение передается через быстроходный редуктор -7, зубчатую муфту 4, промежуточный вал 6 па главный приводной вал 6' с тяговыми звездочками 10 и аварийным тормозом 12, приводящим в движение тяговые цепи 11.
Для привода эскалатора служит э л с к т р о д в и г а т е л ь переменного тока, трехфазный с короткозамкнутым или с фазным ротором (с контактными кольцами), напряжением 380 В, мощностью от 20 до 200 кВт (в зависимости от высоты подъема эскалатора, с частотой вращения от 580 до 1000 об мин.
В настоящее время в схемах управления электроприводом эскалаторов используют контакторные аппаратры и приборы, которые обладают рядом существенных недостатков: громоздкостью, необходимостью тщательного надзора и ухода и т. д. Развитие техники п создание мощных управляемых полупроводниковых выпрямителей (тиристоров) позволили применить для этих целей принципиально новые системы регулируемых электроприборов переменного тока.
Поскольку электродвигатель имеет частоту вращения 580—1000 об/мин, а главный вал — только 9—13 об мин, между электродвигателем и главным валом установлен передаточный механизм — р е-д у к т о р, который служит для уменьшения числа оборотов, передаваемых от двигателя па приводной вал п для увеличения момента вращения. Конструкция этих передаточных механизмов на разных типах эскалаторов различна.
Валы двигателей и редуктора соединены с помощью эластичных муфт, связанных между собой металлическими пальцами, на которые надеты резиновые амортизаторы, смягчающие ударную нагрузку при пуске эскалатора.
Конструкция быстроходного редуктора для привода эскалаторов типов ЛТ-2 и ЛТ-3 показана на рис. 106. Пои помощи шевронных косозубых колес 7, насаженных на промежуточный вал 6, движение передается на ведомые косозубые колеса 9, расположенные по обеим сторонам главного вала 8. Вместе с тяговыми звездочками и аварийным тормозом, эта передача заключена в кожух и образует так называемый главный редуктор 5. Смазка зубчатых передач эскалаторов ЛТ принудительная, цпкруляцпонная, обеспечивается специальной насосной установкой, имеющейся в машинном зале.
Каждый эскалатор оборудован тормозами двух типов: рабочими и аварийными.
Для остановки эскалаторов в процессе их нормальной эксплуатации служат рабочие тормоза. Рабочий тормоз вступает в работу при каждой остановке эскалатора (пли отключении питания от электродвигателя), обеспечивая надежное и плавное снижение скорости п остановку полотна, на котором находятся пассажиры. Этот тормоз 2 установлен на входном валу быстроходного редуктора 3 и при остановке эскалатора воздействует именно на этот вал. Рабочий тормоз — колодочного типа и создает тормозное усилие за счет действия пружинно-грузового устройства, обеспечивающего плотное прилегание тормозных колодок к рабочей поверхности тормозного шкива.
Управляют рабочим тормозом специальные электромагниты пли электрогпдротолкатели, которые питаются электроэнергией совместно с электродвигателем главного (или вспомогательного) привода, при отключении электродвигателей электромагниты также отключаются. Когда электромагнит отключен, пружинно-грузовое устройство воздей
ствует па тормозные колодки, вызывая затормаживание эскалатора. При включении электродвигателя обмотки электромагнитов обтекаются током и специальная рычажная система растормаживает эскалаторы. В схеме рабочего тормоза эскалатора типа ЛП-6, представляющей наиболее совершенную конструкцию пружинного тормоза (рис. 107), взамен электромагнитов применен электрогпдротолка-тель 9. При включении тока двигатель 6 толка юля вращает крыльча
тку, которая расположена внутри кожуха электрогндротолкателя, создавая давление масла под поршнем, заставляя шток 7 подниматься вверх. Шток 7 действует на угловой рычаг 4 тормоза, поворачивая его вверх. Пружина 8 при этом сжимается, передавая движение на вертикальную тягу 5, затем верхнюю тягу 3, и рычаг колодки 2 размыкает тормозные колодки 1.
При отключении тока пружина 8 тянет рычаг 4 вниз, смыкая через указанную систему тяг тормозные колодки 1.
Тормозное устройство должно обеспечивать удержание лестничного полотна эскалатора при двойной эксплуатационной нагрузке в пределах установленных норм тормозных путей.
А в а р и й и ы и тормоз предназначен для автоматической остановки загруженного лестничного полотна в аварийных случаях, к которым относятся: разрыв связи в кинематической цепи привода между двигателем п ведущим тяговыми звездочками; случаи, когда рабо-
чие тормоза не могут остановить и удержать лестничное полотно; нарушение магнитной связи в электродвигателе. Разрыв связи в кинематической цепи привода может быть вызван поломкой отдельных деталей.
Аварийный тормоз в процессе нормальной эксплуатации эскала-
торов пе работает, но должен быть готов к немедленному автоматическому действию в любой мо-

Рнс. 107. Схема рабочего тормоза эскалатора ЛП-6
мент при возникновении аварийных ситуаций.
По конструкции аварийный тормоз представляет собой дисковую фрикционную винтовую систему с электромагнитным приводом. Тормозное устройство расположено па главном приводном валу с внешней стороны тяговых звездочек.
Па эскалаторах, построенных ранее, в качестве тормоз-
пых элементов использованы диски тяговых звездочек, а
на эскалаторах более позднего выпуска (типов ЛТ и ЛП) такими тормозными элементами являются ступицы тяговых звездочек. К указанным поверхностям тяговых звездочек прикреплены кольцевые тормозные обкладки из имеющего высокий коэффициент трения материала феррадо. К этим тормозным элементам (во время действия аварийного тормоза) прижимается тормозной барабан, вызывая торможение эскалатора.
Тормоз работает так. В случа
Рис. 108. Схема малого привода эскалатора ЭМ-4
х превышения допустимой скорости
лестничного полотна или при изменении направления его движения с подъема на спуск, специальное реле оборотов 14 (см. рис. 106), соединенное ускорительной передачей с главным валом, отключает электродвигатель привода эскалатора и включает ток в обмотку магнита аварийного тормоза, закрепленного па металлоконструкции эскалатора (на рис. 106 не показано). Якорь электромагнита системой рычагов останавливает вращение тормозного барабана, который насажен на главном валу. При этом главный вал продолжает вращаться либо по инерции, либо под воздействием нагрузки от пассажиров.
Конструкция тормоза такова, что при неподвижном тормозном барабане и вращающемся главном вале специальная гайка, находящаяся внутри тормозного барабана, прижимает тормозной барабан к фрикционной поверхности звездочки. Возникающая при этом сила трения останавливает вращение главного вала и движение эскалатора. По мере навинчивания ганки сила нажатия барабана, а следовательно, и тормозная сила, увеличиваются. Таким образом, чем больше пассажиров на эскалаторе, тем больше тормозной момент.
М а л ы й привод предназначен для передвижения незагруженного лестничного полотна со скоростью 0,03—0,04 м/с, что необходимо для производства ремонтио-ревезионных работ: разборки и сборки лестничного полотна, смазки тяговых цепей, а также для растормаживания аварийного тормоза.
Малый привод эскалатора типа ЭМ-4 (рис. 108) состоит из вспомогательного (асинхронного) электродвигателя 1, соединенного пальцевой муфтой с червячным редуктором 2 вспомогательного электродвигателя, выходной вал которого присоединен эластичной муфтой к заднему концу главного двигателя 4 эскалатора, на валу которого закреплены рабочие тормоза 5. Подвижная полумуфта выходного вала червячного редуктора малого привода снабжена рычажной отводкой 3, при помощи которой осуществляется присоединение и отключение малого привода от главного двигателя.
Рычажная отводка сблокирована с управлением эскалатора так, что пуск главного двигателя невозможен при присоединении к нему
малого привода.
Управление малым приводом может производиться с панелей в машинном зале, кнопочных постов па приводной и в натяжной станциях с помощью штепсельных розеток, вилок для пуска эскалатора и переносного пускателя в разных точках эскалатора.
В верхней части эскалатора располагаются г л а в и ы й п р п-водно и вал 8 (см. рис. 106) с аварийным тормозом и две тяговые звездочки, которые передают движение на тяговые цепи. Главный приводной вал приводит в движение лестничное полотно и обеспечивает переход ступеней с рабочей иа холостую ветвь и обратно. Вал вращается па двух роликоподшипниках, корпуса которых установлены па мета л л о констр у к цн и при води о й ста 11 ци 11.
Конструктивно главный приводной вал выполнен в зависимости от типа эскалатора.
Па главном валу расположены редуктор 13 п реле оборотов 14, являющееся датчиком аварийного тормоза.
На приводной станции находится площадка для производства осмотра и ревизионных работ. Здесь имеются съемные участки направляющих, где производят выемку ступеней, а также чистку тяговых цепей, цепей привода поручней, ступеней и их смазку. При ревизионных работах эскалатор включают только с малого привода.
Наклонный эскалаторный тоннель. В наклонной части эскалатора размещены лестничное полотно, направляющие лестничного полотна, балюстрада, поручневые устройства и при входе па эскалатор входные площадки п гребенки.
Лестничное поло т и о (см. рпс. 105) представляет собой телсжкп-стунепп 3 на четырех бегунках 15. Основные бегунки сту пеней с обеих сторон шарнирно связаны между замкнутыми тяговыми цепями 4. Лестничное полотно непосредственно осуществляет перемещение пассажиров и является наиболее ответственным рабочим органом эскалатора.
Тяговые цепи по конструкции являются пластинчатыми, втулочно-роликовыми. Они различаются по шагу звеньев, который должен быть кратным шагу ступеней. Запас прочности тяговых цепей по отношению к расчетному7 натяжению цепи при эксплуатационной нагрузке должен быть пе менее семикратного, что контролируется при изготовлении цепей. Особенностью конструкции тяговых цепей является наличие устройства против провисания и складывания их звеньев. Для изготовления цепей применяют высококачественные легированные хромопикелнвые стали. Детали цепей, пластины, валики и ролики подвергают термообработке. После термообработки все детали проверяют на отсутствие пороков в металле и прочность. При эксплуатации шарниры тяговых цепей должны иметь хорошую смазку.
Долговечность тяговых цепей отечественных эскалаторов по прочности и износу7 весьма велика. Для удобства монтажа и демонтажа цепи изготавливают в виде отдельных плетей на четыре—восемь ступеней и на нестандартных участках иа одну-две ступени в зависимости от типа эскалаторов. Плети стыкуются между7 собой соединительными вилками и валиками.
1254 мм
iooo
Рпс. 109 Ступень эскалатора
С т у 11 е п п, непосредственно воспринимающие нагрузку от пассажиров, имеют конструцпю в виде металлической тележки с каркасом 6 и прикрепленным к нему7 реечным настилом 5 (рпс. 109). Каждая ступень опирается па четыре бегунка (ролика), два из которых своими полуосями 3 связаны с тяговыми цепями и называются основными 2, а два других /, соединенные осью 4, являются поддерживающими или вспомогательными. Основные и вспомогательные бегунки перемещаются по отдельным направляющим, расположенным в одной плоскости, а в местах перехода к горизонтальным участкам расходятся по высоте, обеспечивая переход ступеней в ровную горизонтальную площадку (рис. ПО).
Рис. 110. Переход ступеней эскалатора в горизонтальную площадку
Основной бегунок 2 (см. рис. 109) испытывает нагрузку на огибающем участке до ООО 800 даН (кгс). Основные и вспомогательные бегунки изготовляют из волокпнта с запрессовкой металлической втулки для установки и крепления подшипников.
Для снижения шума, возникающего при работе эскалатора, а также для уменьшения износа направляющих, на бегунки надевают обрезиненные обода.
Реечный пастил 5 состоит из отдельных блоков изготовленных из волокпита (фенолоформальдегидной смолы с органическим волокнистым наполнителем) светло-коричневого цвета с концевыми срезами для установки козырьком черного цвета, которые являются съемными частями (их заменяют при износе). Глубокое рифление пастила, во впадины которого входят зубья гребенок, обеспечивает безопасность пассажиров при сходе па неподвижный пол. Ступени рассчитаны иа двух человек, ширина ступени 1 м и проступи площадки 0,4 м. Ступень в сборе имеет пятикратный запас прочности по отношению к расчетной нагрузке.
Каждый эскалатор вверху и внизу имеет входные площадки. Они не относятся к ходовому полотну, однако работа их непосредственно связана с работой ходового полотна и обеспечивает безопасность перевозки пассажиров.
На входной площадке устанавливают съем н ы е гр ебе п к и, изготовляемые, из стального листа с зубьями клиновидной формы, шаг которых соответствует шагу реечного настила. Гребенки крепят к наклонной части входной площадки винтами. Положение входной площадки может регулироваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Верхняя часть входной площадки за зубьями имеет поверхность с поперечным рифлением против скольжения подошв пассажиров. Концы зубьев входных площадок утоплены между рейками настила ступеней с уклоном 1:5; выход их выше поверхности реек настила не допускается. Между зубьями гребенки и рейками пастила ступеней должен быть небольшой зазор для прохода полотна настила без задевания.
Для направления ступеней и исключения ударов их о гребенку служат специальные устройства — ловители, которые обеспечивают необходимую точность прохождения настила ступеней между зубьями гребенок.
Направляющие лестничного полот н а — это стальные дорожки, по которым катятся бегунки. Направляющие служат опорой для ступеней. Бегунки воспринимают нагрузку от веса лестничного полотна и пассажиров, создают заданную траекторию движения ступеней на всех участках трассы наклона и обеспечивают горизонтальное положение настила ступеней перед гребенками. Направляющие изготовляют из прокатных профилей, а на огибающих участках некоторых типов эскалаторов они имеют литую или сварную конструкцию. Беговая дорожка для основных и вспомогательных бегунков может иметь поверхность, соответствующую профилю бегунков, или на ней закрепляют стальную съемную ленту такого же профиля.
Направляющие основных и вспомогательных бегунков устанавливают па всем протяжении трассы. Направляющие основных бегунков с внешней стороны имеют реборды, препятстсвующие боковым смещениям лестничного полотна.
Па горизонтальных участках перед верхними и нижними входными площадками устанавливают контрпаправляющие, которые располагаются над бегунками и предохраняют сту пени от подъема при попадании посторонних предметов, заедания основных бегунков в полых валиках тяговых цепей и др. По всей длине направляющих основных бегунков устанавливают контруголки против складывания тяговых цепей в случае их обрыва, что ограничивает разрыв между ступенями п повышает степень безопасности перевозок.
Контруголкн па рабочей (верхней) ветви направляющих располагают над тяговыми цепями, а на холостой — под тяговыми цепями с зазором 4—8 мм.
Основные требования, предъявляемые к направляющим при их установке, состоят в следующем: строгое симметричное расположение правой и левой направляющих относительно оси эскалатора; горизонтальное расположение их как в продольном, так и в поперечном направлениях. Поверхность направляющих должна быть чистой, гладкой, без заусенцев, острых кромок и уступов. Конструкция направляющих должна обеспечивать плавное движение лестничного полотна, прочность и жесткость всех устройств.
Б а л ю с т р а д а служит ограждением механизмов, расположенных по наклону эскалатора и его декоративным оформлением. Па балюстраде устанавливают аварийные выключатели (ручки «Стоп») и телефонные аппараты. Конструктивно опа выполнена сборно-разборной из фанерных щитов, облицованных деревом ценных пород пли бакелитовой пленкой, а также из металлических или деревянных элементов специального профиля (для фартуков, карнизов и плинтусов).
Щиты и все элементы балюстрады изготовляют из огнестойких материалов. Поскольку с балюстрадой соприкасаются одежда, обувь и руки пассажиров, ее поверхность выполняют ровной, без острых кромок. Зазоры между балюстрадой и боковой поверхностью ступеней не должны превышать 10 мм, а между поверхностью балюстрады и поручнем — 5 мм.
В последние годы устанавливают щиты, покрытые бакелитовой пленкой. Они имеют хороший внешний вид, стойки к истиранию и царапинам, а главное исключают трудоемкий тяжелый труд по полировке, которая необходима при офанеровке щитов деревом ценных пород. В целях повышения долговечности узкие щиты (вставки), располагаемые под поручнем, выполняют из нержавеющей стали. Соединение горизонтальных и вертикальных щитов между собой осуществляется раскладками (штаниками) или специальными профилями, имеющими внутреннее крепление. На уровне настила ступеней находится вертикальный лист, называемый фартуком. Эта наиболее изнашиваемая часть выполняется из дерева особо прочных пород, дельтадревесины, или нержавеющей стали. Отдельные листы могут быть быстро заменены.
В настоящее время ведется разработка конструкции балюстрады из алюминиевых сплавов. Полированную поверхность балюстрады рабочие по уборке станции очищают от пыли несколько раз в день согласно установленному технологическому процессу уборки станции.
Пору ч е п ь является дополнительной опорой, обеспечивающей устойчивое положение пассажиров па ступени движущегося ходового полотна, особенно в момент входа пассажиров па эскалатор и схода с него. Поручень располагается с обеих сторон эскалатора и движется с той же скоростью, что и ходовое полотно (допустимое отклонение не более 2%). Поручень представляет собой бесконечную эластичную лепту специального С-образпого профиля.
Поручень 6 (см. рис. 105) приводится в движение от приводного ведущего блока 8 поручня при помощи фрикционного сцепления (сцепления силой трения) между резиновым ободом блока и поручнем. Необходимая сила сцепления достигается соответствующей натяжкой поручня при помощи натяжного (грузового) устройства 7. Кроме того, натяжное устройство компенсирует остаточную упругую вытяжку поручня, а также обеспечивает автоматическую остановку эскалатора в случае обрыва пли заклинивания поручня.
Ведущий приводной блок через систему звездочек и цепной передачи получает вращение от тяговой цепи, а па малых эскалаторах, где ведущий блок 8 поручня расположен близко к главному валу, цепной передачей 9 непосредственно от главного вала, как это показано па рис. 105.
Поручень изготовляют из плотной и прочной ткани (бельтинга) шириной 90 или 112 мм; шесть—восемь слоев бельтинга проклеены между собой резиновым клеем и снаружи покрыты резиновой обкладкой толщиной 3—5 мм. Для более прочного удержания поручня иа направляющих, особенно па криволинейных участках, он имеет профиль с загнутыми вниз краями.
Верхняя рабочая ветвь поручня, располагаемая на балюстраде, движется по латунным или медным направляющим специального профиля, закрепленным на кронштейнах. На холостой ветви эскалатора под балюстрадой поручни опираются иа транспортные ролики. На огибающих участках приводной станции положение поручня ограничивается транспортерными катушками.
Конструкция и материал поручня обеспечивают его достаточную прочность, жесткость и износоустойчивость, упругость к деформации и красивый внешний вид.
Натяжная станция. Натяжная станция является нижним окончанием эскалатора. На ферме эскалатора в ее основании на общей или раздельных осях установлены натяжные звездочки, которые имеют жесткую связь с устройством, обеспечивающим натяжение тяговых ценен. Это устройство состоит из натяжной каретки, системы рычагов и пружин. Конструктивное исполнение их для различных типов эскалаторов различно.
Например, натяжная каретка для эскалаторов типа Н имеет такое устройство (рис. 111). На сварной металлической раме 1 на подшипниках качения 11 монтируется ось 10, на которой насажены две патяж-
Рис. 111. Устройство натяжной каретки
ные звездочки 9. Вся рама со звездочками опирается четырьмя катками 2 на ферму 3, по которой опа может перемещаться. Пружинно-грузовая натяжка состоит из системы рычажков 4, грузов 5, пружины 7.
Для направления каретки катки имеют реборды. Такое же назначение выполняет специальный направляющий ползун 12, закрепленный на швеллере тележки.
Отрегулированная на определенное усилие пружина создаст постоянную заданную натяжку всего хода полотна. В процессе эксплуатации тяговые цени 8 вытягиваются (вдоль оси эскалатора) в сторону натяжной станции. В целях обеспечении безопасности перевозки пассажиров предусмотрено специальное защитное устройство. При отходе тележки в сторону натяжной или приводно]! станции выше допустимых норм срабатывает блок-контакт 6, отключающий питание электродвигателей и электромагнитов рабочих тормозов, обеспечивая остановку эскалатора.
Переход ступеней с одной ветви на другую в натяжной станции осуществляется так же, как и на приводной станции, по поворотным стенкам, являющимся продолжением направляющих для вспомогательных бегунков. Опорой для основания бегунков являются тяговая и натяжная звездочки, так как в этих местах направляющие кончаются.
4.	Запуск и остановка машин. Защитные устройства
Электродвигатели эскалаторов получают питание с понизительной подстанции от двух секций шин, чем обеспечивается надежность работы электродвигателей. При снятии напряжения с одной из секций шин происходит автоматическое замещение секции.
Пуск эскалатора может производиться из трех мест: из машинного зала, с верхнего пульта у правления (у верхней гребенки) и с нижнего пульта управления (у нижней гребенки).
Остановка эскалатора предусмотрена кнопками из машинного зала, с верхнего и нижнего пультов управления, а также
расположенными па головках балюстрады ручками «Стой», которыми при необходимости может воспользоваться любой пассажир.
Для обеспечения безопасной перевозки пассажиров каждый эскалатор оборудуют специальными защити ы м и б л о к прово ч-н ы м и у с т р о й с т в а м и, называемыми блок-коптактами. Блок-контакты установлены в различных местах эскалатора, нормально они замкнуты и соединены последовательно между собой, образуя электрическую цепь, именуемую блокировочной. Перед пуском эскалатора и в процессе его работы блокировочная цепь должна быть замкнута. Об исправности блокировочной цепи и готовности эскалатора к пуску машинист получает информацию по горению сигнальных ламп, расположенных на панелях, верхнего и нижнего пультов управления. После пуска эскалатора питание сигнальных ламп автоматически отключается.
При срабатывании хотя бы одного из защитных устройств блокировочная цепь размыкается, что вызывает остановку эскалатора. Блокировочные устройства работают автоматически при воздействии на них подвижных элементов эскалатора, отключая питание электродвигателей и тормозных электромагнитов и обеспечивая таким образом остановку эскалатора.
Блок-контакты тяговых цепей, расположенные в натяжной станции с правой и левой сторон эскалатора, срабатывают при обрыве пли чрезмерном удлинении тяговых цепей, а также при попадании посторонних предметов в нижнюю гребенку эскалатора.
Блок-контакты подъема ступеней срабатывают при попадании постороннего предмета на направляющие вспомогательных бегунков, что вызывает подъем ступеней, или при нескладывании степеней, в этих случаях бегунок в зоне блок-коптакта приподнимается, задевает за подвижной рычаг, и блок-контакт срабатывает. Таких блок-коптактов установлено два: один на приводной, а другой на натяжной станции с противоположных сторон эскалатора.
Аналогичные устройства обеспечивают остановку эскалатора в случае обрыва цепи ступеней, увеличения скорости движения ступеней сверх установленной или когда на эскалаторе, работающем на подъем, направление движения ступеней изменяется.
Блок-контакты поручня срабатывают при обрыве или чрезмерном удлинении поручня, а также при попадании постороннего предмета между поручнем и скобой, где поручень уходит внутрь балюстрады; в этом случае возможна поломка скобы и как следствие длительный простой эскалатора в ремонте. Блок-контакты поручня расположены на приводной станции под фермой, справа и слева.
Блок-контакты аварийного тормоза срабатывают при включении электромагнита аварийного тормоза, при этом отключается питание электродвигателя и электромагнитов рабочих тормозов. Эти блок-кои-такты расположены на металлоконструкции приводной станции у стопорного механизма аварийного тормоза.
Кроме указанных автоматически действующих блок-коптактов, в блокировочную цепь включены устройства, работающие от воздействия на них вручную. К ним относятся: ключи экстренной остановки
эскалатора — ручки «Стоп», расположенные па балюстраде; кнопки «Стоп» для остановки эскалатора обслуживающим персоналом (на щите управления и в пультах управления у верхней и нижней гребенки), включатели запрета для исключения случайного пуска эскалатора при ревизионных работах посторонним лицом; блок-контакты троса, протянутого по всему наклону с обеих сторон эскалатора, предназначены для немедленной остановки эскалатора при несчастном случае с обслуживающим персоналом пли неисправности эскалатора; блок-контакты малого редуктора исключают возможность одновременного пуска двигателей главного и малого приводов.
Кроме электромеханических блокировочных устройств, на эскалаторе имеется также электрическая защита. Опа предназначена для отключения питания электродвигателя при коротких замыканиях в отдельных фазах силовой цепи, при длительных перегрузках электродвигателя, при исчезновении тока в одной из фаз, а также при коротких замыканиях в цепях управления.
Тормозные пути эскалатора систематически проверяют па свободном от пассажиров эскалаторе. Эти пути должны соответствовать установленным нормам (в пределах 600—1300 мм в зависимости от типа машин), однако под нагрузкой они несколько изменяются: при остановке эскалатора, работающею на спуск, увеличивают, а на подъем уменьшают.
5.	Управление эскалаторами и порядок их работы
Управление эскалаторами. Электрическое оборудование, предназначенное для управления эскалаторами, смонтировано на специальных щитах-панелях управления, расположенных в машинных залах эскалаторов. Отдельные электрические аппараты размещены в непосредственной близости у механического оборудования и связаны со щитом \ правления электрическими цепями посредством кабелей пли проводов.
Электрическая аппаратура воздействует через цепь питания на электродвигатели и тормозные устройства, обеспечивая их включение или отключение в заданном режиме.
Электрические схемы и связанное с ними механическое оборудование представляют собой сложное хозяйство, расположенное не только в машинном зале, ио и по всему наклону. В случае нарушения нормальной работы эскалатора требуется оперативное устранение неисправности с минимальной затратой времени. Поэтому в целях облегчения отыскания повреждений и предупреждения возможных перебоев в работе эскалатора на пенелях управления предусмотрены сигнальные устройства, оповещающие обслуживающий персонал об отклонении в нормальной работе отдельных элементов электрических цепей и механизмов.
Безопасность пассажирских перевозок на эскалаторе является главным требованием, которому подчинены все правила устройства и эксплуатации эскалаторов; при возникновении в электроприводе неисправности, опасной для пассажиров, должна быть обеспечена его автоматическая остановка.
Автоматизация управления эскалаторами. У нижних гребенок эскалаторов постоянно находится дежурный, который следит за работой машин н находящимися на них пассажирами. В необходимых случаях (при падении пассажира или вещей, угрожающих безопасности пассажиров) он обязан остановить машину с нижнего пульта или при помощи рукояток, находящихся в его кабине.
Последующий пуск машины после выяснения и ликвидации причины остановки производится дежурным механиком эскалаторной станции с верхнего или нижнего пульта управления.
В стадии эксплуатационных испытаний находится вновь созданная система дистанционного управления эскалаторами, являющаяся составной частью общего плана АСУ Московского метрополитена. В машинном зале устанавливается дополнительная панель «Автоматизация», связанная с пультами управления, расположенными в кабине дежурного у нижней гребенки. Система позволяет в случае внезапной остановки одной из машин произвести автоматическое включение резервной машины. Причем «память» системы гарантирует запуск резервного эскалатора именно в том направлении, в котором работал основной эскалатор до аварийной остановки, а также пуск резервного эскалатора после остановки работающего эскалатора с передачей информации в другой машинный зал.
Па входных площадках автоматически (одновременно) открываются дверцы перекрывателей для выпуска пассажиров. При исчезновении напряжения предусмотрено автоматическое переключение электропитания с одной секции на другую.
Порядок работы эскалаторов. Эскалаторы работают строго по графику, который предварительно согласовывают начальник станции, мастер эскалаторной станции, руководство дистанций движения и эскалаторной службы.
График работы эскалаторов станции составляют на основе изучения данных почасового учета пассажиров, неравномерности потоков при прибытии железнодорожных поездов, подвоза пассажиров наземным транспортом, а также с учетом, проводимых в городе массовых мероприятий, и т. п.
Станции глубокого заложения, как правило, имеют три эскалаторные ленты в каждом вестибюле. В часы «пик» две машины пускают одновременно вверх или вниз по преобладающему направлению пассажиров или с переменной направления (реверсированием) одной из машин, чтобы обеспечить наилучшее обслуживание и пропуск пассажиров па станцию п со станции. В остальное время суток, как правило, одна машина работает на спуск, другая на подъем, а третья находится в резерве.
В случае увеличения пассажиропотока дежурный у гребенок обязан потребовать у машиниста пустить резервный эскалатор, не допуская чрезмерного скопления пассажиров у машины.
Кроме того, в интересах пассажиров или в экстренных случаях эскалатор, находящийся в резерве, может быть пущен в работу по требованию дежурного по станции (или начальника станции). Также может быть решен вопрос (по согласованию с дежурным) об остановке
эскалатора в резерв ранее времени, предусмотренного графиком, если он работает с большой недогрузкой.
Следует иметь в виду, что на эскалаторе, находящемся в резерве, могут вестись ревизионные работы, поэтому для их окончания и под-готовки машины к запуск} машинисту дается время в пределах 10 мин.
На ряде станций мелкою заложения имеются только один или два эскалатора, предназначенных главным образо.м для подъема пассажиров (на спуск устроен стационарный лестничный марш, параллельный эскалатору). В этом случае также устанавливают график совместной работы машин, обеспечивающий перевозку пассажиров в часы «пик» двумя машинами, а во внепиковые часы — одной машиной, с предоставлением времени па производство ревизионных работ на одной из машин.
Пуск эскалатора для перевозки пассажиров производится при полной его исправности с верхнего или нижнего пульта управления. Пуск эскалатора при ремонтных работах разрешается производить из машинного зала, при этом вход на эскалатор должен быть закрыт. После ночного перерыва (утром), перед открытием станции пуск пассажиров на эскалатор может быть разрешен только после проверки дежурным машинистом длины тормозных путей, действия ручек или кнопок экстренной остановки п исправного действия эскалатора па холостом ходу. Проверка вхолостую (без пассажиров) производится в течение двух полных оборотов лепты как на подъем, так и на спуск при закрытых барьерах входа па полотно эскалатора.
После проверки эскалатор запускают на постоянную работу в требуемом направлении согласно графику, снимают перекрывающие барьеры сначала на площадке схода, а затем у входа па эскалатор.
При необходимости изменения направления работы машины вход на эскалатор сначала должен быть огражден барьером, чтобы прекратить дальнейший допуск пассажиров на полотно. После освобождения эскалатора от пассажиров иа площадке схода машину также ограждают барьером, производят остановку, а затем запуск эскалатора в обратном направлении вхолостую. Затем снимают барьер сначала на площадке схода, а затем па площадке входа, открывая доступ пассажирам на эскалатор.
Пуск эскалатора после внезапной остановки допускается только после выяснения и устранения причин остановки при условии обзора пассажиров у гребенки и их оповещения. Пуск может быть осуществлен из верхнего или нижнего пульта управления.
После длительного простоя эскалатора, вызванного ремонтом отдельных его узлов или капитальным ремонтом, производится обкатка эскалатора вхолостую в течение 3—12 ч. По окончании капитального ремонта эскалатор должен быть принят лично начальником дистанции эскалаторов или его заместителем, после чего освидетельствован и разрешен к эксплуатации инспектором ведомствен пой инспекции котлонадзора на метрополитене.
Нахождение и перемещение пассажиров по движущемуся полотну эскалатора требует от них внимательности и организованности. Проезд на эскалаторе лиц в нетрезвом состоянии запрещен. За провозом бага
жа, длинномерных предметов, детских колясок и проездом пассажиров с детьми должен наблюдать дежурный у эскалатора.
Дверцы пультов управления эскалаторами должны бьпь заперты, ключи находятся только у обслуживающего персонала п передаются по смене.
В стадии эксплуатационной проверки находятся промышленные телевизионные установки, предназначенные для обеспечения постоянного надзора за работой эскалаторных машин.
Для лучшей организации пассажиропотоков п их безопасного подхода к эскалаторной ленте вплотную к балюстраде устанавливают предэекалаторные барьеры. Дпина их от 0,5 до 2 м, изготавливаются они из хромированных труб диаметром 4—6 см. Устанавливают их раструбом, с сужением к ступеням. Эти барьеры служат направляющими для потоков пассажиров при входе на эскалаторные ступени.
Координация работы всех эскалаторных станции метрополитена и оперативное руководство осуществляются дежурным диспетчером эскалаторов с командного пункта, находящимся в оперативном подчинении единого руководства — поездного диспетчера данной липин.
6.	Порядок перевозки служебных грузов на эскалаторах
Перевозка на эскалаторах грузов, кроме багажа пассажиров установленных размеров, правилами пользования метрополитеном запрещается. В исключи гельных случаях допускается провоз служебного груза на резервном эскалаторе в присутствии дежурного машиниста. При этом масса груза пе должна превышать 160 кг на одну ступень и груз пе должен портить и загрязнять настил ступеней, балюстраду и поручни. Разрешение на перевозку такого груза дается мастером эскалаторной станции по согласованию с начальником станции пли дежурным по станции. Предельные размеры груза по условиям габарит-пости не должны превышать 700 X 700 X 2200 мм.
Перевозка на эскалаторе тяжеловесного груза, для переноски которого требуется четыре человека и более, в часы пассажирского движения запрещается. Перевозка такого груза может быть разрешена только в ночное время при условии оформления предварительной заявки за сутки и согласования ее с дежурным по станции.
При перевозке груз должен быть надежно установлен па эскалаторе и должны быть приняты предохранительные меры против падения его в случае внезапной остановки эскалатора. Машинист эскалатора во время перевозки груза должен находиться у площадки схода с эскалатора и держать руку на ручке «Стоп». Сопровождающие груз люди должны стоять на эскалаторе выше расположения груза. При нарушении указанного порядка машинист обязан немедленно прекратить перевозку груза и сообщить об этом руководителю работ или диспетчерам эскалаторов и поездному диспетчеру
В аварийных случаях разрешается транспортировка аварийновосстановительных средств или другого груза в дневное время па резервном эскалаторе при согласовании с дежурным по станции и соблюдении всех мер предосторожности, указанных выше.
При транспортировке электрополомоечиой или подметальной машины по эскалатору необходимо выполнить следующие правила:
заблаговременно слить воду из ее баков;
для перевозки пользоваться только резервным эскалатором;
перед установкой машины па ступени эскалатора и перед снятием ее с них эскалаторная лента должна быть остановлена.
Перевозка специальных тележек с денежным разменным фондом производится на эскалаторной ленте вместе с пассажирами во внепиковые часы в сопровождении двух лиц: оператора (кассира) и постового милиционера. В целях безопасности перевозки груза милиционер задерживает вход пассажиров на эскалатор, подготавливая место входа оператора с тележкой па свободные ступени. Тележку устанавливают ручкой вперед по ходу эскалатора, за которую ее держит оператор, а за тележкой стоит милиционер, охраняя ее, чтобы случайно ее не толкнули пассажиры.
7.	Требования по содержанию эскалаторов
Эскалаторы монтируют по утвержденным чертежам в соответствии с техническими условиями и до сдачи их в эксплуатацию проверяют и испытывают согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации эскалаторов.
Безопасность перевозки пассажиров, бесперебойность и устойчивость работы эскалаторов обеспечивается надлежащим содержанием всех элементов и узлов машины при своевременном и качественном выполнении ремонтных и ревизионных работ.
Для эскалаторов метрополитена установлены следующие виды ремонтов: текущее обслуживание, ревизия с заменой быстроизнашиваемых элементов и капитальный ремонт. Работы двух первых видов, как правило, выполняют в часы отстоя эскалаторов, в соответствии с технологическим процессом по утвержденному плану-графику ремонтно-ревизионных работ. Часть работ, требующих вывода эскалатора из резерва иа время более 10 мин (напрмиер, чистку и проверку направляющих с выемкой ступеней), производят с разрешения диспетчера эскалаторов.
Ремонт и регулировку отдельных узлов, выполняемые силами ремонтных бригад дистанции эксплуатации, дистанции ремонта электрооборудования или посторонними заводскими организациями, производят в соответствии с планом-графиком, с указанием начала и окончания работ, по нарядам, с допуском к этим работам через диспетчера эскалаторов. Этот ремонт требует длительного вывода эскалатора из резерва, поэтому машинист эскалаторов обязан поставить в известность дежурного по станции с указанием ориентировочного времени окончания работ.
Капитальный ремонт предусматривает полную разборку всех узлов эскалатора, замену или восстановление изношенных деталей, сборку и последующую регулировку узлов и эскалаторов в целом. Выполняют этот ремонт завод или мастерские. Средний срок простоя
эскалатора в капитальном ремонте 17—22 дня в зависимости от типа машины.
Периодичность проведения капитальных ремонтов определяется пробегом эскалаторных машин. Фактическое число часов работы машины фиксируется машинистом в Журнале суточного учета работы эскалаторов, суммируется за месяц и за год мастером эскалаторной станции и после умножения па скорость движения данного эскалатора определяется величина пробега машины.
В настоящее время средняя норма межремонтного пробега составляет 115—125 тыс. км, а по отдельным машинам может быть допущен пробег до 150 тыс. км. Это значит, что машина встает на капитальный ремонт па различных станциях через 6—8 лет.
8.	Порядок подготовки и проведения капитального ремонта эскалаторов на станции
Последовательность постановки в ремонт эскалаторов определяется годовым планом капитальною ремонта, который составляется эскалаторной службой в марте-апреле текущею года на следующий год. План согласовывается с руководством службы движения, завода и утверждается Управлением метрополитена.
За три месяца до постановки эскалатора в капитальный ремонт эскалаторной службой составляется дефектная ведомость, определяющая объем ремонтных работ и замену отдельных узлов.
Основанием для постановки эскалатора в ремонт является указание по метрополитену со сроками проведения ремонта. Указание согласовывается с заинтересованными службами и выпускается не менее чем за 5 дней до остановки машины. К указанию прилагается график производства работ.
Для станций с большим пассажиропотоком службой движения разрабатываются мероприятия по организации пассажиропотоков на время постановки эскалатора в ремонт.
Служба тоннельных сооружений к началу ремонта эскалатора вскрывает демонтажные люки, производит демонтаж вестибюльных дверей, а в случае необходимости — демонтаж и перестановку (по указанию службы движения) автоматических контрольных пунктов (АКП) и раскрепление перекрытий машинных залов и подсобных помещений по трассе перемещения тяжелых грузов.
По окончании ремонта эскалатора служба тоннельных сооружений должна произвести монтаж люков, дверей, АКП и асфальтирование предэекалаторных площадок.
Служба электроподстанции и сетей производит работы по усилению освещения на наклоне, в котором ремонтируется эскалатор и в случае необходимости производит демонтаж торшеров и монтаж их вновь.
За 10 дней до начала работы ремонтным заводом (мастерскими) должны быть разработаны и согласованы со службой движения схемы установки ограждения эскалатора (верхнего и нижнего), а также нла-
ннровка места складирования узлов и деталей эскалатора и установка уличного ограждения. В целях предупреждения повреждения сооружении и полов в местах складирования и по трассе перемещения, облицовки стен, карнизов и полов закрывают щитами.
Ремонтные бригады завода допускаются к работе диспетчером эскалаторной службы на основании указания по метрополитену при наличии наряда, подписанного начальником дистанции.
Капитальный ремонт эскалатора состоит из следующих основных этапов: демонтажа узлов, ремонта узлов и деталей на станции и монтажа их. Ремонт и изготовление узлов на заводе не должны влиять па сроки простоя эскалатора в ремонте. Новые узлы должны быть изготовлены заводом за 5 дней до начала ремонта.
По окончании ремонта эскалатора заполняют акт технической при-емки-сдачн эскалатора из ремонта. После устранения всех дефектов эскалатор принимается работниками дистанции эскалаторной службы и предъявляется ими к освидетельствованию ведомственной инспекции котлонадзора на метрополитене для получения разрешения на право пуска эскалатора в нормальную эксплуатацию.
Г л а в а VI
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ
1.	Потребители электроэнергии на метрополитене
Метрополитены являются наиболее крупными потребителями электроэнергии и относятся к первой категории. В основном электроэнергию потребляют следующие объекты:
электропоезда, па тягу которых расходуется около 75% всей электроэнергии, получаемой метрополитеном. Электродвигатели вагонов, работающие от постоянного тока напряжением 825 В, подаваемого через контактный рельс, потребляют во время пуска семивагонного состава ток до 5000 А. Через 12—15 с этот ток падает до 2000—2500 А в зависимости от скорости, которую развивает поезд;
эскалаторы, работающие от переменного тока напряжением 380 В. Мощность электродвигателей главного привода эскалаторов в зависимости от высоты подъема колеблется в пределах от 20 до 160 кВт. Характер нагрузки эскалаторов непостоянен, он зависит от пассажиропотока, и, кроме того, от направления движения вверх или вниз;
санитарно-технические установки, в число которых входят мощные вентиляторы, насосы для откачки подземных грунтовых и хозяйственных вод, отопительные устройства, перекачки санузлов и другие устройства. Мощность электродвигателей, применяемых в санитарно-технических установках, доходит до 75 кВт, питаются они переменным током напряжением 380 и 220 В;
устройства сигнализации (СЦБ) и связи получают для питания аппаратуры автоблокировки и электрической централизации переменный ток напряжением 380, 220 и 127 В (устройства связи — постоянный ток от аккумуляторных батарей). Хотя устройства СЦБ и связи не являются крупными потребителями электроэнергии, бесперебойность их электроснабжения должна быть весьма высокой, так как эти устройства обеспечивают безопасность и ритмичность движения поездов;
осветительная сеть станций, тоннелей, наземных участков линий и служебных помещений, которая, как правило, питается переменным током напряжением 220/127 В в подземных условиях и 220 В в наземных. Нагрузка от осветительных устройств в течение суток меняется мало, так как при уменьшении освещенности станций в ночное время включают лампы рабочего и дополнительного освещения в тоннеле для осмотра и выполнения ремонтных работ;
специальная сеть на пассажирских станциях п в тоннелях для подключения электрифицированного инструмента и механизмов, таких, как электрополомоечные и подметальные машины, сварочные агрега
ты, передвижные компрессорные установки, рельсорезпые станки, электродрели и другое оборудование, необходима для ремонта текущего содержания сооружений п обустройств метрополитена. Эта сеть питается переменным током напряжением 127, 220 и 380 В. Потребители электроэнергии, подключаемые к ней, имеют различную мощность (от 0,25 до 40 кВт);
депо, заводы, мастерские, лаборатории, выполняющие ремонт вагонов, эскалаторов и другого оборудования метрополитена, получают для своих потребителей (электросиловых установок и освещения) электроэнергию переменного тока напряжением 380 и 220 В и постоянного тока напряжением 825 В.
Для собственных нужд подстанций (тяговых, совмещенных тяго-во-поиизптельпых, понизительных) подается переменный ток напряжением 127, 220 и 380 В.
Из приведенной характеристики потребителей электроэнергии метрополитена видно, что электроэнергия необходима для работы всего его оборудования. Без электроэнергии невозможно движение поездов, обеспечение безопасности движения, откачка грунтовых вод, освещение подземных сооружений и .т .д. Отсюда следует, насколько важным является вопрос обеспечения бесперебойного снабжения электроэнергией каждого потребителя. Это требование и осуществлено в системе электроснабжения метрополитена.
Вся электроэнергия, потребляемая метрополитеном, учитывается специальными счетчиками, установленными на линиях, связывающих метрополитен с городскими питающими центрами. По этим счетчикам метрополитен производит расчет за использованную электроэнергию.
Рис. 112. Расход электрической энергии отдельными группами потребителей метрополитена:
а —диаграмма, показывающая распределение общего расхода, который принят за 100%; б — распределение расхода на собственные нужды (кроме тяги н заводов)
Учет расхода электроэнергии на внутренних линиях метрополитена ведется отдельно: но преобразовательным агрегатам, через которые энергия расходуется на тягу поездов; по соответствующим трансформаторам, от которых осуществляется питание силовой нагрузки (эскалаторов, саннтарпо-техиическпх устройств), освещения и устройств СЦБ.
Для каждого потребителя, в том числе и для каждой пассажирской станции, имеются утвержденные нормы расхода электроэнергии. Учет ее позволяет определять полученную экономию или допущенный перерасход н принимать необходимые меры.
Нормы расхода электроэнергии для каждой станции разработаны с учетом особенностей ее освещения, технологической оснащенности и количества перевозимых пассажиров.
Расход электроэнергии отдельными группами потребителей метрополитена показан па диаграмме (рис. 112).
2.	Система электроснабжения метрополитена
Электроснабжение метрополитена осуществляется от энергетических систем города (Мосэнерго, Ленэнерго и т. д.), от которых поступает переменный трехфазный ток напряжением 6 или 10 кВ. Однако в таком виде электроэнергия потребителями метрополитена не может быть использована, ибо они работают оттока различного рода и более низкого напряжения. Поэтому получаемая метрополитеном электроэнергия преобразуется. Для ес преобразования и передачи к месту потребителя служит система электроснабжения, в состав которой входят следующие основные элементы:
высоковольтная питающая сеть переменного тока 6 и 10 кВ, по которой электроэнергия подается от питающих центров к подстанциям метрополитена, п высоковольтные кабельные липни, связывающие между собой подстанции метрополитена;
подстанции — тяговые, совмещенные — тягово-понизительные, понизительные, которые преобразуют получаемую от энергосистем электроэнергию;
электротяговая сеть 825 В, состоящая из питающей и отсасывающей сетей постоянного тока, контактного и ходовых рельсов, постов переключений и постов секционирования, по которой преобразованная электроэнергия подается на электропоезда;
распределительные линии переменного тока напряжением 380, 220 и 127 В, служащие для передачи электроэнергии от понизительных подстанций к различным потребителям метрополитена;
освещение станций, тоннелей, наземных участков и пристанционных сооружений.
3.	Высоковольтная питающая сеть
Питание электроэнергией тяговых, тягово-понизительных (совмещенных) и понизительных (станционных) подстанций предусмотрено от двух независимых источников (центров питания) энергосистемы го-
Рис. 113. Схемы питания подстанций при централизованной (сосредоточенной) системе (а) и децентрализованной (распределительной) системе (б)
рода, питание поступает на раздельные секции или системы ниш па-пряжением 6 или 10 кВ. Выполнено это следующим образом: каждая тяговая подстанция, как правило, связана с одним питающим центром (ПЦ) двумя параллельными кабельными линиями, а с другими — при помощи кабельной перемычки через шины соседней подстанции, которая в свою очередь получает питание от соседнего питающего центра.
Сеть питания подстанций рассчитана на нагрузки, соответствующие максимальным размерам движения. В случае длительного выхода из строя одного питающего кабеля оставшиеся в работе липин должны работать без опасной для кабеля перегрузки. Выпадание одной питающей линии, состоящей из двух и более кабелей, не нарушает бесперебойную работу устройств, однако, надежность электроснабжения снижается из-за отсутствия резерва.
Имеются две несколько различные системы питания: централизованная (сосредоточенная), которая осуществлена на линиях первых четырех очередей строительства Московского метрополитена, и децентрализованная (распределительная), которая выполнена на всех его линиях последующих очередей п па других отечественных метрополитенах.
При централизованной системе (рис. 113, а) тяговые подстанции сооружают на поверхности земли в виде отдельно стоящих зданий, через 3,5—4,5 км одно от другого, а понизительные подстанции — либо непосредственно на пассажирских станциях, либо вблизи от них. Тяговые подстанции Т-1, Т-2, Т-3, Т-4 имеют две системы шип высокого напряжения, причем шины смежных подстанций соединены между собой кабельной перемычкой КП. От каждой тяговой подстанции питание подается к понизительным подстанциям П-1, П-2, П-3 и т. д. Таким образом, каждая понизительная подстанция имеет два источника питания, например понизительная подстанция П-2 получает питание от тяговых подстанций Т-1 и Т-2 и т. д.
При децентрализованной системе (рис. 113, б) тяговые подстанции сооружают непосредственно на каждой пассажирской станции в одном помещении с понизительными подстанциями и поэтому их называют совмещенными тягово-понпзительпыми подстанциями (СТП).
На каждой тягово-понизительной подстанции (СТП-1, СТП-2 и г. д.) имеется две секции шин высокого напряжения. Первые секции
Iс получают питание непосредственно от питающего центра (ГЩ-h ПЦ-2 нлп ИЦ-3), а вторые секции Нс получают питание через шипы первых секций смежных подстанций. Первые н вторые секции соединены между собой через высоковольтные выключатели В, что позволяет осуществлять питание потребителей от двух независимых источников питания.
При децентрализованной системе питания число тяювых подстанций больше, зато мощность каждой из них меньше, чем при централизованной. При децентрализованной системе питания несколько возрастают первоначальные капитальные затраты, зато значительно сокращаются потерн электроэнергии в электротяговой сети, упрощаются вопросы электрической защиты цепей, сокращается величина так называемых блуждающих токов, уменьшается число кабельных линий на 10 кВ, высоковольтной аппаратуры и т. п.
4.	Подстанции
На подстанциях метрополитена \становлено электрооборудование, предназначенное для преобразования п распределения электроэнергии. На метрополитене имеются подстанции трех видов: тяговые (ТП), совмещенные тягово-понизительные (СТП) п понизительные (П).
Тяговые подстанции предназначены для преобразования трехфазного переменного тока напряжением 6 или 10 кВ, получаемого от питающих центров, в постоянный (выпрямленный) ток напряжением 825 В для питания электропоездов. Кроме того, часть электрической энергии напряжением 10 кВ передается иа понизительные подстанции.
Основным оборудованием тяговой подстанции является силовой преобразовательный агрегат (рис. 114). Агрегат состоит из трансформатора 3, выпрямительного шкафа 2 с кремниевыми вентилями, высоковольтного выключателя В4 на стороне 10 кВ и быстродействую-
Рпс. 114. Принципиальная схема силового преобразовательного агрегата
щего автоматического выключателя ВДВ 1 на стороне 825 В.
Силовые трансформаторы представляют собой трехфазные преобразователи переменного тока, которые понижают напряжение переменного тока с 10 кВ до 670—770 В (и при выпрямленном токе напряжением 825—875 В), уровень напряжения па токоприемнике моторвагонного подвижного состава должен быть не менее 550 В и не более 975 В.
Кремниевый выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, пропуская его только в одном направлении, точнее говоря, в
силовую цепь поступав!' ток постоянный по направлению, по несколько пульсирующий по величине.
Высоковольтный выключатель выполняет коммутационные функции по включению и отключению агрегата к шинам 10 кВ.
Быстродействующий автоматический выключатель осуществляет защиту выпрямителя от токов обратного направления и короткого замыкания.
Па каждой тяговой подстанции установлено от трех до пяти силовых преобразовательных агрегатов. Каждый из них способен длительно выдерживать нагрузку до 3000 А, а в течение 5—10 с нести двойную нагрузку.
Все тяговые подстанции оборудованы устройствами автоматики и телемеханики и управляются одним лицом — электродпепетчером с диспетчерского пункта.
Автоматика поддерживает заданный режим работы оборудования, обеспечивает повторное включение фидеров 825 В, в случаях отключения их быстродействующим автоматом и включает (при необходимости) резервные агрегаты. Устройства телемеханики позволяют электродиспетчеру производить необходимые включения и отключения оборудования подстанции и постоянно контролировать их работу.
Совмещенные тягов о-п о и и з и т е л ь и ы е по д-с т а и ц и и (СТП) служат для преобразования переменного тока в постоянный, необходимый для движения поездов и для понижения напряжения переменного тока 10 кВ до 380, 220 и 127 В, необходимого для питания соответствующих потребителей электроэнергии.
Совмещенная тягово-понизительная подстанция состоит из двух частей: тяговой и понизительной.
Тяговая часть СТП выполнена идентично с тяговой подстанцией и также оборудована устройствами автотслеуправления; разница состоит лишь в том, что количество преобразовательных агрегатов на СТП находится в пределах от одного до трех, т. е. меньше, чем па тяговых подстанциях.
В совмещенной тягово-понизительной подстанции (СТП) (рис. 115) основные вводы от питающих центров 10 кВ подходят к шинам 10 кВ СТП, состоящей из двух секций, соединяемых секционным выключателем В, который в нормальном режиме отключен. Питание каждой секции шин 10 кВ производится от различных питающих центров. Причем первая секция шин 10 кВ получает его непосредственно от питающего центра, а вторая — через кабельную перемычку с соседней смежной подстанции.
Тяговая часть СТП состоит из двух силовых преобразовательных агрегатов (см. рис. 114). С преобразовательных агрегатов ток поступает на шину +825 В, от которой питающие фидеры идут к контактному рельсу. На подстанции к шине —825 В ток возвращается по ходовым рельсам и подключенным к ним кабельным отсосам.
Понизительная часть СТП аналогична основной понизительной подстанции и будет рассмотрена ниже. Тяговые подстанции (как ТП, так и СТП) имеют два режима работы: во время движения поездов и во время ночного «окна», когда оборудование, относящееся к пита-
Основные вводы 10кВ
I секция шин 10кв
И секция шин ЮкВ
Ввод от смежной подстанции
Ввод на смежную подстанцию
В
тн-г
+8 5В
с и л о в о и
нагрузке
П секция
Рие. 115. Схема главной коммутации совмещенной тягово-понизительной подстанции
понизительная часть СТП
ТСЦб-l ТСЦб-2
~825В
Отсос ) ) ) ^ \___________v_____
Отходящие фидеры +825 В
Ш,ит\СЦб\ ЧОО В
Щит освещения
I секция
СП
сп
\ \ Резервируе- fitiapuu-j y с мая пая секция
От аккумуляторной батареи
П секц и я
Силовой щит
ишо электропоездов, отключают. Понизительные подстанции в течение суток практически не меняют своего режима и в работе находится все их оборудование, кроме резервного.
Совмещенные тягово-понизительные подстанции расположены на каждой пассажирской станции (кроме станций линий первых четырех очередей Московского метрополитена) в их торце, в специальных подземных выработках. В настоящее время СТП являются основным типом подстанций при сооружении новых линий отечественных метрополитенов.
Понизительные п од ста и ц и и размещают либо на пассажирских станциях, либо вблизи от них. Эти подстанции предназначены для понижения напряжения переменного тока 6 или 10 кВ, получаемого по кабелям от ближайших тяговых подстанций, и передачи питания соответствующим потребителям электрической энергии.
В понизительной части СТП (см. рис. 115, справа) к шинам 10 кВ через высоковольтные выключатели В подсоединяются понижающие трансфораторы, несущие различные нагрузки потребителей Электропитание эскалаторов, сантехнических устройств и других силовых
установок производится от двух трансформаторов ТМ-1 и ТМ-2, которые подключены к разным секциям тин напряжением 10 кВ. Оба трансформатора нормально находятся в работе. В случае отключения одного из них всю нагрузку принимает на себя другой.
Пониженное до 400 В напряжение подастся на силовой шит и далее к потреби гелям.
Питание устройств СЦБ осуществляется трехфазным переменным током от одного из двух самостоятельных трансформаторов ТСЦБ-1 или ТС ЦБ-2, подключенных к разным секциям шин 10 кВ и выдающим па щит СЦБ 400 В. Один из трансформаторов является резервным. Переключение с основного трансформатора на резервный происходит автоматически при срабатывании следящих приборов СП.
Аналогичным образом к шинам 10 кВ подключены два трансформатора освещения ТО-1 и ТО-2. Для питания цепей освещения в случае исчезновения переменного тока на СТП и основных понизительных подстанции установлены мощные свинцовые кислотные аккумуляторные батареи напряжением 150 В, рассчитанные па работу в течение не менее 1 ч. Переключение на питание от батареи происходит автоматически.
Аккумуляторные батареи находятся на постоянном подзаряде, для чего служат специальные зарядно-подзарядные устройства.
Трансформаторы освещения вторичными обмотками подключены к рабочим секциям освещения (/ секция, // секция), а аккумуляторная батарея — к аварийной секции, через которые нагрузка равномерно распределяется среди потребителей.
Для распределения нагрузок средн потребителей понизительные подстанции имеют сборные шипы; для отключения н включения участков цепи установлены разъединители с рычажным приводом. Для защиты аппаратов от перегрузок и переключении в цепях имеются масляные или воздушные выключатели: отдельные цепи, идущие к потребителям, защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями
Па площадке депо имеются самостоятельные понизительные подстанции наземного исполнения. Понизительная подстанция депо получает питание по двуу! кабелям 10 кВ от ближайших тяговой подстанции и понижает напряжение до 400, 220 и 127 В. Подстанция питает потребителей переменного тока депо и предприятий метрополитена, расположенных на его площадке (заводы, мастерские, лаборатории и т. и.). Аккумуляторные батареи на таких подстанциях не ставят.
5.	Электротяговая сеть
Электротяговая сеть метрополитена состоит из следующих основных элементов:
питающих кабельных линий, по которым электрическая энергия от шин постоянного тока напряжением 825 В тяговых подстанций подается в контактную сеть;
контактной сети, выполненной контактным рельсом с нижним токосъемом, с которого токоприемники вагонов осуществляют съем электроэнергии;
ходовой рельсовой сети, по которой электрический ток возвращается на тяговую подстанцию;
отсасывающей кабельной сети, соединяющей рельсовую сеть с минусовой шиной тяговой подстанции.
Кроме того, в тяговую сеть включены различные коммутационные аппараты.
Па участке контактной сети с двусторонним питанием (рис. 116) контактный рельс I и II путей разделен на участки — секционирован. Каждая секция получает питание по двум фидерам от смежных тяговых подстанций Т-2 и Т-3.
Секционирование позволяет обеспечивать падежную электрическую защиту контактной сети: отключать при повреждениях только тот участок контактной сети, где произошло повреждение; снимать напряжение с любого отдельного, сравнительно небольшого участка в случае необходимости производства ремонтных или других работ.
Границами участков контактной сети являются места присоединения к контактному рельсу питающих линий. В этих местах имеются разрывы контактного рельса (токоразделы), длина их превышает расстояние между двумя токоприемниками одного вагона, поэтому этот разрыв электрически нельзя перекрыть движущимся составом (14 м и более). Участок контактной сети, питающийся от двух смежных подстанций, называют фидерной зоной.
Такое двустороннее питание контактной сети имеет ряд преимуществ: обеспечивает равномерную нагрузку преобразовательных агрегатов, создает более стабильное напряжение в контактном рельсе, повышает надежность питания и улучшает условия электрической-защиты контактной сети.
Фидеры со стороны подстанции оборудованы быстродействующими выключателями ВДВ (см. рис. 116 и 2 на рис. 117), которые пред-
Тягодая подстанция T-Z
Тягодая подстаниия Т-3
Рис. 116. Принципиальная схема участка контактной сети с двусторонним питанием
назначены для включения и отключения фидеров при подаче и снятии напряжения с контактного рельса и контактной сети.
Быстродействующий выключатель отрегулирован па строю определенный ток (ток уставки, т. е. ток, при котором автомат выключается). Время его автоматического срабатывания не превышает 0,03 с; за это время, как правило, нс возникает повреждения аппаратуры даже при близких коротких замыканиях.
Тяговая подстанция А (или СТП) + 8258
Тяговая подстанция Б
+ 8258
2[7 -8258
-с/	1 -°
О	/вдовый.
рельс
Рис. 117 Схема прохождения тягового тока на участке
Со стороны контактного рельса в каждый питающий фидер вмонтирован продольный дистанционно управляемый разъединитель 1—2, 3—4 (см. рис. 116). Между каждой парой фидеров, питающих разные участки одного пути, устанавливают поперечный разъединитель 1—3, 2—4 (на линиях последних лет строительства поперечные разъединители не устанавливают).
Продольные и поперечные разъединители размещают в тоннеле в непосредственной близости от контактного рельса и в совокупности называют постами переключения.
Продольные разъединители постов переключения дают возможность отсоединить поврежденный кабельный фидер и восстановить питание контактного рельса от смежной тяговой подстанции. Включением поперечного разъединителя можно перевести питание участка контактного рельса, кабельный фидер которого поврежден, на другой фидер той же подстанции и восстановить тем самым двустороннее питание трассы.
Таким образом, посты переключений создают «гибкую» схему питания контактного рельса, необходимый разрыв сети по условиям техники безопасности и облегчают нахождение места повреждения.
Наличие у разъединителей постов переключения моторных приводов, управление которыми осуществляется с тяговой подстанции или с электродиспетчерского пункта, позволяет выполнить необходимые переключения в течение 2—3 мин.
На участке с двусторонним питанием контактной сети (рис. 117) тяговый ток 4-825 В с шин тяговой подстанции поступает по питающему фидеру в контактный рельс и через токоприемник вагона — в тяговый двигатель вагона. Затем через колеса вагонов ходовые рельсы и по обратному (отсасывающему) кабелю возвращаются на тяговую подстанцию к шине —825 В.
Ходовые рельсы для работы устройств автоблокировки разделяют на отдельные изолированные один от другого участки (путевые секции). Поэтому в местах установки изолирующих стыков для создания обратному тяговому току непрерывной цепи (в обход изоляции) устанавливают путевые дроссели (см. рис. 119). Дроссели представляют собой индукционную катушку, обладающую большим сопротивле-
пнем для переменного тока рельсовых цепей автоблокировки, п практически нс представляют сопротивления для постоянного обратного тягового тока.
Отсасывающие кабели присоединяют к ходовым рельсам через пулевую шипу, соединяющую два путевых дросселя смежных рельсовых цепей.
Снятие напряжения с контактного рельса по окончании движения электропоездов производится электродиспетчером с отключением: БДВ па тяговых подстанциях и продольных разъединителей (см. рис. 116), а также преобразовательного агрегата на тяговой подстанции, со стороны 10 кВ при помощи выключателя 4 и БДВ 1 со стороны 4825 В (см. рис. 114).
Вес фидеры пронумерованы с обозначением номера подстанции, от шин которой отходит фидер, и порядковою номера фидера данной подстанции. Четные фидеры питают контактный рельс II пути, нечетные — I пути.
Маркировка кабелей осуществляется посредством навешивания на них пластмассовых бирок с указанием цифр. Продольные и поперечные разъединители также имеют срою маркировку.
Зная маркировку фидеров и разъединителей, обслуживающий персонал может оперативно выполнить переключения, что особенно важно в аварийных случаях.
В целях повышения устойчивости и надежности работ контактной сети все фидеры, кроме деповских, оборудуют системой повторною включения быстродействующих выключателей БДВ, которые спустя 5 с после автоматического отключения включаются вновь. Такая выдержка во времени дает возможность машинисту поезда реагировать на снятие напряжения с контактного рельса и принять необходимые меры.
Контактный рельс конечных участков линий (тупиков, депо и соединительных веток) нормально получает питание по односторопей (консольной) схеме от одной подстанции и резервное питание от главных путей. Эта схема не имеет преимуществ, присущих схеме двустороннего питания, и в случае повреждения питающго фидера (кабеля, идущего от тяговой подстанции на сборные шины в тупике) необходимо сделать переключения, которые позволяют питать консольный участок от контактного рельса одною из главных путей трассы. Это делается с помощью смонтированных (в тупике или тоннелях у путевых разветвленш ) дистанционно управляемых разъединителей (ДУР) и ручных разъединителей.
Дистанционно управляемый разъединитель контактного рельса. Порядок пользования им для каждой станции с учетом особенностей ее работы и устройства схемы контактного рельса определяется специальной инструкцией. Представленная на рпс. 118 схема контактной сети с ДУР служит для создания схемы электропитания контактной сети иа съездах, путевых ответвлениях и т. п. в случае, когда невозможно осуществить электропитание контактного рельса по основной схеме главного пути или требуется отключение определенного участка контактной сети.
Рис. 118. Схема контактной сети с дистанционно управляемым разьсдиннтелем (ДУР)
На станциях, построенных в последние годы, дистанционное управление разъединителями осуществляется, как правило, с пульта управления, установленного на посту централизации, и входит в обязанность дежурного по посту централизации. Для отключения и включения ДУР на пульте управления имеется две кнопки. При нажатии кнопки с надписью «Включить» разъединитель включается, над кнопкой загорается зеленая лампочка, а при нажатии кнопки с надписью «Отключить» разъединитель отключается, после чего над кнопкой загорается красная лампа.
Для снятия и подачи напряжения в цепи питания и управления моторного привода ДУР на посту централизации установлен рубильник. При отключенном положении рубильника невозможно нажатием кнопки отключить или включить дистанционно-управляемый разъединитель.
Для контроля наличия напряжения па кабеле, питающем пульт управления, на посту управления установлены сигнальные лампы белого цвета.
Включение и отключение рубильника в цепях питания и управления моторного привода, а также отключение или выключение ДУР производится по распоряжению электродиспетчера. При нормальной схеме питания контактного рельса принято следующее положение приборов: ДУР включен, рубильник отключен и рукоятка его опломбирована, сигнальные лампы белого цвета горят, что свидетельствует о наличии напряжения на кабеле. О погасании указанных ламп дежурный по станционному посту централизации должен немедленно сообщить электроднепетчеру. Лампы красного и зеленого цветов, контролирующие положение разъединителя, погашены.
Пульт кнопочного управления разъединителем должен быть опломбирован.
Все распоряжения электродиспетчера дежурному по посту централизации и сообщения о выполнении этих распоряжений передаются по селекторной связи поездного диспетчера с записью в Книге диспетчерских приказов на посту централизации и в Оперативном журнале электродиспетчера.
Рис. 119. Установка короткозамыкатоля: (— разъединитель с ручным приводом; 2 — рукоятка; а — пинцеты; 4 — ножи; 5 — компенсатор; 6— контактный рельс; 7 — ходопые рельсы; •"? — изолируют!!и стык; — путевой дроссель; /0 — нулевая пиит дросселя; //  ---------------- ‘ "ын кабе.’С
Отключение пли включение ДУР производится после отключения па подстанции автоматов соответствующих фидеров.
Па отключенном рубильнике вывешивают плакат «По включать, работают люди».
С момента потерн контроля о положении разъединителя пульт управления его считают неисправным, пользование им запрещается. В этом случае необходимо перейти па ручное управление разъединителем с помощью съемной рукоятки с соответствующей записью в Оперативном журнале. По распоряжению электродиспетчера рубильник отключают, на его рукоятку навешивают плакат «Не включать, работают люди». Ящик распломбировывают и выдают съемную рукоятку работнику службы элсктронодстницпй и сетей, который будет делать переключения.
При переключении съемную рукоятку вращают ио направлению, указанному стрелкой, до полного перевода в положение «Отключено» пли «Включено», о чем сообщают электродпенетчеру и делают запись в Оперативном журнале.
Восстановление работы ДУР производят работники службы элек-троподстаицин и сетей в ночное время.
Короткозамыкатели контактною рельса (КЗ). В ночное время, когда напряжение с контактного рельса снимается, обслуживающим персоналом па трассе производятся осмотры и различные ремонтные работы. Для защиты людей, выполняющих эти работы, от случайной подачи напряжения служат короткозамыкатели контактного рельса.
Короткозамыкатели устанавливают в торцах станций ио каждому пути (для закорачивания контактного рельса, расположенного на главных путях), а также па соединительных ветках, тупиковых путях или путях оборота поездов, где контактный рельс не соединен электрически с контактным рельсом главных путей.
Короткозамы кате л ь — это станцпопарпая «закоротка», которая состоит из однополюсного разъединителя с ручным приводом. С одной стороны корот-козамыкатель подключен к контактному рельсу, а с другой — кабелем к нулевой шине ближайшего путевого дросселя (рис. 119).
При случайной подаче напряжения па контактный рельс н вк починном КЗ через сотые до.in секунды происходиi автоматическое отключение быстродействующих выключателей подстанции (от тока короткого замыкания), питающих данную фидерную зону, что предотвратит поражение током обслуживающего персонала.
Во время движения электропоездов разъединитель должен быть отключен, а во время ночного «окна» включен.
При отключенном короткозамы кителе его рукоятка находится в нижнем положении, при включенном — в верхнем.
Рукоятки приводов короткозамыкателей должны быть всегда заперты па стандартные (висячие) замки, ключи от которых хранятся у дежурною но станции, линейного машиниста или мастера пункта техническою осмотра и работников службы пути.
Включение п отключение короткозамыкателей производят: па станциях— дежурный но станции, на путях оборота поездов, имеющих пункты техническою осмотра (ПТО),—линейные машинисты (пли мастера), а па соединительных ветках и тупиковых путях оборота поездов, не имеющих НТО,—лица, специально уполномоченные для этого приказом начальника дистанции пути.
Включение и отключение короткозамыкателей указанными работниками производится только по приказу поездного диспетчера. Приказ поездного диспетчера передается дежурному по станции и линейному машинисту (мастеру) по селекторной связи, а другим работникам через дежурного по централизованному посту или дежурного по станции, а в экстренных случаях — непосредствен ио через поездного диспетчера. Перед включением короткозамыкатели необходимо при помощи указателя напряжения убедиться в отсутствии напряжения на контактном рельсе, при этом необходимо соблюдать правила техники безопасности и быть в диэлектрических перчатках.
О включении и отключении короткозамыкатели дежурный по станции, линейный машинист и другие работники, производящие эти операции, обязаны доложить поездному диспетчеру, указав свою фамилию, время отключения и номер короткозамыкатели.
Ыа период ревизионных работ пли ремонта стационарного коротко-замыкателя на контактный рельс вблизи места работы устанавливают переносную «закоротку» и только после этого открывают ручной привод короткозамыкатели. Эти работы производятся обслуживающим персоналом службы ЭПС, о чем делается соответствующая запись в Журнале СЦБ перед началом работ и после ее окончания. Переносную «закоротку» устанавливает дежурный по станции, линейный машинист (мастер) или дорожный мастер в соответствии с Инструкцией по технике безопасности.
6.	Распределительная сеть переменного тока
Вся сеть электроснабжения переменного тока напряжением 380, 220, 127 В выполнена кабелями, которые подвешены па специальных кронштейнах вдоль тоннеля.
Питание передвижных агрегатов для ремонтных работ па станциях и перегонах (сварочные агрегаты, электрифицированный инструмент и т. п.) мощностью до 40 кВт производится напряжением 380 В через «путейские ящики», которые установлены в тоннелях через каждые 100 м, а также в торцах станций, под платформой посередине станции, у стрелочных переводов и водоотливных установок.
Ящики с автоматами установлены в машинном помещении эскалаторов, в натяжной камере, у пунктов питания основной вентиляции. В этих пунктах предусмотрены специальные коммутационно-подключающие устройства.
Питание ручного электроинструмента мощность до 5 кВт, а также электрополомоечных машин и других уборочных механизмов осуществляется напряжением 220/127 В с подключением через четырехполюсные штепсельные розетки. Розетки установлены на перегонах и станциях через каждые 50 м, а также в вестибюлях, машинном зале и натяжной камере экскалаторов, переходных коридорах, у пунктов питания электродвигателей основной вентиляции, у дренажных перекачек, санузлов и затворов. Для подключения переносных ламп освсще-. пия служат двухполюсные розетки, включенные в сеть напряжением 127 В.
Питание автоматических контрольных пунктов и монеторазменных автоматов предусмотрено по двум линиям от разных секций ближайшего пункта или щита освещения напряжением 220 В с автоматическим переключением питания на резервное в случае потери основного.
Питание мелких силовых установок (мощностью до 1 кВт, напряжением 220 В), расположенных в служебных помещениях станций и вестибюлей производится, как правило, от щитов освещения по самостоятельным линиям.
7.	Основное оборудование системы электроснабжения
Силовые кремниевые выпрямители. Постоянный ток до сравнительно недавнего времени получали с помощью вращающихся машин: электродвигателей-генераторов и одноякорных преобразователей. Затем на смену вращающимся преобразовательным машинам пришли ртутные выпрямители и в том числе большой мощности. В последние годы их заменили полупроводниковые выпрямители. На основе полупроводниковых элементов (вентилей) созданы мощные выпрямительные установки с поминальными токами, определяющимися десятками тысяч ампер при выпрямленном напряжении в сотни и тысячи вольт.
Принцип работы полупроводникового элемента, обычно называемого вентилем, заключается в следующем. Как известно из электротехники, переменный ток периодически через определенные одинаковые промежутки времени изменяется (по синусоиде) по величине и направлению. Если в цепь переменного тока включить прибор, периодически замыкающий цепь только на одну долю периода переменного напряжения, а в другой полупериод прекращать подачу напряжения, т. е. пропускать только в одном направлении, то в цепи, питаемой от источ-
пика переменного тока, можно получить постоянный по направлению пульсирующий ток. Таким прибором и является электрический вентиль.
Прохождение тока г электрическом вентиле в положительную часть периода и запирание его в отрицательный полупериод обусловлены его физическими свойствами, которые создаются путем непосредственного контактирования двух поверхностей полупроводникового материала, обработанных по специальной технологии.
Наибольшее распространение получили силовые кремниевые вентили типа В-200, рассчитанные па ток 200 А. Выпрямительный элемент этого вентиля состоит из следующих основных частей: нижнего основания, представляющего собой посеребренный вольфрамовый диск; верхнего основания, представляющего собой вольфрамовый диск. Между этими дисками расположены слой сплава кремния с алюминием толщиной 0,07 мм, диск кремния специальной обработки и слон сплава серебра с сурьмой толщиной 0,07 мм.
Для получения выпрямительной установки нужной мощности применяют последовательно-параллельное соединение отдельных вентилей, число которых определяют расчетами (рпс. 120).
Кремниевый преобразовательный агрегат состоит из трансформатора с первичной обмоткой /, соединенной в «звезд\», подключенного к сети 10 кВ через масляный выключатель (па схеме пе показан). Вторичные обмотки 2 трансформатора соединены между собой по схеме «обратной звезды» через уравнительный реактор 3. В выпрямительный агрегат входят защитные контуры, предохранители, конденсаторы, сопротивления (на схеме пе показаны), которые выполняют вспомогательные функции, и вентили 4, соединенные между собой как в последовательные, так и в параллельные цепи. Катоды параллельных цепей вентилей соединены между собой и образуют положительный полюс выпрямителя (на схеме они выведены на плюсовую шину). Отрицательным полюсом является нулевая точка уравнительного реактора 3, выведенная на минусовую шину.
Сети 10 кВ
Рпс. 120 Схема последовательно-параллельного соединения вентилей
1 bin болы I ice распространение получили полупроводниковые установки с воздушным охлаждением в блочном исполнении. Га кой блок представляет собой металлическое шасси, в котором смонтировано определенное число вентилей с радиаторами. Радиаторы в своем основании имеют сквозные отверстия, через которые пропущены изоляционные стержни, соединяющие группу охладителей, образуя внутренний вентиляционный канал выпрямительного шкафа. К каналам охлаждения подходит короб от вентилятора, располагаемого в верхней пли нижней части шкафа. Сопротивления, конденсаторы и другие вспомогательные элементы монтируют па торцовых сторонах блока пли в виде отдельных небольших панелей внутри шкафа.
Мощные силовые установки па подстанциях метрополитена комплектуются из нескольких выпрямительных шкафов. Вспомогательные устройства размещают, как правило, в отдельном шкафу, располагаемом в середине. Гни кремниевою выпрямителя выбирают в зависимости от типа трансформатора, с которым он агрегирует.
Трансформаторы. Как известно, трансформаторы предназначены для повышения или понижения напряжения в цепях переменного тока. Трансформатор состоит из магнитопровода (металлического сердечника) и обмоток (первичной и вторичной), помещенных в специальный металлический кожух.
Первичная обмотка присоединяется в сеть переменного тока, который!, проходя по се виткам, наводит в сердечнике переменное магнитное поле. Силовые липни этого поля пересекают витки вторичной обмотки, блаю-даря чему в них и идуктнруется (наводится) электродвижущая сила. Отношение первичного и вторичного напряжения трансформатора равно отношению количества витков первичной и вторичной его обмоток. Изменяя соотношение витков, можно, следовательно, и изменять величину вторичного напряжения (э. д. с.). Этот принцип и использован в трансформаторах для регулирования вторичного напряжения.
Один из вариантов включения обмоток трансформатора показан на рис. 121. Фазы первичной обмотки А, В, С подключаются к сети 10 кВ, причем подачу напряжения можно регулировать на секционных выводах обмотки Л/, А2, АЗ, Bl, В2, ВЗ, Cl, С2, СЗ. Напряжение на вторичной обмотке 380 В. К ней присоединяются потребители электроэнергии.
Трансформаторы, применяемые па тяговых и понизительных подстанциях, подразделяют по: числу обмоток — па двух-, трех- и многообмоточные; способу
Сеть 10 к В
Рис. 121. Схема включения обмоток силового трансформатора
Рис. 122. Трансформатор с воздушным охлаждением
охлаждения — па сухие (воздушное охлаждение.) и масляные; месту установки — внутренние (в но> мешении) и наружные (устанавливаемые под открытым небом): конструкции сердечника — па стержневые и броневые.
Схемы соединения обмоток трансформатора также различны: «треугольником», «звездой» и комбинированные.
Силовые тяговые трансформаторы, которые входят в состав выпрями гелыюго агрегата, устанавливают на тяговых подстанциях. К ним относятся трансформаторы с масляным охлаждением, а также трансформаторы с естественным воздушным охлаждением (сухие), которые устанавливают при строительстве последних очередей метрополитенов.
В настоящее время происходи! постепенная замена трансформаторов с масляным охлаждением на сухие которые отвечают повышенным требованиям пожаробезопас
ности, исключают необходимость транспортировки масла в тоннель и сокращают объемы работ в процессе эксплуатации.
Трансформатор с воздушным охлаждением (рис. 122) состоит из магнитопровода /, обмоток 2 высшего и низшего напряжения с отводами 4 и 3 соответственно, клеммной доски 5 и защитного кожуха 6, ограждающего части трансформатора от механических повреждений.
Магннтопровод изготовлен из листовой электротехнической стали с высокой магнитной проводимостью. Листы стали изолированы лаковой пленкой. Ярмо — Т-образного сечения. В магпнтопроводе мощных трансформаторов имеются каналы для охлаждения.
Обмотки трансформаторов выполняют из медного или алюминиевого провода прямоугольного сечения, изолируют стеклопряжсй. Ответвления обмоток выводят на клеммную доску, расположенную внутри кожуха, или на крышку трансформатора. Обмотки изолированы от стержней магнитопровода бакелитовыми цилиндрами, а от ярма — прессшпановыми шайбами. Опорной изоляцией служат фарфоровые подкладки.
Кожух трансформатора прямоугольной формы из листовой стали с вентиляционными отверстиями для охлаждения, в целях безопасности от поражения током он заземлен.
Силовые трансформаторы, установленные па понизительных подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии и ин-
тапия устройств на станциях и в тоннелях (освещения, эскалаторов, приборов СЦБ п т. д.), а также для собственных нужд тяговых подстанций. Указанные трансформаторы применяют различных типов: ТС (сухие) и ТМ (масляные), мощностью от 50 до 1000 кВА на 10 кВ.
Электромагнитный выключатель. Для защиты оборудования тяговых и понизительных подстанций, кабелей и проводов от токов короткого замыкания н возможных перегрузок, а также выполнения необходимой рабочей коммутации (отключения и включения) высоковольтной сети на стороне высокого напряжения (10 кВ) устанавливают высоковольтные выключатели В (см. рис. 115).
Отключение рабочих токов и сверхтоков сопровождается возникновением электрической дуги между контактами выключателя, что требует принятия мер к ее гашению. Конструкция и тип выключателя определяются принятым способом гашения дуги. Выключатели могут быть масляными и электромагнитными.
В масляных выключателях трансформаторное масло предназначено как для изоляции токоведущих частей, так и для гашения дуги. В момент размыкания контактов образующаяся электрическая дуга вызывает испарение масла, и дальнейший процесс отключения контактов происходит в газовом пузыре под давлением 0,2—0,4 МПа (2— 4 кгс/см2), что способствует скорейшему гашению дуги. Наличие масла в качестве гасящей среды требует обязательной герметизации контактов в закрытом цилиндре. Кроме того, такой выключатель нельзя считать пожаровзрывобезопасным.
В электромагнитных выключателях для гашения дуги предусмотрена специальная камера. В ней дуга растягивается магнитным полем до значительной длины и быстро перемещается из нагретой зоны в холодные участки камеры. Дугогашение происходит быстрее по сравнение с масляным выключателем и при этом обеспечивается полная взрывобезо-пасность.
В электромагнитном выключателе типа ВЭМ-10 (рис. 123) связующей основой является цельносварная рама — тележка /, на которой смонтированы три полюса выключателя с дугогасительными камерами. В верхней части рамы на опорных изоляторах 5 укреплена система электромагнитного дутья с полюсными наконечниками 9 и электромагнитной катушкой 6. Подвод тока к контактам (неподвижным 12 и подвижным 14) осуществляется через стержни
Рпс. 123. Схема электромагнитного выключателя типа ВЭМ-10
Ряс. 124. Автоматический быстродействующий линейный выключатель BAD-42
проходных изоляторов 3, которые снаружи закапчиваются розеточными контактами 2. Лад контактами размещены дугогасительные камеры 7, которые накладками 8 опираются на полюсные наконечники 9 магнито-проводов и крепятся изоляционными планками 10.
С внутренней стороны к торцовым стенкам камер на керамических лотках закреплены дуго_ гасительные рога 11, между ко торыми внутри камеры располо жены дугогасительные керами* ческие решетки из изоляционно-* го материала. Дугогасительный рог, расположенный над неподвижным контактом 12, присоединяется к основанию контак
та через катушку магнитного дутья (выводы 4). Рог же подвижного контакта 14 соединяется с контактным выводом с помощью медной шинки 13.
В нижней части тележки размещается электромагнитный привод типа ПЭГ, рычаг 18 его вала соединяется с подвижными контактами с помощью изоляционных тяг 16.
Включение выключателя происходит под воздействием усилий, развиваемых приводом и сопровождается вращением ножей подвижных контактов до их замыкания с неподвижными. Размыкание контактов происходит под воздействием отключающих пружин 19.
На метрополитене применяют электромагнитные выключатели типов ВЭМ-10К и ВЭМ-6 на номинальное напряжение 10 и 6 кВ.
Автоматический быстродействующий выключатель служит для защиты контактной сети от коротких замыканий, полупроводниковых преобразователей (вентилей) тяговых подстанций при коротких замыканиях и перегрузках в цепях, в которых эти преобразователи установлены. Выключатели могут также использоваться и для оперативных отключений защищаемых электрических цепей.
Номинальный ток, на который рассчитаны выключатели, находится в пределах 2000—9000 А в зависимости от типа автомата. Соответственно ток уставки (минимальный ток, при котором выключатель автоматически отключается) может быть в пределах 2 500—12 000 А. Максимальная величина тока короткого замыкания, на который рассчитан автомат, 10 000 — 70 000 А.
Однополюсный выключатель (рис. 124) состоит из следующих основных частей: панели 1, тележки 2, блока быстродействующего привода 3, контактного блока 4 и дугогасительной камеры 5.
Тележка служит для облегчения транспортировки выключателя при его монтаже и демонтаже, так как масса его значительна (до 400 кг).
Блок быстродействующего привода и контактный блок являются основными элементами, обеспечивающими быстродействие выключателя н разрыв им тока, проходящего по цепи.
Выключатель укомплектован реле (типа РДШ-3000-Т), которое предназначено для подачи сигнала на отключение выключателя.
Принцип действия автомата основав па следующем. Подвижной контакт автомата связан с якорем, который при включенном автомате удерживается в определенном положении магнитным потоком, создаваемым специальной катушкой. Сила притяжения якоря превосходит силу пружин, стремящихся оторвать якорь от сердечника, который его притягивает.
При появлении в защищаемой цени тока, превышающе! о ток уставки реле РДШ-ЗООО-Т, контакты его размыкаются, выключая ток катушки. Магнитный поток, который! удерживал якорь, исчезает. Тогда под действием пружин якорь отходит от сердечника и через систему рычагов вызывает размыкание контактов выключателя. Возникшая электрическая луга гасится в дугогасительной камере.
Быстродействие выключателя достигается тем, что в цени электромагнитной катушки включены конденсаторы. Во время разрыва тока в цепи катушки наличие конденсаторов создает колебательны!! процесс спадания тока, что уничтожает остаточную намагниченность маг-потопровода. Автомат выключается за 0,03 с. Основными типами автоматических быстродействующих выключателей являются ВЛБ-28, ВАБ-42, ВАБ-43.
Аккумуляторные батареи. Па тяговых и понизительных подстанциях метрополитене! в качестве основных источников для питания цепей управления, сигнализации, защиты, а также для аварийного освещения используют свинцово-кислотные аккумуляторные батереп с элементами типа СК (стационарные для кратковременных разрядных режимов), соединенные в батарею последовательно.
На понизительных подстанциях аккумуляторные батереп поддерживают на шипах напряжением 150 В для аварийного освещения станций и тоннелей, а цепи управления подключены к части батареи на напряжение 115 В. На тяговых подстанциях установлены батареи с элементами типов СК-6—СК-16 с 60—66 элементами, а иа понизительных подстанциях СК-12—СК-40 — с 79 элементами.
Выбор типа (номера элементов) аккумуляторной батареи обусловлен величиной максимальной нагрузки, подключаемой к батереп. Емкость аккумуляторных батарей определяют из расчета питания нагрузки в течение часа.
Для аккумуляторов типа СК применяют стеклянные, свинцовые и другие сосуды, которые устанавливают в специальных аккумуляторных помещениях на изоляторах.
Для обеспечения работы аккумуляторной батареи в режиме постоянного подзаряда и заряда (после глубоких разрядов, предусмотренных технологическим процессом по содержанию аккумуляторов) применяют специальные зарядные устройства типов ЗПУ-1 и ЗПУ-2, включающие трансформатор, блок управляемых кремниевых выпрямителей и блок управления.
8.	Блуждающие токи
Ходовые рельсы являются обратным проводником для тягового тока. Конструкция пути предусматривает изоляцию рельсов от тела тоннеля и балластною слоя.
Такая изоляция не является совершенной, в силу чего часть тяговою тока, протекающего по ходовым рельсам, «стекает» с рельсов и находит обратный путь на подстанцию по металлическим сооружениям тоннеля (трубы, броня кабелей, металлические конструкции и т. и.). Таким образом, блуждающие токи — это часть тягового тока, идущего не по ходовым рельсам, а помимо них. Блуждающие токи в местах «стекания» оказывают вредное разрушающее действие па металлические конструкции п устройства, повреждают броню кабелей, разъедают стенки труб н т. д. Кроме того, между ходовыми рельсами и телом тоннеля возникает разность потенциалов, которая в отдельных местах достигает 65 В. Поэтому необходимо принимать меры к снижению величины блуждающих токов. К таким мероприятиям относятся:
уменьшение падения напряжения в ходовых рельсах за счет снижения сопротивления в рельсовых стыках путем сварки отдельных рельсовых звеньев в рельсовые плети длиной до 300 м и установки приварных эл е ктр осоед 1i11 и тел ci i;
снижение сопротивления дроссельных стыков, устройство уравнительных междупутных соединителей рельсовых нитей, устройство дополнительных отсасывающих пунктов в т. и.;
увеличение переходного сопротивления между рельсами и телом тоннеля, отвод грунтовых вод, улучшение изоляции элементов верхнего строения пути, строгое соблюдение 30-мм зазора под рельсами, исключение соприкосновения металлических конструкций с ходовыми рельсами и др.
Для контроля за состоянием изоляции ходовых рельсов в электро-депо устанавливают устройства автоматическою контроля изоляции при заземлении ходовых рельсов дежурный по депо получает сигнал
9.	Освещение станций и тоннелей
Освещение станций, тоннелей и других сооружений метрополитена должно работать надежно и обеспечивать безопасность передвижения пассажиров, движение поездов, нормальную работу обслуживающего персонала и соответствовать архитектурному оформлению станции.
Станции и вестибюли оборудованы двумя видами освещения: рабочим и аварийным. В нормальных условиях оба вида освещения питаются от сети переменного тока. При полностью включенных светильниках оба вида освещения дают освещенность станций порядка 75— 150 лк. В случае исчезновения переменного тока лампы аварийного освещения автоматически переключаются на питание от аккумуляторных батарей, установленных на понизительной подстанции. Мощность аварийного освещения составляет 12—15% общей мощности освещения.
Емкость аккумуляторных батареи обеспечивает питание освещения в течение ие менее часа.
Тоннели оборудованы также двумя видами освещения: рабочим и дополнительным, которое также питается нормально переменным чоком. Рабочее освещение тоннеля одновременно является аварийным и в нужный момент получает питание от аккумуляторных батарей подстанции.
Движение электропоездов в настоящее время осуществпяется в темпом тоннеле при отключенном рабочем освещении (за исключением отдельных мест: стрелочных съездов, соединительных веток, тупиков оборотных станций, рампы).
Для освещения тоннеля при движении поезда па лобовых частях головных вагонов установлены специальные фары с повышенным световым потоком.
Рабочее освещение включается при необходимости прохода обслуживающего персонала в тоннель, создавая освещенность па уровне головок рельсов пе менее 0,5 лк.
Дополнительное освещение включается для производства ремонтных работ в тоннеле и совместно с рабочим создает освещенность не менее 2,5 лк па уровне головок рельса.
Питание осветительных приборов осуществляется от трансформаторов освещения понизительных подстанций напряжением 220 и 127 В. Аварийной освещение работает от напряжения 127 В.
В качестве светильников па станциях и в тоннелях применяют лампы накаливания различной мощности (от 25 до 1000 Вт) и люминесцентные лампы 15, 20, 30, 40 и 80 Вт, устанавливаемые в осветительной арматуре. На станциях арматура создает приятный рассеивающий свет, выполняет декоративные функции и подчеркивает архитектурное оформление станций.
Осветительная арматура разнообразна: э'Ю шары из молочного стекла, бра, плафоны, люстры, торшеры п т. п. На ряде станции использовано отраженное освещение со скрытыми светильниками.
В тоннеле светильники рабочего освещения имеют отражатели, создающие направленность светового потока на путь по ходу движения поезда, чтобы нс слепить в глаза машинисту. Светильники дополнительного освещения заключены в стеклянные колпаки.
Смотровые канавы подвижного состава на тупиковых станциях, под-эскалаторные ходки, помещения водоотливных устройств и другие помещения с повышенной влажностью оборудованы электросетью напряжением 12 В, для чего в этих местах установлены понижающие трансформаторы. Сеть имеет штепсельные розетки для подключения переносных ламп для осмотра оборудования.
Световая эмблема — буква «М» — устанавливаемая па каждом вестибюле станции, выполнена пз газосветных трубок и получает питание от повышающих трансформаторов напряжением до 13 000 В. Высоковольтный трансформатор устанавливают рядом с буквой «М» на значительной высоте, что обеспечивает выполнение требования техники безопасности. Включение и выключение эмблемы «М» происходит при помощи фотореле в зависимости от дневного освещения улицы.
Контроль горения эмблемы «М» осуществляется лампой па панели щита освещения.
Надежность системы обес-печ и ва ется р а с и р еде л е и и см всем электросети освещения станции на три самостоятельные секции и получением питания от различных трансформаторов понизительной подстанции. Подача электрической энергии для освещения станции производится через распределительные щиты освещения, которые установлены в различных местах станции, — как правило, на платформе, вблизи помещения ДСП, под платформой и кассовом зале. Щит состоит из трех секций (трех шкафов), каждая из которых имеет самостоятельный ввод от понизительной подстанции, от различных трансформаторов или аккумуляторной батареи.
На рис. 125 показан общий вид панели типового шкафа освещения па 12 групп, а на рис. 126 — принципиальная схема одной из секций с разводкой по группам. Для переключения I секции в группы (кассовый зал и тамбуры) в шкафу установлен трехполюсный автомат /, который одновременно выполняет функцию защиты линии от токов короткого замыкания. Ток уставки этого автомата, т. е. ток, при котором автомат должен отключаться,
Рис. 125. Панель типового шкафа освещении
должен быть меньше тока короткого замыкания защищаемой линии. Таких автоматов в шкафу 12 (по числу групп). Включение или отключение необходимой группы на распределительном щите производит дежурный по станции переключением выключателя на автомате вправо или влево.
Все автоматы 2 (см. рис. 125) соединены магистральной шиной Л которая через четырехполюсный рубильник 3 связана с кабельным вво-173
дом понизительной подстанции. 01 автоматических выключателей 1—2 н т. д. линии трехфазного переменною тока (на схеме показана тремя штрихами, так как схема на рпс. 126 дана в однолинейном изображении) расходятся по группам станции (в данном случае приведена схема освещения вестибюля станции). В каждую группу включено определенное количество светильников или других потребителей — разменные автоматы, автоматические контрольные пункты (турникеты), уборочная сеть (элсктрополомоечпые машины) и т. п.
Липни, расходящиеся по станции, сдублированы, например в кассовый зал подается питание от секций /, 2 п 3 (па рис. 126 показана только секция 1).
Секция (панель) аварийного освещения рассчитана на напряжение 127 В, которое подастся в наиболее ответственные помещения — платформы, вестибюли, кассовые залы, эскалаторы п т. п. В нормальном режиме светильники, подключенные к этой секции, питаются переменным током, а при его исчезновении происходит автоматическое переключение на аккумуляторную батарею, в этом случае в течение часа должны быть приняты меры по восстановленшо нормального витания пли выводу пассажиров на поверхность.
Наличие основного напряжения для освещения станций и тоннелей па шинах подстанции контролируется специальным реле. При исчезновении напряжения контакты реле включают контакторы аварийного освещения, подключающие шипы аварийной секции, к которым 1 юдкл ючс11 ы а к кум ул яторпые бата реи.
Имеющаяся сеть распределения в подключении светильников па станции дает возможность в часы спада пассажиропотоков экономить электроэнергию, планомерно сокращая освещение станций согласно установленному графику.
В конце ночного «окна» в целях своевременною окончания ремонтных работ в тоннеле и вывода людей па станцию для подготовки к подаче напряжения на контактный рельс дежурный по станции при помо-
Вводот пони-низительной подстанции
220/127 В
Сеяцая			В РП 1/см.рис.128 ) *
			1 Кассовый зал и тамбуры 220В-ч.16к8т
	а		
1	ПТГ		15 15 15 15 15 15 20 20 15 20 15	2	Торшеры	220 8 - 2,3 кВт
			3 Автоматы размена монет 220 В - 0,5 кВт ’/	Турникеты	220 В - 0,5 кВт
			5	Уборочная сеть	220 В - 2,5 кВт 5	К счетным машинам	220 В - 0,8 кВт
			7 Штепсельная сеть на 12 В 220 В - 0,25кВт
			8 Освещение ходков и коллектора 220/127 В -5,6 к8т 9 К служебным помещениям	220/127В-0.72 кВт
			10 к служебным помещениям 220/127В-3,26кВт
			11	Кассовый зап	220В-4,0кВт >‘>‘2			——	 12	Резерв 			С		
Рпс. 126. Принципиальная схема одной секции щита освещения (вестибюльная группа)
Рпс. 127. Принципиальная схема освещения тоннеля при дистанционном управлении
щи включения и отключения дополнительного освещения «миганием» подает в тоннель предупредительные световые сигналы. Отключение дополнительного освещения обозначает, что контактный рельс находится под напряжением.
Дистанционное управление освещением перегонных тоннелей. Движение электропоездов в тоннеле производится при отключенном рабочем освещении. Рабочее освещение включается при прохождении в тоннель обслуживающего персонала с предупреждением машиниста о нахождении людей в тоннеле, оно может включаться пе на весь перегон, а только на тех участках, куда направляются люди. В этих целях иа действующих линиях выполняются работы ио реконструкции сети освещения тоннелей.
В группах рабочего освещения устанавливают рубильники, позволяющие раздельно включать освещение любого прилегающего к станции полу перегона. Однако наличие рубильников в схеме и требование их установки вблизи кабин ДСП вызывает значительное увеличение расхода кабеля. Каждую ночь дежурный по станции производит свыше 30 операций включения и выключения, поэтому в настоящее время разработана п внедряется новая схема питания освещения тоннелей, обеспечивающая дистанционное управление как рабочим, так и дополнительным освещением тоннеля. Эта схема в будущем позволит перейти к централизованному управлению освещением линии с диспетчерского пункта и присоединению ее к единой автоматизированной системе управления (АСУ) метрополитена.
При дистанционном управлении (рис. 127) в каждой группе рабочего и дополнительного освещения установлены магнитные пускатели МП
«К», управление которыми осуществляется с пульта дистанционною управления (ПДУ), находящегося в кабине ДСП станции. На пульте ПДУ имеется сигнализация и при включении группы освещения загорается соответствующая сигнальная лампа.
Схема позволяет включать рабочее и дополнительное освещение полностью или по частям, а также осуществлять «мигание» ламп дополнительного освещения ДО при подаче сигналов времени в тоннеле.
Для защиты групп ог короткого замыкания вместо предохранителен здесь применены однополюсные автоматы /1, которые одновременно являются и коммутационными аппаратами, при их помощи также может производиться включение и отключение рабочего РО и дополнительного освещения ДО па нужном участке тоннеля. При коротком замыкании отключается только поврежденная фаза, что пе приводит к полному «погасанию» группы и позволяет сократить время отыскания и устранения неисправности.
Все коммутационно-защитные аппараты схемы размещены в типовых шкафах 7, 3 и 2, 4. Такой комплект шкафов установлен с двух сторон станций, как правило, в торце. Аппаратура их может управляться с пультов ПДУ основной и резервной кабин ДСП. При ремонтно-ревизионных работах шкафы отключаются рубильником Р. Схема дает дополнительный источник экономии электроэнергии, позволяя включать дополнительное освещение ис на весь перегон, а только иа ту часть, где производятся работы.
Автоматическое включение и выключение искусственного освещения. Иа наземных линиях искусственное освещение используют только с наступлением темноты. В целях своевременного включения и отключения освещения этих станций и участков в зависимости от освещенности улицы здесь смонтированы схемы автоматического управления освещением.
Принцип работы схемы автоматического управления освещением одной из наземных станций показан на рис. 128. Переключение схемы освещения производится при помощи фотореле ФР 1 типа ФРЛ1-62А.
Работа этого прибора основана на изменении электрического сопротивления фо-тосопротивлення типа ФСК-Г1 в зависимости от освещенности ею рабочей поверхности, которая находится под действием дневного света открытого неба. По мере увеличения освещенности величина сопротивления ФСК-Г1 уменьшается, что вызывает увеличение тока в цепи управления. Через каскад усилительных приборов (они на схеме не показаны) ток достигает величины, при которой срабатывают реле ФР, и, замыкая свой контакт, подключает к сети 220 В промежуточное реле РП1.
Реле РП1 своими контактами включает исполнительные органы включения
Рис. 128. Схема автоматического управления освещением наземной станции
(пли отключения) освещения, которыми являются магнитные пускатели. На случай отказа в работе фото выключатся я предусмотрен переход на ручное управление освещением.
Схема с применением фотореле ФРМ-62А работает надежно, предполагается применить ее для освещения деповских путей, наземных вестибюлей, имеющих окна на улицу, где днем искусственное освещение может быть погашено.
Автоматическое управление освещением позволяет нс только экономить электроэнергию, но и освободить дежурного по станции от лишних операций.
10.	Подогрев ступеней лестничных маршей
На открытых лестничных входах, павильонах наземных вестибюлей ступени в зимнее время подогревают против обледенения.
Подогрев ступеней осуществляется электрической энергией или водяным отоплением (см. п. 5 главы IV).
Под каждою гранитную ступень лестничного марша (длиной 4 м и шириной 0,33 м) закладывают два трубчатых нагревателя (тэна) мощностью по 0,35 кВт и напряжением 36 В (рис. 129, а).
Это обеспечивает выделение около 600 ккал в час тепла и поддерживает температуру на наружной поверхности плиты ступени около
ПI	ItlUlOuM
Рис. 129. Расположение электронагревательных элементов под ступенями: а — план; б — разрез ступени
Рис. 130. Оборудование подлсстничпых помещений при электроподогрсвс ступеней:
/ — подножная решетка; 2—лестничные ступени; 3— электросборка; /— прпямппк; 5 — электропечи
-|-1 4- 2° С. Электронагревательные элементы 1 (трубки) длиной 1520 мм укладывают под гранитную ступень 2 па асбоцементную изолирующую ^прокладку 3 н сверху закрепляют металлическим кольцом 4 (рис. 129, б).
Указанная температура па поверхности ступени устанавливается нс сразу. После включения схемы требуется значительное время для подогрева самого массива ступени'и смежных конструкций.
Все вспомогательное оборудование, связанное с электроподогревом ступеней, размещается в подлестннчном помещении (рис. 130). Кабельный ввод напряжением 380 В от понизительной подстанции подходит к силовой сборке /, расположенной в подлестннчном помещении (рис. 131). Далее через автомат 2 и общую шину (при замкнутых контактах автоматов) напряжение подается через автомат 3 к трапсформа-тору/ГС-40,'понижающему напряжение с 380 до 36 В, откуда идет трехфазная линия для питания группы тэпов; через автомат 4—к транс-
D,35кВт * Зд^ЗО.ЗкВт ВЬодЗВОВ
Рис. 131. Электрическая схема электроподогрева ступеней
форма юру ГСЗ-7,5, понижающему напряжение с 380 до 220 В, который питает электропечи.
В нодлесннчном помещении установлено пять электропечей и шестая в коридоре. Мощность каждой печи 1 кВт. Они подключаются к сети через штепсельные розетки и отапливают подлости ич нос помещение, предохраняя электрооборудование от сырости.
В правой части схемы (см. рис. 131) показана схема электропитания санитарно-технических устройств. От общей сборки 1 через автомат 5 питание па промежуточную сборку 7 и далее к насосу 9, приборам дистанционного управления и контрольным приборам 8 сантехники. Сточные воды со ступеней собираются в при ямин к, откуда насосами откачиваются в канализационную сеть города.
Через автоматы 6 и 11 электропитание поступает на вентилятор 10, который предназначен для проветривания помещения.
При уличной температуре ниже 0° С дежурный по станции включает подогрев ступеней с использованием указанных выше коммутационных автоматов па электросборке в подлестннчном помещении.
Несмотря на простоту, способ подогрева ступеней с помощью электрического тока требует значительных затрат на оборудование и большого расхода электрической энергии, поэтому в эксплуатации является дорогим.
В настоящее время испытываются другие упрощенные конструкции электроподогрева ступеней.
11.	Управление электроснабжением метрополитена
В электроснабжении метрополитена управление отдельными элементами подстанций и оборудованием, расположенным в тоннеле (разъединителями постов переключения и контактной сети), может осуществляться различными средствами.
При м е с т и о м у прав л с и и и (в некоторых случаях ручное) переключения производятся непосредственно на мосте установки оборудования оперативным персоналом.
При д и с т а п ц и о и п о м у прав л е н и и каждый управляемый аппарат связан с ключами управления или командным пунктом линиями связи, состоящими не менее чем из двух проводов, по которым осуществляется передача команды, а сигнализация положения или исполнение команды производятся по отдельной линии. При помощи дистанционного управления осуществляется переключение аппаратов с подстанций и в ряде мест из помещения дежурного но станции (разъединители контактной сети).
Диспетчерское управление (т с л с у п р а в л е-п и е) производится дежурным электродиспетчером с командного диспетчерского пункта. Специальные устройства телемеханики посылают в линию связи импульсы тока определенного сочетания и качества, которые позволяют осуществлять управление и воспроизводить информацию о положении большого количества объектов по двум проводам. По дополнительным двум проводам можно измерять величины напряжения и тока.
12 Устройства телемеханики
Все тяговые и совмещенные тягово-понизнтельные подстанции на метрополитенах, как правило, телемехаиизированы и работают без постоянного дежурного персонала. Телемеханика решает три основные задачи: телеуправление, телесигнализацию и телеизмерение, обеспечивая выполнение оперативных переключений электроаппаратов подстанции, информацию об их состоянии, а также измерения напряжения и нагрузки питающих вводов с передачей всех функций управления электродиспетчеру.
Для каждой из подстанций имеется отдельная телеустановка, состоящая из двух полу комплектов: подстанционного, установленного в машинном зале подстанции, и диспетчерского, установленного на диспетчерском пункте. Эти полукомплекты связаны между собой линиями связи. Управление подстанциями производится дежурным электродиспетчером раздельно полициям. В аппаратной диспетчера на щите изображена оперативная однолинейная схема электроснабжения данного участка. На ней показаны все аппараты силовой коммутации независимо от того, включены они в автоматизированную систему или управляются не с пульта, и информация о них получается другими средствами.
Аппараты, включенные в систему телесигнализации, имеют светящиеся символы: зеленый — «Включено», красный — «Отключено». При получении информации по селектору (о переключении аппаратов нс входящих в систему телемеханизации) диспетчер вручную переставляет пластмассовые фишки соответствующего цвета, воспроизводя на щите положение устройств.
На линиях метрополитена, построенных до 1975 г., для телемеханизации объектов электроснабжения использована релейно-контактная система с применением для выбора объекта шагового искателя.
На линиях, построенных после 1975 г., внедряется электронная система телемеханики для подстанций метрополитена ТЭМ-74, при разработке которой учтены особенности диспетчерского управления этими объектами.
Система ТЭМ-74 позволяет осуществлять телеуправление двухпозиционными объектами (их число составляет 64), получать и воспроизводить 120 телесигналов, принимать телеметрическую информацию с воспроизведением величин токов и напряжений на приборах. Каналы связи рассчитаны на использование шести жил кабеля (по две жилы в каждом из трактов—телеуправления, телесигнализации и телеизмерения). Система непрерывного действия выполнена по распределительному принципу с временным импульсным признаком и тактовой синхронизацией. Серия телеуправления состоит и содержит элементы выбора операции, группы и объекта в группе (31 импульс). Каждая командная серия автоматически повторяется дважды. Исполнение приказа происходит по индентпчности обеих серий.
Система ТЭМ-74 выполнена в двух стойках: КП (командный пункт) п ДП (диспетчерский пункт). Командные ключи и кнопки размещены рядом со световыми элементами мнемосхемы, т. е. элементы пульта
п щита совмещены; специального помещения для аппаратных система не требует. Аппаратура выполнена по блочному принципу, а схемы — печатным монтажом (отдельными модулями).
Как в телемеханической, так и в электронной системе предусмотрено программное управление для снятия и подачи напряжения на линию. Цель программною управления — уменьшить число оперативных действий диспетчера при подаче и снятии напряжения с контактного рельса и сократить время, затрачиваемое на переключение. Без программного управления диспетчер при подаче напряжения должен произвести около 120 переключений, на что было бы затрачено около 20 мни. Программное устройство дает возможность выполнить эти переключения примерно 10—15 операциями за 2—3 мни.
13. Понятие об инверторном преобразовании энергии рекуперации
С ростом протяженности и разветвлением линий метрополитена увеличиваются перевозки пассажиров, что требует поднятия провозной и пропускной способности всего транспортного сооружения. Эта задача решается в первую очередь повышением частоты движения, увеличением скоростей, переходом на эксплуатацию семи- и восьмивагопиых составов и новых типов вагонов. В этих условиях потребление электроэнергии резко возрастает. В то же время небольшие расстояния между станциями па метрополитене приводят к частым пускам и торможению поездов, когда электроэнергия расходуется нерационально (в тормозах), па что уходит 20—30% общего количества потребляемой энергии.
Однако электродвигатели подвижного состава являются обратимыми машинами и могут не только потреблять электроэнергию из сети, но и при определенных условиях стать генераторами и возвращать энергию обратно в сеть. Этот процесс называют рекуперацией.
Для возможности использования энергии рекуперации необходимо создать новые схемы управления двигателями подвижного состава и одновременно иметь гарантированный потребитель избыточной энергии рекуперации.
Наиболее рациональным потребителем электроэнергии при рекуперации являются поезда, двигатели которых в это время находятся в тяговом режиме на той же фидерной зоне. В качестве резервных потребителей для надежности рекуперативного торможения используют балластные сопротивления на вагонах, на подстанциях или специальные приемники. Величина избыточного тока при различных графиках движения и прочие условия определяются расчетами.
Процесс преобразования постоянного тока при рекуперативном торможении электропоездов в трехфазный переменный ток и возврат его в первичную питающую сеть называют инвертирование м.
Инвертирование избыточной электроэнергии рекуперации позволяет не только снизить расход электроэнергии, но дает и технические преимущества. Система рекуперации в будущем позволит снизить закладываемые мощности тяговых подстанций и улучшить условия работы системы электроснабжения.
Глава VI!
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
1. Общие данные об электроподвижном составе
Подвижной состав метрополитена состоит из моторвагонов, предназначенных для перевозки пассажиров, специальных вагонов (технического назначения) и моторно-рельсового транспорта для перевозки хозяйственных грузов.
Моторвагоны (электроподвнжпой сослав) приводятся в движение от собственных тяговых двигателей. По способу питания электроэнергией они являются неавтономными, так как электрическая энергия подастся иа тяговые двигатели извне, от контактного рельса.
, Мотор ио-рельсовый транспорт (локомотивы) по способу питания энергией является автономным подвижным составом, так как приводится в движение от собственного источника — двигателя внутреннего сгорания.
В настоящее время иа отечественных метрополитенах эксплуатируются вагоны трех типов: Г, Д и Е.
Вагоны тина Е (рис. 132) подвергались па вагоностроительных заводах модернизации, поэтому имеется “несколько их модификаций:
Рис. 132. Вагон типа Е
Е, Ем, Еж, Ежз и др. Наибольшие отличия между ними в электрическом оборудовании.
В последние годы г.аюпы гина Ежз строили двух видов: головные п промежуточные. Головные отличаются тем, что имею! дополнительное оборудование: аппаратуру систем автоматического управления поездом п автоматического регулирования скорости, аппаратуру резервного управления поездом, радиостанцию для связи с диспетчером, установку радыооновещеппя пассажиров и ряд дополнительных устройств в кабине машин иста. Часть ранее построенных вагонов также подвергнута подобной модернизации. Поэтому в настоящее время вагоны всех типов делятся па головные и промежуточные.
Однако все вагоны указанных выше типов, в том числе и промежуточные, имеют кабины управления. Поэтому управлять сформированным составом в случае необходимости можно из любого вагона.
В 1976 I. выпущена опытная партия вагонов типа Е новой модификации. Промежуточные вагоны этой серии не имеют кабин управления, в связи с чем увеличена их вместимость. Для обеспечения маневровых передвижений в этом вагоне предусмотрен пульт управления. Оп установлен у торцовой стены пассажирского салона в специальном кожухе, который открывают только при необходимости.
В 1974 г. па линиях Московского метрополитена начаты испытания трех опытных вагонов нового типа И (рис. 133). Эти вагоны существенно отличаются от вагонов ранее выпущенных типов (табл. 5). Так же как и вагоны последней модификации типа Е, вагоны типа И будут в двух исполнениях: головные с кабинами управления и промежуточные без кабин управления.
Каждая единица подвижного состава должна иметь следующие отличительные четкие знаки и надписи: номер, табличку завода-изготовителя с указанием даты и места постройки, табличку с указанием да-
Рис. 133. Вагон типа И
Основные данные вагонов
Таблица 5
Наименование показателей	Типы вагонов			
	Г	Д	Е	И (опытный)
Годы постройки Число мест:	1946—1956	1956—1963	С 1963	С 1974
для сидения	41	44	40	45
» стояния	220	220	220	215
Максимальная скорость, км/ч	75	75	90	100
Ускорение при пуске, м/с8	1,0	1,0	1.2	1.2
Замедление при экстренном торможении, м/с* Е. 2 Габаритные размеры, мм:	1.0	1,0	1,3	1,3
длина по автосцепкам	19 ПО	19 166	19 166	19 210
ширина	2 700	2 700	2 700	2 860
высота	3 700	3 695	3 650	3 644
Масса1, т	43,7	36,2	33,0	30,0
' Масса вагона указала без массы оборудования автоматического управления.
ты и места производства установленных видов ремонта, массы тары-Другие знаки и надписи на подвижном составе наносят в установлен ном МПС порядке.
На каждую единицу мотор-вагонного подвижного состава и локомотивов заводят технический паспорт, содержащий важнейшие технические и эксплуатационные характеристики.
В начале 1979 г. около 75% инвентарного парка вагонов метрополитенов всех городов составляли вагоны типа Е, вагоны типа Г — менее 10% и вагоны типа Д— 15%.
Устройство и принцип работы всех видов оборудования вагонов излагаются в дальнейшем более подробно применительно к вагонам типа
Е. Для вагонов других типов указываются отличительные особенности по сравнению с вагонами Е. Все приведенные данные по вагонам И относятся к их опытным образцам.
2. Механическое оборудование вагонов
Вагон (рис. 134) состоит из кузова 4 и двух тележек 6 и <3. Кузов шарнирно сочленен с каждой тележкой посредством пятников 2 и 5. На кузове с обеих сторон установлены автосцепки 1 и 7 для соединения вагонов.
Кузов вагона (рис. 135) состоит из рамы 2, двух боковых стен 5 и 7, двух торцовых стен /, 6 и крыши 3. По конструктивному исполнению кузова вагонов метро цельнометаллические, сварные; по способу восприятия нагрузки—цельнонесущие. У таких кузовов рама, боковые стены и крыша работают как одно целое.
Расстояние между осями пятников называется б а зо й вагона (см. рис. 134). У вагонов Г, Д, Е и И база равна 12 600 мм.
Обшивка кузовов вагонов Е и И имеет продольные гоф-
Рис. 131. Схема вагона
ры для увеличения жесткости.
На боковых скатах крыши приварены вентиляционные черпаки 4 (см. рис. 135), но 11—13 шт. с каждой стороны. Черпаки правой стороны ориентированы так, что забирают воздух при движении
вагона кабиной вперед, черпаки левой стороны — при движении в противоположном направлении. Для вентиляции кабины машиниста имеются два черпака. Вентиляционных черпаков на крыше вагона И нет, так как этот вагон оборудован принудительной вентиляцией.
Кузов разделен перегородкой на пассажирское помещение и кабину машиниста. Наружная обшивка кузовов покрыта лаковой шпаклевкой и эмалями.
На боковых стенах кузова по диагонали установлены металлические хромированные номера вагона.
Рис. 135. Элементы кузова
Внутривагоннос оборудование. В это оборудование входят пол вагона, двери, окна, диваны, поручни, вентиляция и отделка.
Пол вагона. На раму кузова вагона Е уложен и приварен контактной сваркой металлический гофрированный настил, затем настелен листовой асбест толщиной 3 мм и поверх него — фанера толщиной 10 мм. Для защиты от гниения фанеру пропитывают специальной пастой п покрывают грунтовкой.
В полу сделаны 12 люков, но шесть у каждой шкворневой балки. Люки закрыты фанерными щитками в металлической армировке. Они необходимы для обслуживания, осмотра и ремонта тяговых двигателей, колесных пар н другого подвагонного оборудования.
На пол настилают линолеум толщиной 1 мм.
Д в с р п. Вагой имеет восемь раздвижных дверей, ио четыре с каждой стороны (для входа и выхода пассажиров), п четыре створчатые двери для служебного пользования.
В каждом проеме раздвижных дверей установлены две створки. Они соединены с верхним поясом кузова через узел подвески (рнс.136).
Створка 9 соединена с кронштейном 7 через резиновый амортизатор 8. На кронштейне 7 закреплена рейка 6 с продольными желобами. Рейка входит в П-образную балку 4 с такими же желобами, прикрепленную к верхнему поясу 1 кузова гайками 2 Между рейкой 6 и балкой 4 в желоба вставлены стальные шарики 5 диаметром 10 мм, которые равномерно распределены по длине балки и удерживаются сепаратором 3. При такой подвеске трение п износ деталей незначительны.
Узел подвески вагонов Г и Д отличается от рассмотренного узла только конфигурацией отдельных деталей.
Для направления дверных створок н уменьшения их поперечной раскачки па боковых стойках дверного проема в нижней части установлены обрезиненные ролики, а порог дверного проема выполнен с направляющим желобом.
Створки вагонов Г и Д — стальные, вагонов Е и И — алюминиевые. В верхней части в створке установлено стекло в резиновой армировке. Для смягчения ударов створок друг о друга и предотвращения ушибов пассажиров на створке установлено резиновое уплотнен нс.
На вагоне Г каждая створка соединена с пневматическим цилиндром, который приводит ее в движение. На вагонах Д, Е и И створки каждого дверного проема
соединены ценной передачей, поэтому дер створки приводятся в движение одним ши. । люцплнндром.
Створчатые двери для служебного пользования па ваюнах Г, Д и Е расположены в торцовых стенах кузова, в перегородке между пассажирским помещением и кабиной машиниста и в боковой стене кабины машиниста. На вагоне II вместо двух дверей в кабине сделана одна дверь на торцовой степе сбоку. I одвешспы двери па петлях с шариковыми опорами. Каждая створка имеет два замка: одни открывается постоянными ручками, другой трехгранными ключами, которые выдаются только локомотивной бригаде и другим работникам, обслуживающим подвижной состав.
О к п а в пассажирском помещении расположены между раздвижными дверями п в горновой стене, в кабине машиниста — в торцовой п боковой стенах. Все стекла имеют резиновое уплотненно и обрамлены деревянной пли алюминиевой раскладкой.
Окна торцовых степ глухне. Боковые окна пассажирского помещения на вагонах Г и Д выполнены с опускными стеклами; на вагонах Е — с форточками. Боковое окно кабины машиниста с опускной рамой. Для всех окоп применено закаленное полированное стекло толщиной! 6 мм, для форточек — 3 мм. Иа ваюнах постройки до 1970 г. были установлены пезакалеппые стекла.
Див а п ы установлены по обеим сторонам пассажирского помещения между проемами раздвижных дверей. Диван представляет собой каркас из листового металла, прикрепленный к полу и боковой стене кузова, на диване установлены мягкие или полумягкие сиденья и спинки. К каркасу с обеих сторон прикреплены щековины со стальными хромированными подлокотниками. Сиденья и спинки состоят из деревянного каркаса, па который наклеена губчатая резина, такая подушка обита искусственной кожей. На вагонах Г и Д вместо губчатой резины применены спиральные пружины и набивка конским волосом и ватой.
В кабине машиниста установлены мягкое кресло для машиниста и откидные сиденья для помощника машиниста и инструктора.
Поручни. Пассажирское помещение оборудовано продольными поручнями, подвешенными на кронштейнах к потолку над диванами. На торцовых стенах пассажирского помещения установлено по два вертикальных поручня, изготовленных из стальных хромированных труб. С наружной стороны вагона у торцовых дверей установлены деревянные поручни, укрепленные в стальных кронштейнах. Для удобства локомотивной бригады установлены также поручни у боковой двери кабины и у некоторых раздвижных дверей.
Be нт ил я цп я на вагонах Г, Д и Е — естественная. При движении вагона происходит забор воздуха крышевыми черпаками правой стороны вагона и нагнетание его внутрь вагона через жалюзи и вентиляционные решетки. Через крышевые черпаки левой стороны вагона происходит отсос воздуха. Таким образом, вентиляция работает как приточно-вытяжная.
Па вагонах И вентиляция принудительная; она действует как при движении поезда, так и на стоянке. Система вентиляции состоит из
шести вентиляционных агрегатов, расположенных в каркасах диванов. Все агрегаты включаются и отключаются одним выключателем, расположенным па пульте управления в кабине машиниста. Забор воздуха происходит через вентиляционные окна в боковых стенах кузова н фильтрующие элементы. В пассажирское помещение воздух подастся через раздаточные решетки, расположенные под боковыми окнами. Удаление воздуха происходит через зазоры в проемах раздвижных дверей.
Кабина машиниста па вагонах И оборудована системой кондиционирования воздуха. При включенном кондиционере воздух через фильтрующий элемент поступает в теплообменник, где охлаждается (в режиме охлаждения) или нагревается (в режиме отопления) и по воздуховодам подается к лобовому окну и к ногам машиниста.
Кондиционер имеет три режима работы: вентиляция без подогрева и охлаждения воздуха; вентиляция с подогревом воздуха; вентиляция с охлаждением воздуха. Переключатели режимов установлены на пульте управления.
Внутренняя отделка. Стены и потолок вагона Е отделаны декоративным бумажно-слоистым пластиком. Стыки степ и потолка, а также дверные и оконные проемы обрамлены алюминиевой раскладкой. На вагонах Г и Д (а также на вагонах Е постройки первых лет) потолок и стены обшиты металлическими листами, оклеены клеенкой и линкрустом и окрашены эмалью, а раскладка деревянная, лакированная.
Над раздвижными дверями имеются люки для доступа к дверным механизмам. На перегородке, отделяющей кабину от пассажирского помещения, также есть два люка для доступа к имеющемуся иа перегородке электрическому монтажу. На боковых стенах пассажирского помещения вагона укреплены схемы линий метрополитена и правила пользования метрополитеном, а иа торцовых стенах — фирменная табличка завода-изготовителя и заводской’ номер вагона. В последние годы над оконными или дверными проемами стали устанавливать схемы линии, па которой обращается вагон, это улучшает ориентацию пассажиров.
Тележки вагона. Каждый вагон имеет две двухосные тележки. Все колесные пары тележек ведущие, т. е. соединены с тяговыми двигателями. Тележки являются ходовыми частями вагона. Одним из основных конструктивных параметров тележки является ее база—расстояние между осями колесных пар. От базы тележки наряду с базой вагона и длиной кузова зависит минимальный радиус рельсового пути, в который может вписываться данный вагон.
Тележка вагона Г имеет базу 2500 мм, вагонов Д и Е — 2100 мм, вагона И — 2150 мм. Тележка состоит из следующих узлов: рамы, колесных пар, падбуксового подвешивания, центрального подвешивания, моторного подвешивания, тормозного оборудования.
Рамы тележек вагонов всех типов по конструкции цельносварные. На железнодорожном подвижном составе, кроме цельносварных, применяют также листовые, брусковые и цельнолитые рамы. Преимущество цельносварных рам состоит в том, что они имеют наименьшую массу по сравнению с массой рам тележек других типов.
Рама вагона Е (рис. 137) состоит из двух продольных 4, 6 и дв\ х поперечных 5, 13 балок, изготовленных из штампованных стальных профилей коробчатого сечения. Балки соединены встык и дополнительно связаны штампованными косынками /?, 7. Такую форму рамы называют Н-образиой. К продольным балкам приварены кронштейны 11, 12 для рычагов тормозной передачи, косынки 10—для крепления тормозных цилиндров и кронштейны <5 (получившие наименование тумбы) — для крепления буксовых поводков, связывающих раму с колесными парами.
К поперечным балкам приварены кронштейны 1, 2 для подвески тяговых двигателей и кронштейны 9 — для подвески корпуса редуктора колесной пары.
Колесные пары воспринимают массу всего вагона, направляют его движение по рельсовому пути, испытывая удары от его неровностей и в свою очередь жестко воздействуя на путь.
Под действием тяговых двшателей и тормозной системы колесные пары, взаимодействуя с рельсами, создают тяговое и тормозное усилия вагона.
Колесная пара (рис. 138) состоит из оси 4, двух колес 2 и 5, двух букс 1 и 6, редуктора 3.
Оси (рис. 139) изготовляют из специальной осевой стали. На подступичные части 3 и 4 напрессовывают колеса, па предподступичные части 2 и 5 насаживают в горячем состоянии лабиринтные кольца для уплотнения корпусов букс, а на шейки 1 и 6 — внутренне кольца буксовых подшипников. Ось с напрессованными элементами показана па рис. 142.
На колесной паре вагона Е применены подрезинепные сборные колеса, на колесной паре вагона Д — дисковые сборные, па колесной
Рис. 137. Рама тележки вагона Е
Рис. 138. Колесная пара вагона Е
Рис. 139. Ось колесной пары
Рис. МО. Колесо вагона Е
парс вагона Г — цельнокатаные безбандажные.
Колесо вагона Е (рис. 140) состоит из центра 8, центрального диска 4, бандажа 5, нажимной шайбы .3, шестнадцати резиновых вкладышей 7, крепежных шпилек 6, болтов 2 и штифтов /. Бандаж насаживают па центральный диск в горячем состоянии, от сдвига его предохраняет крепительное кольцо 9. Затем центральный диск с бандажом притягивается шпильками и нажимной шайбой через резиновые вкладыши к центру. Такое подрезппенное колесо по сравнению с цельнометаллическим снижает ударные нагрузки на ось, воспринимаемые колесной парой с рельсового пути, делает движение вагона более плавным, снижает уровень шума.
Колесо вагона Д (рис. 141) состоит из центра 3 и бандажа / с крепительным кольцом 2.
Колесо вагона Г цельнокатаное, в нем центр и бандаж выполнены как одно целое.
Букса (рис. 142) состоит из корпуса 2, двух роликовых подшипников /, крепительной крышки 3 и контрольной крышки 4. Со стороны колеса корпус буксы уплотнен лабиринтным кольцом 6. От сдвига с шейки оси букса удерживается осевой гайкой 5. Для смазывания подшипников в корпус буксы закладывают консистентную (густую) смазку.
К буксам колесных пар вагонов Г и Д крепят пластинчатые стальные налич-
пики, но которым скользят кронштейны — челюсти рамы тележки.
Р е д у к т о р. Тяговый редуктор колесной пары представляет собой одноступенчатую зубчатую передачу, через которую колесная пара получает вращение от тягового двигателя. Зубчатая передача выполнена таким образом, что частота вращения колесной пары меньше частоты вращения тягового двигателя, а вращающий момент колесной пары во столько же раз больше вращающею момента тягового двигателя.
Редуктор (см. рис. 142) состоит из зубчатого колеса 9, напрессованного па удлиненную ступицу колесного центра 10 (па колесной паре вагона I зубчатое колесо напрессовано непосредственно па ось), малой шестерни 8 и разъемного корпуса 12,
Рис. 111. Колесо вагона Д
закрывающего зубчатую передачу и содер-
жащего смазку для шестерен. Корпус своей большой горловиной опирается на два подшипника 11, папресованных на ступицу колеса. В малой горловине корпуса запрессовано два подшипника 7, в которых вращается малая шестерня. На вагоне Г малая шестерня наса-
жена непосредственно на вал тягового двигателя.
Для нормального взаимодействия подвижного состава и рельсово
го пути размеры колесных пар и их взносы должны строго соответствовать установленным нормам. Основные размеры следующие:
диаметр колес по кругу катания (размер А на рис. 140): тип Е —725—785 мм, тин Д — 840—905 мм, тип Г — 830—905 мм;
разница диаметров колес по кругу катания:
одной колесной пары— не более 2 мм;
одной тележки типов Г и Д — пе более 10 мм, типа Е — не более 8 мм;
одного вагона типов Г и Д — не более 20 мм, типа Е — пе более 16 мм;
одного состава типа Г не более 75 мм, типа Д — пе более 65 мм, типа Е — пе более 60 мм;
ширина обода и бандажа (размер Б па рис. 140) 126—136 мм;
Рис. М2. Узел редуктора и буксы колесной пары вагина Е
толщина гребня (размер В на рпс. 140) 25—33 мм;
расстояние между внутренними гранями колес (размер А на рис. 138) 1440 мм, отклонения в сторону увеличения и уменьшения допускаются не более 3 мм.
Запрещается выпускать в эксплуатацию и допускать к следованию в поездах подвижной состав с поперечной трещиной в любой части осн колесной пары, а также при следующих износах и повреждениях колесных пар, нарушающих взаимодействие пути и подвижного состава:
прокат по кругу катания более 5 мм, а на подрезнценных колесах — более 3 мм;
толщина гребня более 33 мм пли мопсе 25 мм при измерении на расстоянии 18 мм от вершины гребня;
вертикальный подрез гребня высотой более 18 мм, измеряемый специальным шаблоном, изготовленным по утвержденному МПС чертежу:
ползун (выбоина) па поверхности катания у мотор-вагонного подвижного состава глубиной более 0,3 мм, у локомотивов — более 0,5 мм.
Освидетельствование и ремонт колесных пар производят на специальных ремонтных пунктах лица, имеющие право па выполнение этих работ.
Надбуксовое подвешивание передает нагрузку от рамы тележки па колесные пары, равномерно распределяя ее между отдельными колесами и тем самым создавая плавный и безопасный ход вагона.
В надбуксовое подвешивание вагона Е (рис. 143) входят два комплекта пружин и три буксовых поводка. Комплект пружин состоит из наружной 5 и внутренней 4 пружин, верхней 6 и нижней 3 опор. Стальные пластинчатые буксовые поводки 7, 2 н 1 удерживают колесную пару от продольных и поперечных перемещений относительно рамы тележки.
На вагонах Г и Д буксовых поводков пет. Там перемещение колесных пар ограничивается кронштейнами — челюстями рамы тележки.
Рпс. 143. Надбуксовое подвешивание вагона Е
Центральное п од вс ш и в а-н и е служит для развязывания (перемещения) кузова и тележек в поперечном направлении. При входе вагона в кривую тележка резко смещается внутрь кривой, т.е. поперек относительно кузова. Кузов же благодаря наличию центрального подвешивания такою перемещения в первый момент не получает, а затем под усилием рессор центрального подвешивания плавно следует за тележкой.
Центральное подвешивание тележки вагона Е (рис. 144) устроено следующим образом: к раме тележки с помощью серег 3 и подвесок 2 подвешены два поддопа-ба-
Рис. 114. Центральное подвешивание вагона Е
лансира /. На каждый поддон установлены два комплекта пружин 6. На пружины установлена центральная балка 5, которая располагается между продольными и поперечными балками рамы тележки и имеет относительно них свободный ход. Между центральной балкой и рамой тележки установлены два гидроамортизатора 4. которые обеспечивают плавное перемещение балки относительно рамы. Кузов вагона установлен на центральные балки и таким образом его вес пере-
дается на тележки через центральное подвешивание.
Отличие центрального подвешивания вагонов Г и Д от Е состоит в том, что вместо пружин применены листовые рессоры, а поддоны-балансиры каждой тележки жестко связаны между собой в подрессорпую балку.
Центральное подвешивание вагона И выполнено пневматическим. Оно включает в себя две пневморессоры — резиновые баллоны, заполненные сжатым воздухом.
Применение пневматического подвешивания позволяет поддерживать постоянную высоту уровня пола над головкой рельса независимо от загрузки вагона. Это обеспечивается с помощью автоматической электропневматической системы регулирования давления в пневморессорах.
Моторное п о д в е ш и в а н и е. На вагонах метро применено два типа моторного подвешивания: опорно-рамное подвешивание— на вагонах Д, Е, И и опорно-осевое подвешивание — па вагонах Г.
При о п о р н о -р а м н о м подвешивании (рис. 145) тяговый двигатель 1 укреплен на раме тележки 2 и таким образом вместе с рамой полностью обрессорен. При такой подвеске во время движения вагона происходят продольные, поперечные и угловые смещения осей двигателя и колесной пары относительно друг друга. Поэтому двигатель соединен с редуктором 4 колесной пары шарнирно с помощью карданной муфты <3, через которую передается вращающий момент.
При опори о-о с е в о м подвешивании (рис. 146) тяговый двигатель 1 одной стороной опирается на ось колесной пары 6 через подшипники скольжения 5, называемые моторно-осевыми вкладышами, а другой стороной — на раму тележки 3 через упругую тра-
Рис. 145. Схема опорпо-рампого моторного подвешивания
Рис. 146. Схема опорно-осевого моторного подвешивания
версиую балку 2. При такой подвеске на двигатель передаются все удары, воспринимаемые колесной парой при движении вагонов, что является недостатком по сравнению с опорно-рамным подвешиванием. Однако при такой подвеске не требуется шарнирного соединения вала двигателя с колесной парой, так как ни поперечных, пи угловых смещений осей двигателя и колесной пары относительно друг друга не происходит. Здесь малая шестерня 4 тягового редуктора насажена непосредственно на вал двигателя.
Соединенно кузова с тележкой осуществляется с помощью и я т-п и к о в о г о устройства (рис. 147), которое состоит из сферического пятника /, укрепленного па шкворневой балке кузова, вогнутого подпятника 2, установленного па центральной балке тележки, резинового амортизатора 4, который подложен под подпятник, и шкворня 3, который предотвращает возможность выхода пятника из подпятника при резких торможениях, сцепке вагонов, больших наклонах кузова и т. п.
Для исключения боковых завалов (наклонов) кузова на центральной балке установлены две роликовые опоры 5, а на шкворневой! балке кузова — пластинчатые наличники 6.
Тормозное оборудованиетележкп (рис. 148) состоит из тормозных цилиндров, рычажной передачи, тормозных колодок и оттормаживающих пружин.
На тележках вагонов Д и Е установлено по четыре пневматических тормозных цилиндра 5. Каждый цилипдр воздействует на тормозные
Рис. 147. Узел пятника вагона Е
Рис. 1 18. Тормозное оборудование тележки вагона Е
колодки одного колеса. Рычажная передача состоит из четырех одинаковых узлов (по числу колес). В каждый узел входят крайняя подвеска 4, средняя подвеска 1 и две параллельные затяжки 2 (наружняя и внутренняя). Тормозные колодки 3 установлены на крайних и средних подвесках.
Тормозная колодка представляет собой стальной тылышк, па который напрессована фрикционная пластмасса. Коэффициент трения (отношение величины силы трения колодки о колесо к величине силы нажатия колодки па колесо) этих колодок довольно высок (0,4), а срок службы около 4 лет. (На моторно-рельсовом транспорте применяют также тормозные колодки из чугуна. Коэффициент трения их вЗ раза ниже, чем у рассмотренных выше, а срок службы составляет всего два-три месяца. Кроме того, чугунная пыль, выделяющаяся при торможении, вредно действует на электрические устройства, находящиеся на подвижном составе и в тоннеле.)
Тормозное оборудование действует следующим образом. При заполнении тормозного цилиндра 5 сжатым воздухом перемещается его поршень со штоком, который соединен с рычагом крайней подвески 4, рычаг поворачивается, прижимая тормозную колодку 3 к колесу. При дальнейшем повороте крайней подвески перемещаются параллельные затяжки 2, поворачивая среднюю подвеску 1 и прижимая к колесу вторую тормозную колодку.
При выпуске воздуха из тормозного цилиндра его поршень со штоком возвращается в первоначальное положение, а тормозные колодки вместе с подвесками под усилием оттормаживающих пружин отходят от колеса.
На вагонах Г па каждой тележке установлено по два тормозных цилиндра, каждый из которых воздействует на тормозные колодки двух колес, поэтому их диаметр больше, чем на вагонах Ди Е.
Прижатие тормозных колодок к колесам, т. е. процесс торможения, может осуществляться не только под воздействием тормозных цилиндров, но и с помощью ручного привода (ручного тормоза), которым оборудован каждый вагон. Такой тормоз состоит из колонки ручного тормоза, расположенной в кабине машиниста, и системы расположенных на кузове рычагов и тяг, связывающих колонку с рычажной передачей тележки. Для того чтобы привести тормоз в действие, следует повернуть маховик колонки на 16—20 оборотов и затянуть его усилием
Рис. 149. Автосцепка вагона Е
20—30 даН (кгс). От колонки ручного тормоза приводятся в действие только тормоза данного вагона.
Автосцепка служит для сцепления вагонов между собой и передачи сжимающих и растягивающих сил вдоль состава.
Вагоны Д и Е оборудованы комбинированной автосцепкой, которая осуществляет одновременно с механической сцепкой соединение воздушных магистралей и электрических цепей вагонов.
Расстояние от уровня головок рельсов до осн автосцепки на вагоне Е 829 ± 20 мм, на вагоне Д—875 ± 20 мм. Автосцепка рассчитана на тяговое усилие, равное НО кН (11 тс), и ударное, равное 120 кН (12 тс). Сцепление вагонов можно производить при скорости не более 1 км/ч.
Автосцепка (рис. 149) состоит из головки //, ударно-тягового прибора 4 с водилом 3, электроконтактной коробки 8. Водило 3 через серьгу 2 шарнирно соединено с гнездом /, укрепленным на раме кузова. Корпусом ударно-тягового прибора автосцепка опирается на балансир 6, который подвешен на стержнях 7, обеспечивающих перемещение его вместе с автосцепкой в вертикальном направлении.
В головке автосцепки расположен сцепной механизм (рис. 150), состоящий из замка 2, серьги 3 и возвратной пружины 1.
К замку сцепного механизма подсоединен трос с рукояткой, который служит для расцепления автосцепок.
Рис. 150. Схема сцепного механизма автосцепки вагона Е в расцепленном (а) и сцепленном (б) состояниях
В корпусе ударно-тягового прибора (см. рис. 149) помещены две пружины 5, которые работают на сжатие и при тяговом, и при ударном режимах.
На буферном фланце головки автосцепки установлены два пневматических клапана 10 и 9 па норной и тормозной ппевмомагистралеп, которые при сцепе вагонов соединяются автоматически.
В электрокоптактиой коробке установлены 32 гнезда и 32 выдвижных пальца, которые соединены с поездными проводами вагона. Выдвижение пальцев производится рычагом с рукояткой 12. Перед сцепом вагона рукоятки обеих автосцепок должны быть подняты, при этом пальцы будут утоплены. После сцепа рукоятку одной автосцепки надо опустить, при этом пальцы этой автосцепки выдвинутся и войдут в гнезда другой автосцепки.
При соединении и рассоединении электроконтактных коробок к рукоятке необходимо прикладывать большие усилия, поэтом) с 1974 г. к механизму выдвижения пальцев устанавливают пневмопривод, состоящий из цилиндра с разобщительным крапом.
У электроконтактных коробок головных и хвостовых автосцепок состава пальцы должны быть утоплены, а панель с гнездами должна быть закрыта откидной крышкой.
Вагоны Г оборудованы автосцепкой типа «Метро» (рис. 151), которая состоит из головки /, водила 5 и ударно-тягового прибора 4. Головная часть водила подвешена к раме кузова па радианте 3, скользя по которому, автосцепка может отклоняться в горизонтальной плоскости. Хвостовик водила соединен валиком с гнездом 6, укрепленным на раме кузова.
В головке 1 расположен сцепной механизм, рукоятка 2 которого выходит из корпуса головки наружу и стопорится фиксатором. Перед сцепом вагонов фиксатор надо вынуть из рукоятки, а после сцепа рукоятку застопорить. Перед расцепом вагонов фиксатор необходимо вынуть и отвести рукоятку, замки при этом разойдутся.
Ударно-тяговый прибор состоит из хомута, в котором помещаются четыре пакета рессорных пластин с выпуклыми и вогнутыми стальными вкладышами. При тяговом п ударном режимах рессорные пакеты сжимаются и прогибаются. Возникающее между рессорными пластинами трение гасит приложенные к автосцепке усилия. Ударно-тяговый прибор, работающий на таком принципе, называют фрикционным.
Эта автосцепка рассчитана на удар в 400 кН (40 тс). Сцепление вагонов можно производить при скорости не более 4 км ч.
Автосцепка вагона И имеет
два отличия от автосцепки вагона Е: в ударно-тяговом приборе вместо пружин применены резиновые амортизаторы, а электроконтактная коробка имеет 64 гнезда с выдвижными пальцами.
Рис. 151. Автосцепка «Метро»
3.	Пневматическое оборудование вагонов
Пневматическое оборудование вагонов делят на шесть узлов (пнев-матик).
1.	Напорная пневматике! обеспечивает запас и очистку сжатою воздуха, необходимого для работы всех пневматических устройств ва!она.
2.	Тормозная пневматика обеспечивает служебное и экстренное пневматическое торможение поезда.
3.	Автостопная пневматика обеспечивает экстренное пневматическое автостопное торможение при проезде светофора с запрещающим показанием и в случае превышения скорости на участке, защищенном инерционной шиной автостопа.
4.	Дверная пневматика обеспечивает автоматическую работу раздвижных дверей.
5.	Пневматика управления обеспечивает работу электрических аппаратов.
6	Пневматика сигнальных, контрольных и вспомогательных приборов обеспечивает работу звукового сигнала, контроль давления воздуха в магистралях, работу стеклоочистителей н пр.
Напорная пневматика. Атмосферный воздух всасывается (рис. 152) через воздушный фильтр 26 мотор-компрессором 28 и нагнетается им в главный резервуар 24 емкостью 300 л, из которого по магистральной трубе 22 сжатый воздух подается ко всем ппевматнкам.
В напорной магистрали воздух охлаждается, проходя через змеевик-холодильник 29, и очищается от механических примесей и влаги в специальных сборниках и фильтрах 27. Рабочее давление в напорной магистрали в пределах 0,65—0,8 МПа (6,5—8 кге см2) поддерживается регулятором давления 20, который автоматически включает и выключает мотор-ком прессор. Па магистральной трубе 22 под кабиной и в хвосте вагона установлены концевые разобщительные крапы 30, которые соединены с пневматическими клапанами автосцепки 10.
На вагонах Г клапанов автосцепки нет, а соединение магистралей между вагонами осуществляется резиновыми рукавами.
Перед главным резервуаром установлен обратный клапан 25, который предотвращает выход воздуха из главного резервуара в обратном направлении при неработающем мотор-ком прессоре. У главного резервуара установлен предохранительный клапан 23, который предохраняет главны]! резервуар от разрыва, выпуская из него воздух в случае превышения расчетного давления. Он отрегулирован на давление 0,9 МПа (9 кгс/'см2).
Мото р -к о м п р е с с о р представляет собой ai регаг, состоящий из электрического двигателя постоянною тока и воздушного одноступенчатого двухцилиндрового компрессора.
Мотор-компрессор крепится к раме кузова на трех подвесных болтах через резиновые амортизаторы.
Тормозная пневматика и принцип работы тормоза. Вагоны метро оборудованы автоматическими пневматическими тормозами.
Автоматическим называется такой тормоз, который при разрыве поезда автоматически приходит в действие.
Рис. 152. Схема пневматического оборудования вагона Е
Тормозная магистраль 26 заряжается из напорной магистрали 22 через крап машиниста 4 до рабочего давления 0,5 МПа (5 кгс/см2), которое поддерживается па этом уровне автоматически редукционным органом крапа машиниста. Тормоза при этом отпущены.
Для приведения тормоза в действие необходимо снизить давление в тормозной магистрали. Разрядка тормозной магистрали осуществляется крапом машиниста 4, а также может быть произведена стоп-кранами 16, один из которых расположен в кабине машиниста, а три в пассажирском салоне, и срывпым клапаном 21. Разрядка тормозной магистрали произойдет и при разрыве поезда.
Снижение давления в магистрали приводит в действие тормозной воздухораспределитель 34, заполняющий сжатым воздухом тормозные цилиндры 13, которые через рычажную передачу прижимают тормозные колодки к колесам. Между колодкой и колесом возникает сила трения, затормаживающая колесную пару. В свою очередь колесная пара начинает воздействовать на раму тележки, т.е. на вагон в целом, останавливая его.
Силу, приложенную от колесной пары к вагону в процессе торможения, называют тормозной силой. Тормозную силу можно изменять путем изменения давления воздуха в тормозных цилиндрах. Чем выше это давление, тем больше тормозная сила и, следовательно, короче тормозной путь поезда.
Тормозной путь — это расстояние, проходимое поездом при торможении от момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение (поворота ручки стоп-крана, срабатывания срывного клапана или другого прибора, вызывающего действие тормозной системы) до остановки поезда.
Следует иметь в виду, что чрезмерное увеличение давления воздуха в тормозных цилиндрах приведет к заклиниванию колесных пар. Оно произойдет, если сила трепня колодок о колесо превысит силу сцепления колеса с рельсом. Зная, что коэффициент сцепления в среднем равен 0,2 (он зависит в основном от загрязненности и влажности рельсов и колес и свойств материалов, из которых они изготовлены), рассчитывают предельно допустимую величину тормозной силы и максимальное давление в тормозных цилиндрах, на которое и регулируют тормозной воздухораспределитель.
Это максимальное давление создается в тормозных цилиндрах, если произвести разрядку тормозной магистрали не менее чем па 0,15 МПа (1,5 кгс/см2). При меныпей разрядке тормозной воздухораспределитель создает меньшее давление, т. е. пониженный тормозной эффект. Таким режимом машинист пользуется, когда надо снизить скорость поезда. Создание максимального давления в тормозных цилиндрах называют поли ы м с л у ж е б н ы м или экстре и и ы м т о р м о ж е и и е м, а создание промежуточных давлений — ступенчатым то р м о ж е н и е м.
Для того чтобы тормозной эффект, т. е. замедление поезда при торможении, не изменялся в зависимости от загрузки вагона пассажирами, необходимо пропорционально изменению загрузки изменять и давление в тормозных цилиндрах. Эту функцию выполняет устройство,
называемое авторежимом 33, которое работает в комплекте с тормозным воздухораспределителем.
Для отпуска тормоза требуется повысить давление в тормозной магистрали до рабочею уровня, что осуществляется крапом машиниста.
При повышении давления тормозной воздухораспределитель срабатывает па отпуск, выпуская воздух из тормозных цилиндров в атмосферу. Если давление в тормозной магистрали повысить не до зарядного, равного 0,5 МПа (5 кгс. см2), а до меныпего уровня, то давление в тормозных цилиндрах снизится не до пуля, а до какого-либо промежуточного уровня. Произойдет ослабление тормоза. Такой отпуск называют ступенчатым торможением.
Таким образом, снижение давления в тормозной магистрали приводит пневматический тормоз в действие; при повышении давления происходит отпуск тормоза.
Отключение пневматического тормоза (тормозного воздухораспределителя) па одном пли нескольких вагонах не отражается па работе тормозов других вагонов состава.
Пневматический тормоз па вагонах метро является резервным на случай, когда на составе неисправен электрический тормоз, и аварийным — в случае экстренной остановки поезда в условиях, угрожающих безопасности движения или жизни людей. Этот тормоз также используют при маневровой работе на парковых и деповских путях.
Рабочим является электрический тормоз, которым машинист постоянно пользуется при работе иа липин.
Под электрическим торможением понимают тормозной эффект, создаваемый тяговыми двигателями, которые в тормозном режиме работают как электрические генераторы, использующие для своего вращения кинетическую энергию поезда. При этом со стороны вала двигателя иа колесную пару действует тормозной момент, так же как со стороны тормозных колодок при пневматическом торможении.
Для остановки движущегося поезда необходимо свести к нулю его кинетическую энергию.
Любая тормозная система производит такую работу, переводя кинетическую энергию поезда в другой вид энергии. В частности, пневматический колодочный тормоз переводит кинетическую энергию поезда в тепловую, которая создается при трении колодок о колесо и рассеивается в окружающем пространстве; электрический тормоз переводит кинетическую энергию поезда в электрическую, которая вырабатывается тяговыми двигателями, работающими в генераторном режиме. Затем полученная энергия переводится в тепловую в тормозных сопротивлениях, которые нагреваются и выделяют тепло в окружающее пространство; на вагонах с рекуперативным торможением эта электроэверп- я возвращается в контактную сеть, т. е. используется полезно.
Тормозной эффект при действии электрического тормоза непостоянен, потому’ что количество электроэнергии, вырабатываемой тяговыми двигателями-генераторами, пропорционально частоте их вращения. Так как в процессе торможения частота вращения уменьшается, то снижается и тормозной эффект. Поэтому когда скорость поезда
снизится до 5—10 км/ч, эффективность электротормоза становится недостаточной.
Для того чтобы при малых скоростях поддерживать тормозную силу па требуемом уровне, электрический тормоз дополняют пневматическим. Включение его происходит автоматически при скорости, установленной для данного типа вагона. На вагоне Е в работу при этом вступает тормозной воздухораспределитель, а па вагонах Г и Д — специальный прибор, называемый прибором замещения.
В практике возможны случаи неисправности или отказа электрического тормоза. В этом случае электрическая схема управления и тормозная пневматика вагона автоматически приведут в действие пневматический тормоз — на вагонах Е сработает тормозной воздухораспределитель, а па вагонах Г и Д — прибор замещения.
Возможны такие случаи, когда при работе электрического тормоза может быть приведен в действие пневматический тормоз (срыв стоп-крана, срабатывание автостопа и др.). При этом суммарная тормозная сила превысила бы в 2 раза расчетную и, следовательно, произошло бы заклинивание колесных пар, образование на них «лысок» и увеличение тормозного пути (потому что коэффициент трения скользящего по рельсу колеса ниже коэффициента сцепления катящегося колеса). Для исключения таких случаев в схеме тормозной пневматики имеется специальный прибор 32 — автоматический выключатель торможения. Будучи включенным в трубопровод тормозных цилиндров, он срабатывает, когда в них создается давление, и разбирает электрическую схему управления. При этом тяговые двигатели-генераторы отключаются и эффект электрического тормоза исчезает.
Перед всеми приборами тормозной пневматики установлены разобщительные краны 14. Магистральная тр}ба 26, как и напорная магистраль, закапчивается под кабиной п в хвосте вагона концевыми кранами 17, соединенными с пневматическими клапанами автосцепки 11.
На вагонах Г вместо клапанов установлены резиновые рукава.
Основными приборами тормозной пневматики являются крап машиниста (служит для управления пневматическим тормозом) и тормозной воздухораспределитель с авторежимом (создает все процессы торможения и отпуска).
Крап м а ш пниста усл. № 334. К крану подсоединены трубопроводы напорной и тормозной магистралей, па которых установлены краны двойной тяги 19 (см. рис. 152). Эти крапы должны быть открыты только в том вагоне, из которого машинист управляет поездом.
Ручка крана машиниста имеет пять фиксированных положений: положение 1 — происходит ускоренная зарядка тормозной магистрали и отпуск тормозов. При этом положении тормозная магистраль заряжается до полного давления напорной магистрали;
положение 2 — происходит зарядка тормозной магистрали п отпуск тормозов. Зарядка идет через редукционный клапан до зарядного давления 0,5 МПа (5 кгс/см2). На этом уровне давление будет автоматически поддерживаться, пока ручка в положении 2. Это положение называют поездным, потому что ручка должна постоянно находиться в нем при движении поезда с отпущенными тормозами;
положение 3 — тормозная и напорная магистрали перекрыты и не сообщаются между собой. 13 эго положение ручку ставят после производства ступенчатого или полного служебного торможения п после ступенчатого отпуска. Это положение называют п е р е к р ы ш е й;
положение 4 — происходит разрядка тормозной магистрали служебным темном 0,03 МПа (0,3 кгс/см2) в секунду; тормоз срабатывает па служебное торможение;
положение 5—происходит разрядка тормозной магистрали экстренным темпом 0,1—0,2 МПа (1—2 кгс/см2) в секунду. Тормоз срабатывает на экстренное торможение, т. е. ускоренно.
Т о р м о з и о й воз д у х о р а спреде л н т е л ь усл. №337 с авторе ж п м о м усл. № 260. Воздухораспределитель состоит из главной части, электроиневматпмеской части и камеры. Камера установлена на раме кузова и служит также кронштейном для крепления главной и электроппевматической частей.
Главная часть воздухораспределителя состоит из магистрального, режимного и питающего органов, через которые осуществляются все процессы торможения и отпуска тормозов.
Электройиевматнческая часть состоит из вентилей замещения / и 2. При включении вентиля 1 в тормозных цилиндрах устанавливается пониженное давление, при включении вентиля 2 — полное давление.
Вентиль 1 срабатывает автоматически в конце каждого электрического торможения, когда истощается эффект электротормоза. Вентиль 2 срабатывает также автоматически, по только в случае, если при сборе машинистом электросхемы иа тормоз последняя не собралась. В этом случае электротормоз замещается пневматическим.
Авторежим установлен на раме кузова и через рычажную передачу связан с рамой тележки. Поэтому перемещение кузова относительно тележки при изменении загрузки вагона передается иа авторежим, который в свою очередь, имея пневматическую связь с воздухораспределителем, изменяет его регулировку.
Таким образом, при увеличении загрузки вагона автоматически повышаются давление в тормозных цилиндрах и сила нажатия тормозных колодок. Отношение же силы нажатия тормозных колодок к массе вагона остается неизменным. Следовательно, не изменяется и длина тормозного пути поезда.
Авторежим имеет также электрическую часть — реостат, который включен в цепь авторежимпон катушки реле ускорения и торможения и изменяет его регулировку. В результате тормозной путь поезда и при электрическом торможении остается постоянным независимо от загрузки вагонов. Такой воздухораспределитель установлен па ва-гопах Е.
На вагонах И авторежим конструктивно изменен в связи с наличием пневматического центрального подвешивания.
Тормозной воздухораспределитель усл. № 75 с а в т о р е ж и м о м усл. № 160. Воздухораспределитель работает в комплекте с дополнительным резервуаром, который является его рабочей камерой. Он установлен на раме кузова и служит также кронштейном для крепления воздухораспределителя.
Авторежим усл. № 160 по конструкции и принципу действия аналогичен авторежиму усл. № 260. Отличие их лишь в том, что связь с воздухораспределителем осуществляется механическим путем, а пе пневматическим.
На вагоне Г установлены два таких тормозных воздухораспределителя с авторежимами, каждый из которых работает па одну тележку; па вагоне Д — один тормозной воздухораспределитель с авторежимом, но между ним и тормозными цилиндрами установлено дополнительно пневматическое реле давления. Здесь воздухораспределитель при торможении заполняет воздухом не тормозные цилиндры, а камеру реле давления, которое срабатывает и заполняет тормозные цилиндры обеих тележек, повторяя давление, заданное воздухораспределителем .
Воздухораспределитель усл. № 75 пе имеет вентилей 1 и 2 замещения. Поэтому па вагонах Г и Д дополнительно установлены приборы замещения, которые выполняют те же функции, что и электропневма-тическая часть воздухораспределителя усл. № 337.
Автостопная пневматика. В автостопную пневматику входят два прибора: срывиой клапан 21 (см. рпс. 152) и универсальный автоматический выключатель автостопа (УАВА) 15.
Автостопная магистраль сообщается через УАВА с тормозной магистралью, поэтому давление в пей так же, как и в тормозной, составляет 0,5 МПа (5 кгс/см2).
При проезде запрещающего показания светофора или ограничителя остановки в тунике, а также при превышении скорости на участках, защищенных инерционными шинами автостопа, на головном вагоне поезда срывиой клапан, взаимодействуя с путевой шиной автостопа, срабатывает и разряжает тормозную магистраль, что приводит в действие тормозной воздухораспределитель, который производит экстренное торможение. Одновременно срабатывает УАВА, отключая тяговые двигатели.
С помощью УАВА производят временное (когда, руководствуясь инструкцией, надо проезжать запрещающий сигнал светофора) и постоянное (иа промежуточных вагонах состава) отключение автостопа.
Срывные клапаны. Эксплуатируются несколько типов срывных клапанов, по их устройство и работа аналогичны.
Взаимодействуя с путевой шиной автостопа, клапан открывается и происходит разрядка тормозной магистрали. После проезда путевой шины клапан произвольно пе закрывается. Для того чтобы клапан закрылся, машинист должен перевести ручку крана машиниста в положение 3. Только после этого можно отпустить тормоза.
Срывиой клапан установлен па правой буксе первой колесной пары головного вагона. Скоба клапана, которая взаимодействует с путевой шиной, должна быть на высоте 53—55 мм над уровнем головок рельсов. Установлена также норма на усилие отклонения скобы срывного клапана, от которого зависит регулировка инерционного автостопа. С промежуточных вагонов состава срывные клапаны, как правило, снимают. Если же клапан не снят, то его скобу откидывают и стопорят фиксатором.
У п и ворс а л ь и ы й а вто м а т и ч е с к и й в ы к л ю ч а-т е л ь а в т остова (УАВА) установлен в кабине машиниста около боковой двери. Он состоит из двух органов: электрической части и вы-ключателыюго клапана.
При включенном УАВА срывиой клапан сообщен с тормозной магистралью. При сработке срывного клапана происходит разрядка тормозной магистрали и размыкание контактов электрической части УАВА.
Для восстановления контактов после закрытия срывного клапана надо опустить вниз до упора толкатель электрической части.
Выключательный клапан служит для отключения автостопа. Его рукоятка имеет три положения:
при положении 1 (вертикальном) клапан открыт, т. е. автостоп включен. В этом положении рукоятка стопорится фиксатором;
при положении 2 (наклонном) клапан закрыт, т. е. автостоп отключен. Это положение называют в р е м е н и ы м отключен и-е м автостопа, потому что рукоятку надо удерживать рукой. При отпуске она автоматически возвращается в положение 1;
при положении 3 (горизонтальном) клапан закрыт, т. е. автостоп отключен. Рукоятка стопорится фиксатором. Это положение называют и о с т о я и и ы м отключением а вто сто п а. Перед переводом рукоятки из положения 1 в положение 2 или 3 необходимо предварительно снизить давление в тормозной магистрали до0,35 МПа (3,5 кгс/см2) или ниже, т. е. произвести торможение. В противном случае рукоятка не переведется. Это сделано для исключения возможности случайного отключения автостопов при движении поезда.
Положение 2 рукоятки применяется при проезде запрещающего показания светофора, положение 3—для отключения автостопа на промежуточных вагонах состава.
Дверная пневматика. Дверная магистраль питается из напорной магистрали через редуктор 21 (см. рис. 152). Дверной воздухораспределитель 7 распределяет воздух по дверным цилиндрам 8.
Перед каждым цилиндром установлен катарактный (регулирующий) клапан 9, которым регулируется время открытия и закрытия дверных створок. Это время должно быть в пределах 2—5 с, а разница во времени перемещения отдельных створок в одном вагоне — до 2 с.
В схеме дверной пневматики имеются три крана 6 выключения дверей, при выключении которых двери остаются неуправляемыми на закрытие. Один кран выключает все двери правой стороны (он установлен у первого или второго правого дверного проема); второй выключает все двери левой стороны (установлен у первого левого дверного проема); третий выключает одну первую правую дверь (установлен у проема этой двери).
Рабочее давление в дверной магистрали 0,25—0,35 МПа (2,5— 3,5 кгс/см2). Усилие, создаваемое дверными цилиндрами при закрытии дверей, 25—35 даН (кгс).
Дверной воздухораспределитель (ДВР) усл. № 87. ДВР расположен в кабине машиниста, а на бескабинных вагонах — в пассажирском салоне в каркасе дивана. Он состоит из корпу
са, в котором движутся два цилиндра с поршнями и золотинками, и трех электромагнитных вентилей /, 2 и 3.
Вентили включаются выключателями, расположенными в кабине машиниста па пульте управления и в левом углу кабины, где находится помощник машиниста. При включении вентиля 1 открываются двери левой стороны вагона, при включении вентиля 2 — правой стороны. Выключение вентилей 1 и 2 не приводит к закрытию дверей. Закрытие дверей происходит при включении вентиля 3. При одновременном включении вентилей / и 2 также происходит закрытие дверей (этот способ называют резервным з а к р ы т нем д в е р е й; для этого в кабине машиниста есть специальный выключатель). Включение вентилей можно произвести не только электрическим путем, но и вручную — нажатием на кнопки вентилей. Этим способом пользуются, когда надо открыть двери па отдельных вагонах состава, при неисправности электрической схемы и при выполнении ремонтных работ.
Пневматика управления. Эта пневматика питает сжатым воздухом приводы электрических аппаратов. В магистраль управления воздух поступает из напорной магистрали через редуктор 35 (см. рис. 152) и далее через воздушный фильтр 31 и пластмассовые изоляторы 12 к приводам электроаппаратов.
На вагонах Г и Д в магистраль управления включен запасный резервуар, из которою па вагонах Г воздух расходуется при торможении прибором замещения, а на вагонах Д — при всех видах пневматического торможения.
Рабочее давление в магистрали управления 0,5 МПа (5 кгс/см2).
Пневматика сигнальных, контрольных и вспомогательных приборов. К этой пневматике относятся звуковой пневматический сигнал, манометры, пневматические стеклоочистители пт. п.
3 в у к о в о й с и г и ал 2 (см. рис. 152) установлен па лобовой стене вагона или под кабиной машиниста. Он включается педальным клапаном 18, который установлен иа полу кабины. Воздух к нему подводится из напорной магистрали.
Манометр ы. В кабине машиниста установлены два манометра: тормозной двухстрелочный 3, который служит для контроля давления в напорной магистрали (черная стрелка) и в тормозной магистрали (красная стрелка), и однострелочный 5—для контроля давления в тормозных цилиндрах.
Манометр, как и любой контрольно-измерительный прибор, может давать некоторую погрешность в измерении, предельное значение которой зависит от его класса точности. Класс точности — это максимальная допускаемая погрешность манометра, выраженная в процентах от верхнего предела измерения данного манометра.
На вагонах метро применяются манометры классов 1,5 и 2,5.
Манометр—это особо ответственный прибор. Его подвергают проверке на точность показаний через каждые три месяца, а через год производят его ревизию с разборкой, после чего он проверяется госпо-верителем и пломбируется.
Пневматические стеклоочистители установлены на лобовых окнах кабины машиниста. Воздух к стеклоочисти-
толям I (см. рис. 152) подводится из напорной магистрали. В комплект стеклоочистителя входят цилиндр со щеткой и регулирующий клапан.
Воздушные резервуары. Резервуары являются особо ответственным оборудованием. Их изготовление и обслуживание осуществляются в соответствии со специальными правилами.
На каждом вагоне установлены главный резервуар (емкостью 300 л), запасные резервуары (по 2—3 шт. емкостью 100, 55 и 30 л) и уравнительный резервуар крана машиниста емкостью 9,5 л. Все они сварной конструкции, изготовлены из листовой стали.
Через каждые четыре года эксплуатации резервуары подвергнутся гидравлическим испытаниям, а через 15 лет — рептгено-просвечива-иию сварных швов.
4.	Электрическое оборудование вагонов
Электрическими машинами и аппаратами, которые необходимы для обеспечения движения вагона и создания пассажирам удобств, являются тяговые двигатели, мотор-компрессор, лампы освещения, печи отопления и вентиляторы. Все остальное многочисленное электрическое оборудование служит для управления этими аппаратами (включение, отключение и изменение режимов работы), защиты от аварийных ситуаций в электрических цепях, сигнализации о работе оборудования.
Электрические цепи, в которые включены тяговые двигатели, и аппараты переключения режимов их работы, через которые проходит тот же электрический ток, что и через тяговые двигатели, называют с и-л о в ы м и (силовой схемой).
На вагонах метро принята косвенная система управ-л е и и я тяговыми двигателями, когда силовые аппараты, производящие переключения в цепях тяговых двигателей, приводятся в действие промежуточными аппаратами, которыми непосредственно управляет машинист.
Существует также система непосредственного управления, когда машинист управляет непосредственно силовыми аппаратами, производящими переключение в цепях тяговых двигателей (например, на некоторых вагонах трамвая).
При косвенной системе управления на вагоне имеются многочисленные цепи, в которые включены аппараты управления. Эти цепи называют цепями управления (схемой цепей управления).
Электрические цепи, в которые включены аккумуляторная батарея, мотор-компрессор, лампы освещения, печи отопления, белые и красные фары, вентиляторы, аппараты управления раздвижными дверями и другие вспомогательные аппараты, называют вспомогательными цепям и (схемой вспомогательных цепей).
Таким образом, общая электрическая схема вагона делится на три узловые схемы: силовую схему, схему цепей управления и схему вспомогательных цепей.
Следует иметь в виду, что многие электрические аппараты состоят из ряда элементов (контакторов, катушек, резисторов и др.), выпол
няющих различные функции и включенных в различные цепи. Поэтому к одному и тому же аппарату могут подходить провода от двух и даже трех схем.
Силовая схема получает питание непосредственно от контактного рельса, поминальное напряжение в котором 825 В постоянного тока.
Питание схемы цепей управления осуществляется от вагонной аккумуляторной батареи, поминальное напряжение которой 70 В.
Схема вспомогательных цепей включает в себя как цепи высокого напряжения (мотор-компрессор, освещение, печи отопления и др.), получаюшие питание от контактного рельса, так и цепи низкого напряжения, получающие питание от аккумуляторной батареи (управление дверями, аварийное освещение, белые фары и др.).
Силовая схема обеспечивает работу тяговых двигателей в тяговом и тормозном режимах. Регулирование скорости подвижного состава постоянного тока можно осуществлять изменением напряжения на двигателях или изменением их магнитного потока. Оба эти способа реализуются на вагонах метро. Изменение напряжения на двигателях производится двумя методами: изменением числа последовательно соединенных двигателей и изменением величины сопротивления в цепи двигателей.
При тяговом режиме реализуется две схемы соединения двигателей: последовательное соединение всех четырех двигателей, при котором на каждый двигатель приходится одна четвертая часть напряжения контактного рельса, т. е. около 200 В, и последовательно-параллельное соединение, когда двигатели группируют попарно, соединяя их последовательно в каждой группе, а сами группы соединяются между собой параллельно. При таком соединении к каждой группе приложено полное напряжение контактного рельса (825 В), и так как в группе два двигателя, то на каждый приходится примерно 400 В.
При включении в цепь двигателей сопротивления часть напряжения (тем большая, чем больше величина сопротивления) сети поглощается этим сопротивлением, а напряжение, приложенное к двигателям, соответственно уменьшается. Для регулирования напряжения на двигателях этим способом в силовую схему включен пусковой реостат, сопротивление которого изменяют ступенями. Число ступеней па разных типах вагонов различное. Например, на вагонах Г их 14, на вагонах Е — 28 ступеней.
Чем больше число ступеней реостата, тем более плавно изменяется напряжение на двигателях и, следовательно, более плавно осуществляется пуск поезда.
Для изменения магнитного потока двигателя параллельно его обмоткам возбуждения подключены сопротивления, которые также имеют несколько ступеней. Чем меньше эти сопротивления, тем меньше магнитный поток двигателя, или, как принято говорить, больше ослабление поля возбуждения двигателя, и тем выше скорость вагона. Например, на вагонах Е ступеней ослабления поля четыре.
Регулирование скорости с помощью сопротивлений связано с большими потерями электроэнергии, поэтому его применяют только для кратковременных режимов пуска. Ходовыми же позициями в силовой
схеме служат безреостатные ступени. Длительным режимом являются также ступени ослабленного поля.
Пуск вагона начинается при последовательном соединении двигателей и полностью включенных пусковых сопротивлениях. В этот момент к каждому двигателю приложено напряжение 25—35 В. По мере увеличения скорости постепенно выключаются ступени сопротивления. После того как все сопротивления будут выведены, происходит перегруппировка двигателей с последовательного соединения групп па параллельное. При этом в их цепь снова включаются пусковые сопротивления, которые в дальнейшем постепенно выключаются. Когда все сопротивления будут выведены, напряжение на двигателе достигнет максимального значения — около 400 В. Дальнейшее повышение скорости осуществляется ослаблением поля двигателя. Ступенью максимального ослабления поля закапчивается процесс пуска. Далее двигатели работают без пусковых сопротивлении на ослабленном поле при полном напряжении.
По окончании пуска скорость вагона растет до тех пор, пока сила тяги, развиваемая двигателями, пе сравняется с сопротивлением движению поезда, которое тем больше, чем выше скорость вагона.
Работа силовой схемы в тормозном режиме основана иа способности тяговых двигателей постоянного тока переходить в генераторный режим, при котором ими вырабатывается электрическая энергия за счет использования кинетической энергии вагона В этом режиме па колесную пару действует тормозной момент со стороны двигателя и происходит торможение поезда.
Электроэнергия, вырабатываемая в процессе электрического торможения, может быть поглощена в сопротивлениях пли передана в контактную сеть. Электроторможение с поглощением энергии в сопротивлениях называют реостатным, ас отдачей энергии в контактную сеть — рекуперативным. На вагонах Г, Д, Е применяется реостатное торможение, на вагонах И предусмотрено рекуперативное торможение.
Регулирование скорости и тормозной силы при электрическом торможении осуществляется изменением величины сопротивления в цепи двигателей, называемого тормозным сопротивление м, и изменением магнитного потока двигателей. Чем меньше величина тормозного сопротивления, тем больше ток в цепи двигателей и, следовательно, больше тормозная сила. При увеличении магнитного потока тормозная сила также увеличивается
В принципиальную силовую схему вагона Е (рис. 153) входят: токоприемники /, главный предохранитель 2, главный разъединитель 3, линейный контактор 4, катушка реле перегрузки 21, четыре тяговых двигатетя (5 — их якоря, 6 — обмотки возбуждения), пуско-тормозные сопротивления 7, 8, контакторы 9—18 для осуществления различных соединении двигателей, катушка 20 реле заземления и контактор 19 включения реле заземления.
На рис. 153 изображена упрощенная схема. Реальная силовая схема вагона содержит значительно большее число аппаратов, в том числе несколько линейных контакторов и катушек реле перегрузки,
контакторы для реверсирования двигателей, сопротивления, шунтирующие обмотки возбуждения, другие дополнительные сопротивления, большое количество контакторов для переключения сопротивлений пуско-тормозных и ослабления поля.
Т я г о в ы й р е ж и м в с и л о в о й схеме. В этом режиме осуществляется три варианта соединения двигателей:
маневровый режим;
ход па последовательном соединении;
ход на параллельном соединении.
Сбор силовой схемы па соответствующее соединение двигателей осуществляется с помощью контроллера машиниста. Главная рукоятка контроллера имеет три ходовых положения: «Ход-1», «Ход-2» и «Ход-3».
При маневровом режиме все четыре двигателя соединены последовательно, работают на ослабленном поле и в их цепь полностью включены пусковые сопротивления. Ток проходит по цепи (см. рис. 153): Л 2, 3, 4, 21, а, /, ///, б, IB, IIIB, з, 17, и, 8, д, 10, г, 7, к, 14, л, IVB, НВ, ж, II, IV, м, 18, «земля». «Землей», т. е. обратным проводом для
силового тока, служат ходовые рельсы.
Для осуществления маневрового режима главную рукоятку контроллера машиниста надо поставить в положение «Ход-1». Длительное движение (более 3 мин) па маневровом режиме осуществлять нельзя, так как пусковые сопротивления нагреваются до температуры выше допустимой.
Для сбора схемы в положении «Ход» на последовательном соединении двигателей главную рукоятку контроллера машиниста надо поставить в положение «Ход-2». В этом положении двигатели остаются в последовательном соединении, как и на маневровом режиме, по переходят па полное поле возбуждения, а соответствующие аппараты на
Рпс. 153. Упрошенная принципиальная силовая схема вагона Е
2J0
чинают последовательно отключать ступени пусковых сопротивлений. После отключения всех сопротивлений происходит ослабление поля двигателей. Это положение фиксируется аппаратами управления и на нем можно осуществлять движение длительно. На рис. 153 все контакторы показаны в положениях (замкнутом или разомкнутом), соответствующих режимам маневровому и последовательного соединения.
При перестановке главной рукоятки контроллера машиниста в положение «Ход-3» силовая схема переходит в режим хода на параллельном
Соединении двигателей (контактор 10 размыкается, а контакторы 9 и 12 замыкаются). Группы тяговых двигателей соединяются параллельно, в цепь каждой группы включаются пусковые сопротивления а возбуждение двигателей переводится па полное поле.
Ток от общей точки а проходит по следующим параллельным цепям: первая—а, /, III, б, IB, IIIB, з, 17, и, 8, д, 12, е, я, 18, «земля»; вторая—а, в, 9, г, 7, к, 14, л, IVB, IIB, ж, II, IV, м, 18, «земля». Вновь начинается выключение ступеней пусковых сопротивлений, а затем ослабление поля.
На этом заканчивается режим пуска. Весь процесс пуска продолжается около 10 с, скорость поезда к этому моменту возрастает до 30—35 км/ч, среднее ускорение при пуске — около 1,2 м/с2. Далее, как указывалось выше, двигатели работают па автоматическом режиме.
Тормозной режим в силовой схем е. Для сбора силовой схемы в тормозной режим главную рукоятку контроллера машиниста надо поставить в тормозное положение. Таких положений у контроллера три: «Тормоз-1», «Тормоз-1 А» и «Тормоз-2».
В этом режиме группы тяговых двигателей соединяются между собой параллельно, но в отличие от тягового режима обмотки возбуждения двигателей первой группы включаются в цепь якорей двигателей второй группы, а обмотки возбуждения двигателей второй i руппы — в цепь якорей первой группы. При такой схеме автоматически поддерживается равномерная нагрузка на всех двигателях, работающих в генераторном режиме, т. е. такая схема электрически устойчива. Ее называют циклической.
На тормозном режиме силовая схема отсоединяется от контактного рельса линейным контактом 4 и от «земли» контактором 18, контакторы 10, 11, 13, 15, 16, 19 замыкаются, контакторы 9, 12, 14, 17 размыкаются.
В схеме образуется два контура: генераторный (петлевой), в который включены якоря и обмотки возбуждения двигателей (в нем вырабатывается электроэнергия), и тормозной, в который включены тормозные сопротивления (в нем вырабатываемая электроэнергия гасится). На рис. 153 генераторный контур показан штриховой линией, а тормозной — штрихпунктирной.
Генераторный контур между якорями II и IV двигателей заземляется через контактор 19 и катушку 20 реле заземления. Это снижает потенциал силовой схемы по отношению к земле и обеспечивает защиту силовой схемы оттоков короткого замыкания. Направление тока в якорях двигателей по сравнению с тяговым режимом обратное, а в обмотках возбуждения прежнее. Это необходимо для того, чтобы тормозной момент на валу двигателя имел направление, обратное вращающему моменту при тяговом режиме. Направление тока в обмотках возбуждения необходимо сохранить, чтобы не размагнитить двигатель.
Генераторный контур состоит из двух параллельных ветвей с общими точками б и ж. От точки б ток проходит по следующим цепям:
первая — б, III, I, а, в, 11, л, IVB, IIB, ж\
вторая — б, IB, IIIB, з, 13, с, м, IV, II, ж.
Тормозной контур подключен к генераторному в точках б и з/с. От точки р/( в точку б ток протекает по следующей цени: до, 15, к, 7, ?, 10, д, 8, и, 16, б.
Как указывалось выше, контроллер машиниста имеет три тормозных положения. Па положении «Тормоз-1» силовая схема собирается в тормозной режим с полностью включенными тормозными сопротивлениями Тормозной эффект иа этом положении создается только па больших скоростях. Па положении «Тормоз-2» по мере снижения скорости вагона происходит автоматическое последовательное выключение ступеней тормозных сопротивлений, чем обеспечивается постоянство тормозного эффекта независимо от скорости.
Если главную рукоятку контроллера машиниста переставлять из положения «Тормоз-1» в положение «Тормоз-1 А» и обратно, то будет осуществляться неавтоматическое (ручное) выключение ступеней сопротивления. При каждой перестановке рукоятки между положениями выводится одна ступень. На вагонах Е таких ступеней 30 (включая ступени ослабления поля). Такой способ торможения называют также б а й п а с и ы м.
Среднее замедление при автоматическом электрическом торможении около 1,1 —1,2 м/с2.
Схема цепей управления. Эта схема обеспечивает управление аппаратами силовой схемы, т. е. косвенное управление тяговыми двигателями.
Основным аппаратом управления является контроллер машиниста. На нем две рукоятки управления. Главная рукоятка, как указано выше, имеет три положения для пуска, три — для торможения и «Нулевое», при котором все цепи управления выключаются. Вторая рукоятка — съемная, имеет два положения: «Вперед» и «Назад», соответствующие различным направлениям вращения тяговых двигателей.
Для того чтобы управление всеми вагонами было возможно от одного контроллера, через весь состав проложены поездные провода, к которым параллельно подсоединены контроллеры машиниста и другие аппараты управления всех вагонов через разъединитель цепей управления (РЦУ, РУМ) В случае неисправности в цепях схем управления или силовог! вагонные провода неисправного вагона этим разъединителем отключаются от поездных. Таким образом, тяговые двигатели этого вагона выключаются из работы, но состав в целом продолжает работать. На вагонах Г, Д п Е поездных проводов 32, па вагонах И — 64. Соединение поездных проводов отдельных вагонов осуществляется через электроконтактиые коробки автосцепок, на вагонах Г — через специальные штепсельные разъемы.
Управление всеми вагонами из одной! кабины называется у п р а в-л е н п е м поездом по системе многих единиц.
В схему цепей управления включены различные реле, контакторы, кулачковые элементы групповых контроллеров, электродвигатели приводов групповых контроллеров и др.
При постановке рукоятки контроллера машиниста в какое-либо положение аппараты управления срабатывают в определенной последовательности, что обеспечивается их взаимной блокировкой. Эта
блокировка исключает возможность образования неправильных режимов работы электроаппаратов, например сбор тягового режима вместо тормозного, движение в другую сторону, самоход и т. д. Однако неисправная работа электрической схемы возможна в случае выхода из строя самих блокировок. Нарушение режима работы схемы, как правило, приводит к возникновению в отдельных цепях повышенных токов (токов перегрузки), короткому замыканию, перебросу электрической дуги и т. д. На эти случаи в большинстве электрических цепей имеются аппараты зашиты — автоматы, плавкие предохранители.
В настоящее время все вагоны оборудованы схемой резервного управления. При наличии такой схемы в случае возникновения неисправностей электрооборудования па одном из вагонов машинисту нет необходимости выявлять и отключать неисправный вагон, на что требуется определенное время. Он имеет возможности перейти на управление поездом с помощью контроллера резервного пуска. При включении этого контроллера перегорает предохранитель иа неисправном вагоне, в результате чего вагонные провода управления отсоединяются от поездных, т. е. происходит автоматическое отключение неисправного вагона.
Схема вспомогательных цепей. Эта схема включает в себя и цени высокого, и цепи низкого напряжения. От высокого напряжения (от контактного рельса) питаются цепи: освещения, мотор-компрессора, печей отопления, нулевого реле, контакторов заряда аккумуляторной батареи. От низкого напряжения (от акк\муляторной батареи) питаются цепи белых и красных фар, аварийного освещения, радиофикации, управления освещением, управление дверями. Каждая цепь защищена своим плавким предохранителем.
Цепь м о т о р - к о м п р е с с о р а. В кабине машиниста установлен выключатель управления мотор-компрессором. Этот выключатель включен в цепь аккумуляторной батареи. Им производится включение и отключение силового контактора, подающего высокое напряжение на двигатель компрессора. Так осуществляется косвенное управление мотор-компрессором.
В цени между выключателем и катушкой контактора мотор-компрессора включены контакты регулятора давления, которые замыкаются при давлении воздуха в главном резервуаре 0,65 МПа (6,5 кгс/см2) и размыкаются при давлении 0,8 МПа (8 кгс/см*). Поэтому включение и отключение мотор-компрессора происходит автоматически.
Цепь освещения. Освещение пассажирского салона осуществляется 30 лампами накаливания напряжением 60 В и мощностью 65 Вт каждая.
Лампы соединены в две параллельные группы по 15 шт. в каждой группе, соединенные между собой последовательно.
Включение и выключение освещения производится двумя выключателями, установленными в кабине машиниста. Этими выключателями управляется силовой контактор, который подключает группы освещения к высокому напряжению.
Белые фары включаются при постановке съемной рукоятки контроллера машиниста в положение {Вперед».
Крас п ы е ф а р ы включаются при постановке съемной рукоятки контроллера машиниста в положения «Пулевое» и «Назад».
Цепь у и р а в л е и и я д в е р я м и. Включение электромагнитных вентилей дверного воздухораспределителя производится выключателями, расположенными в кабине машиниста. Этих выключателей! шесть:
открытие левых дверей (два выключателя);
открытие правых дверей;
закрытие дверей (два выключателя);
резервное закрытие дверей.
Для сигнализации о закрытии дверей у каждой раздвижной двери установлены концевые выключатели, контакты которых соединены параллельно, а в их цепь включена сигнальная лампа, установленная в кабине машиниста. Если хоть одна дверь в поезде открыта, то сигнальная лампа будеть гореть. (Имеется также схема, при которой лампа горит, если все двери закрыты, и не горит при открытых дверях.)
Отправление поезда машинист должен производить только после того, как погаснет лампа (при другой схеме — только после того, как лампа загорится).
Аккумуляторная батарея обеспечивает питание электрических аппаратов. Батареи всех вагонов состава соединены параллельно поездным проводом. Этот провод подходит к контроллеру машиниста и через пего подает напряжение на цепи управления и вспомогательные цепи в зависимости от положения главной и съемной рукояток контроллера.
Схемой предусмотрен автоматический подзаряд батарей от цепей освещения, мотор-компрессора и печей отопления.
Тяговые двигатели. На вагонах метро применены тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения с самовонтнляциен. Основные характеристики двигателей приведены в табл. 6.
Двигатель состоит из неподвижной части — статора и вращающейся части — ротора, разделенных воздушным зазором. Статор (рис. 154) состоит из остова (станины) /, главных 2 и дополнительных полюсов (на рисунке не показаны), подшипниковых щитов 3. Ротором является якорь машины, который состоит из вала 4, сердечника (железо якоря) 6, коллектора 7 и вентилятора 5.
Таблица 6
Технические характеристики двигателей
Характеристика	Тип двигателя				
	ДК-1 02	ДК-104	ДК-108	ДК-116	ДК-117
Тип вагона	Г	д	Е	Ежз	И
Мощность, кВт	83	72	66	72	НО
Напряжение, В Частота вращения, об/мин:	375	375	375	3/5	375
при часовом режиме	1165	1230	1480	1520	1480
максимальная допустимая	2180	2500	3250	3250	3600
Масса, кг	1490	700	615	630	760
Главные полюсы служат для создания в двигателе основного магнитного потока, а дополнительные полюсы — для улучшения коммутации (для уменьшения искрения между щетками и коллектором). В якоре расположена обмотка из медного провода, состоящая из отдельных секции, концы которых припаяны к пластинам коллектора. В постоянном контакте с коллектором находятся электрощетки, установленные в четырех щеткодержателях. 1\ щеткодержателям и к полюсам подсоединены провода (их называют выводными концами), которые выведены через остов наружу и соединены с проводами силовой схемы вагона.
Таким образом, электрический ток подается в обмотку якоря через щетки и коллектор. Так как якорь находится в магнитном поле главных полюсов, то в результате взаимодействия тока и магнитного потока возникает усилие, вращающее якорь.
Электрические аппараты. Тяговые электроаппараты по назначению делят иа следующие группы:
аппараты токосъема — токоприемники и заземляющие устройства;
аппараты защиты от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений;
коммутационные аппараты, предназначенные для переключений в цепях тяговых двигателей, освещения и др.;
пуско-тормозные и другие сопротивления;
контроллеры управления;
вспомогательные аппараты цепей управления.
По способу управления аппараты разделяют па две группы: аппараты с ручным непосредственным управлением и аппараты с дистанционным косвенным управлением. Кроме этого, различают аппараты с индивидуальным приводом и групповым приводом.
Ниже кратко рассмотрены основные аппараты.
Аппараты силовой цепи. Т о к о п р и е м и и к (ТР). Основными частями токоприемника (рис. 155) являются корпус 3, держатель башмака 5 и башмак /. Корпус укреплен на деревянном брусе 4, который крепится к приливам букс колесных пар. Держатель башмака поворачивается на оси 2. Сила нажатия башмака на контактный рельс в пределах 16—20 даН (кгс) обеспечивается пружинами 6,
Рис 154. Конструктивная схема тягового двигателя
Рис 155. Токоприемник
Па каждом вагоне четыре токоприемника, по два с каждой стороны Bai опа. При необходимости отсоединения вагона от контактного рельса 7 башмак 1 отжимается вниз и в этом положении фиксируется специальным штырем, который вставляется в отверстия корпуса и держателя башмака.
Г л а в и ы п разъедим и т с л ь (ГВ) — аппарат ручного действия, предназначенный для отсоединения силовой цепи от токоприемников, представляет собой однополюсный рубильник. Включается п отключается съемной рукояткой контроллера машиниста. Установлен ГВ па рамс кузова с левой стороны вагона.
Главны й н р е д охра и и т е л ь (ЯП) установлен между токоприемниками и главным разъединителем. Предназначен для зашиты силовой цени от токов короткого замыкания и длительных перегрузок в случае несрабатывания других видов защиты. Главный предохранитель состоит из главной вставки в виде трех слоев медной ленты толщиной 0,15 мм н шириной 50 мм и двух дугогасительных катушек, смонтированных в специальном ящике. В пижпей части ящика имеется окно дугогасителыюй камеры, через которое происходит выхлоп электрической дуги при сгорании вставки.
Лине й и ы о копта к т о р ы (ЛК) коммутируют силовую цепь, обеспечивая соединение тяговых двигателей с токоприемниками при тяге или между собой при торможении. Па всех вагонах метро в качестве линейных контакторов применены электроппевматические контакторы типа ПК-162А.
ПК-162 А — аппарат дистанционного управления; в действие приводится электропиевматическим приводом, состоящим из электромагнитного вентиля и пиевмоцнлипдра.
Поскольку силовые контакты разрывают большой ток, контактор имеет дугогасящпе катушки и камеру.
Линейные контакторы (3—5 шт. в зависимости от типа вагона) смонтированы в металлическом ящике, который подвешен к раме кузова.
Группой ы е п е р е к л ю ч а т е л и (к о и т р о л л е-р ы) — аппараты с дистанционным управлением. В них объединены несколько контакторов с кулачковым приводом, осуществляющих переключения в силовой цепи при пуске и электрическом торможении. К ним относятся реостатные контроллеры, переключатели положений, тормозные переключатели, реверсоры.
Реостатные копт р о л л с р ы предназначены для выведения ступеней сопротивлений из цепи тяговых двигателей.
Контроллер состоит из кулачковых контакторов, кулачковою вала и привода кулачкового вала. Контакторы находятся во взаимодействии с шайбами кулачкового вала через рычаги с роликами. При вращении вала ролик попадает на выступ или впадину шайбы и в зависимости от этого контактор размыкается или замыкается.
У контроллера на вагоне Г число позиций вала равно 25, на вагоне Д — 20, на Bai one Е — 36.
Привод реостатных контроллеров вагонов Г и [ пневматический, его обозначение — ПКГ — пневматический кулачковый групповой.
У контроллера вагонов Е привод электрический, его обозначение ЭКГ — электрический кулачковый групповой.
11 с р е к л ю ч а т с ль н о л о ж с и п й предназначен для переключения групп тяговых двигателей в тяговом и тормозном режимах. Такой переключатель установлен па вагонах Е. Он имеет четыре положения, по два в режимах пуска и торможения. Его устройство аналогично устройству реостатною контроллера.
Тормозно й пере к л го ч а т е л ь по назначению и устройству аналогичен переключателю положений, но имеет только два положения: «Ход» и «Тормоз». Он установлен па вагонах I и I.
Реверсор предназначен для изменения направления вращения тяговых двигателей, имеет два положения: «Вперед» и «Назад». Устройство аналогично тормозному переключателю.
Э л е к т р о м а г п н т и ы е р е л с предназначены для автоматизации процессов управления и защиты электрооборудования. К этим реле относятся реле перегрузки, нулевое реле, реле ускорения п торможения и др.
Реле состоит из катушки с сердечником (электромагнит), якоря и контактов. При подаче на катушку питания (электрического тока) якорь притягивается, замыкая пли размыкая контакты. При снятии питания с катушки якорь отпадает под усилием возвратной! пружины.
Реле перегрузки служит для защиты силовых цепей от токов короткого замыкания и перегрузки. Оно срабатывает, когда силовой ток выше заданной уставки.
Нулевое реле предназначено для отключения цепей управления при исчезновении или значительном понижении напряжения в контактном рельсе.
Реле у с к о р е и и я и т о р м о ж е и и я служит для обеспечения расчетной величины тока тяговых двигателей при автоматическом пуске и торможении. При токе, превышающем расчетную величину, реле ие допускает перехода реостатного контроллера па следующую позицию.
Заземляющее устройство (ЗУМ) предназначено для заземления всех электрических цепей вагона. ЗУМ состоит из двух рычагов с меднографитовымн щетками, которые скользят по стальному кольцу колесной пары.
ЗУМ соединен проводом с земляной коробкой, к которой подведены минусовые провода всех электрических цепей. Таким образом, земляная коробка соединена с ходовыми рельсами, т. е. с «землей», через щетки ЗУМа и вагонное колесо.
Аппараты цепей управления. Контрол л е р м а ш и н и ст а (КВ) является основным аппаратом управления. Он служит для дистанционного управления силовыми аппаратами при пуске, электрическом торможении п реверсировании тяговых двигателей. Контроллер состоит из кулачковых контакторов и кулачковых валов — главного и реверсивного. Рукоятка главного вала имеет семь положений: «Нулевое», три «Ходовых» и три «Тормозных». Съемная рукоятка реверсивного вала имеет три положения: «Н\левое», «Вперед» и «Назад».
На главном и реверсивном валах установлены кулачковые шайбы, которые при повороте валов воздействуют па кулачковые контакторы, включая или выключая их. Через эти контакторы напряжение аккумуляторной батареи подастся на поездные провода и далее на соответствующие аппараты цепей управления.
Разъединители цепе й управления (РЦУ и РУМ) предназначены для отсоединения проводов цепей управления вагона от поездных проводов. Разъединитель состоит из вала, па котором укреплены металлические сегменты, и двух рядов контактных пальцев. К пальцам одного ряда подсоединены провода цепей управления вагона, к пальцам другого ряда — поездные провода. Вал имеет два положения: «Включено» и «Выключено». В первом положении пальцы вагонных и поездных цепей замкнуты сегментами, во втором разомкнуты. Вал поворачивают вручную с помощью съемной рукоятки КВ.
В качестве разъединителей цепей управления применяют аппараты РЦУ и РУМ. РЦУ — аппарат, коммутирующий только цепи управления, РУЛ1 — аппарат, коммутирующим цепи управления и силовую цепь.
На вагонах типов Г и Д РУМ предназначен также для разъединения силовой цепи тяговых двигателей. РУМ установлен в кабине машиниста. На вагонах Е и И РЦУ выполнен не отдельным аппаратом, а смонтирован в корпусе контроллера машиниста.
Реле. Цепи управления содержат ряд реле различного назначения (реле ускорения и торможения, реле автоматического управления, реле ручного торможения, реле времени и др.). По принципу устройства и действия реле аналогичны друг другу.
В настоящее время применяют в основном контактные электромагнитные реле.
Электромагнитный привод реле притягивает пли отпускает якорь при определенном токе, называемом током уставки реле. Реле, имеющее уставку при притяжении якоря, называют м а к с и м а л ь н ы м, а при отпадании якоря — мин и м а л ь н ы м.
Аппараты вспомогательных цепей. Электромагнитные контакторы предназначены для коммутирования цепей мотор-компрессора, освещения, заряда аккумуляторной батареи. Устройство их аналогично устройству реле. Напряжение на катушку электромагнита подается от аккумуляторной батареи. При возбуждении катушки силовые контакты замыкаются.
Автоматический выключатель (АВ) служит для защиты вспомогательных цепей высокого напряжения. Устроен аналогично электромагнитным контакторам. Дополнительно имеется ручной привод для отключения и включения силовых контактов. АВ установлен в кабине машиниста.
К н о п о ч н ы е в ы к л ю ч а т е л и используются для управления раздвижными дверями, освещением, отоплением, мотор-компрессор ом и т. д.
Применяются выключатели постоянного действия и выключатели импульсного действия. Последние остаются во включенном положении только, пока их рукоятку удерживают рукой.
А к к у м у л я т о р п а я б а та р с я состоит из 56 щелочных кадмисво-никелевых аккумуляторов (элементов) типа 1(11-55 или КН-80 емкостью соответственно 53 или 80 А/ч. В качестве электролита применяют калиево-лптиевый раствор плотностью 1,19—1.21 г/см3. Элементы установлены в деревянных ящиках, по 8 шт. в каждом, и все соединены последовательно. Номинальное напряжение одного аккумулятора — 1,25 В, а всей батареи — 70 В. Для контроля напряжения аккумуляторной батареи в кабине машиниста установлен вольтметр.
Скоростемер служит для измерения скорости поезда. Он установлен на головных вагонах.
В эксплуатации находятся два типа скоростемеров: ГС, устанавливаемые па вагонах, пе оборудованных системой АРС, и ДС, предназначенные для совместной работы с системой АРС.
Скоростемер ГС (рис. 156, а) состоит из датчика /, указателя 2 п соединительных проводов 3. Датчик установлен па правой буксе первой колесной пары. Он представляет собой электрический генератор переменного тока. В статоре генератора расположены постоянные магниты и катушки со стальными сердечниками. Ротор выполнен в виде диска со стальными сегментами. Он шарнирно соединен с осью колесной пары и вращается с такой же частотой, как и колесная пара. При вращении ротор последовательно перекрывает постоянные магниты и сердечники катушек, изменяя в последних величину магнитного потока. Изменение магнитного потока наводит в катушках электродвижущую силу, величина которой пропорциональна частоте вращения ротора, т. е. скорости движения вагона. Эта эпектродвижущая сила регистрируется указателем, в качестве которого применен магнитоэлектрический вольтметр со шкалой, отградуированной в единицах скорости.
Указатель установлен в кабине машиниста. Допускаемая погрешность скоростемера ± 2 км/ч.
В комплект скоростемера ДС (рис. 156, б) дополнительно входит блок измерения скорости (БИС), 4 являющийся функциональным блоком системы АРС. Он воспринимает значение частоты электродвижущей силы, вырабатываемой датчиком, которая прямо пропорциональна скорости вагона, и перелает эту информацию в виде кодирс-
Рис. 156. Скоростемеры ГС (а) и ДС (б)
ванных Э'1ск1 рпческпх сигналов в блок сравнения скоростей системы А PC.
Для большей надежности па вагоне устанавливают два скоростемера ДС. При каждой смене или проточке колесной пары производят регулировку скоростемеров.
5.	Системы импульсного регулирования напряжения и тока
Работы по внедрению па вагонах метро бесконтактных систем импульсного регулирования напряжения п тока в цепи тяговых двигателей начаты в I960 г.
Применение таких систем обеспечивает:
существенное снижение расхода электроэнергии на тягу (до 15%); плавное регулирование силы тяги и тормозной! силы;
повышение надежности работы электрооборудования в результате замены контактных аппаратов бесконтактными полупроводниковыми вентилями;
повышение быстродействия систем автоматического регулирования режимов работы тяговых двигателей.
В настоящее время разработаны две системы импульсного регулирования: импульсное регулирование тока возбуждения тяговых двигателей и импульсное регулирование напряжения на тяговых двигателях в совокупности с рекуперативно-реостатным торможением. Первая система внедрена с 1971 г. на серийно выпускающихся вагонах Е последних модификаций. Вторая система находится в опытной эксплуатации на вагонах Д. Е и И.
В этих системах импульсное регулирование осуществляется с помощью управляемых вентилей-тиристоров. Группа таких тиристоров включена в пень питания тяговых двигателей. Управление ими осуществляется бесконтактным блоком управления, подающим импульсы па управляющие электроды тиристоров.
Первый управляющий импульс отпирает тиристор, последующий запирает его. Пока тиристор отперт, ток протекает по нему в управляемую цепь.
Отпирающие импульсы подаются с постоянной частотой, а запирающие — с переменной Регулирование напряжения и тока осуществляется изменением промежутка времени между отпирающим и запирающим импульсами, т. е. изменением к о э ф ф и ц и е и т а з а-п о л и е н и я и м п у л ь с о в. Такое регулирование при постоянной частоте и меняющейся ширине импульсов называют широтно-и м п у л ь с н ы м per у л и р о в а и и е м.
В связи с тем, что при импульсном регулировании постоянное напряжение питания преобразуется в прерывистое — импульсное, что недопустимо для тяговых двигателей, его необходимо преобразовывать в непрерывный ток с ограниченной амплитудой. Для этой цели в силовую цепь включают специальные фильтры, состоящие из индуктивных катушек и конденсаторов. Большие габаритные размеры и масса этих элементов являются недостатком системы в целом.
Наибольший эффект достигается при внедрении импульсного регулирования в совокупности с рекуперативно-реостатным торможением. При этом до 30% электроэнергии, потребляемой при разгоне поезда, может возвращаться в контактную сеть при торможении.
6.	Системы автоматического управления движением поезда
Поставленная утвержденными XXV съездом КПСС Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы задача расширить внедрение на транспорте средств автоматики, телемеханики и автоматизированных систем управления перевозками и технологическими процессами успешно решается на метрополитенах Советского Союза, где действуют пли внедряются системы автоматического управления различными процессами, в том числе новейшие системы автоматического управления движением поездов.
Такие системы предусматривают три основные цели: повышение уровня безопасности движения, повышение интенсивности и точности движения поездов, облегчение труда машиниста.
Все известные системы по принципу управления поездами классифицируются на централизованные и автономные.
Централизованные системы осуществляют автоматическое управление всеми поездами на автоматизированной линии из одного центрального поста управления; при а в т о н о м и о й с и с т е м е каждый поезд управляется индивидуально по командам собственно"1 аппаратуры.
Как в топ, так и в другой системах устройства автоматики можно разделить иа поездные, установленные на вагоне, и напольные, установленные на линии.
Поездные устройства автоматики могут быть различными, но имеют одну общую принципиальную особенность — они, помимо машиниста, воздействуют на цепь управления тяговыми двигателями. Это значит, что устройства автоматически, без поворота рукоятки контроллера машиниста, подают от вагонной аккумуляторной батареи напряжение иа поездные провода, от которых приводится в действие вагонная аппаратура, обеспечивающая необходимые переключения тяговых двигателей. При этом па вагоне (или на центральном пункте) должна быть специальная аппаратура, например электронная счетная машина, которая должна определять момент пуска и отключения тяговых двигателей, момент начала электрического торможения, момент открытия и закрытия дверей в поезде, время стоянки поезда на станции, т. е. выполнять все функции, которые возложены на локомотивную бригаду.
Напольные у с т р о й с т в а автоматики также могут быть различными, ио имеют они два основных назначения.
Первое назначение — выполнять часть функций по определению режима движения поезда, т. е. момента начала его пуска, момента отключения тяговых двигателей, момента начала торможения и т. п. В этом случае эти устройства заменяют ряд аналогичных устройств на
вагоне, упрощая вагонную аппаратуру системы автоматическою управления поездом.
Вторым назначенном напольных устройств является решение вопроса автоматического регулирования скорости движения поезда в зависимости от свободное™ впереди лежащего пути, т. е. в зависимости от показании светофоров. В этом случае наподьпые устройства и вся система, в которую они входят, представляют собой как бы самостоятельную систему автоматического регулирования скорости (АРС).
В настоящее время на ряде участков Московского, Ленинградского, Харьковского и Ташкентского метрополитенов действуют различные системы АУ и АРС. Ниже рассмотрены системы управления движением поездов, находящиеся в эксплуатации на Московском и Ленинградском метрополитенах.
Комплексная централизованная система а в т о м а т и ч е с к о г о у п р а в л е н и я движением поездов Московского метрополитена включает в себя: систему автоматического управления движением поездов (САММ) и систему автоматического регулирования скорости (АРС). Эта система состоит из следующих элементов (рис. 157):
центрального поста управления (ЦПУ);
станционных и напольных устройств (СУ);
поездных устройств (ПУ).
С помощью комплекса этих устройств выполняются следующие функции автоматического управления:
остановка поезда на станции;
открытие вагонных дверей;
закрытие вагонных дверей с одновременным отпуском тормозов при разрешающем показании выходного светофора;
отправление поезда со станции;
отключение тяговых двигателей па перегоне;
торможение поезда на станции;
оборот поездных составов в тупиках.
Центральный пост управления (ЦПУ) является задатчиком программы движения. Он передает станционным устройствам определенные плановые параметры, к которым относятся интервал между поездами, время стоянки поезда па станции, время движения поезда по перегону. Эти параметры хранятся в памяти специального устройства и корректируются в зависимости от фактического времени отправления каждого поезда со станции.
Заданные параметры поступают в станционные устройства через систему телеуправления-телесигнализации (ТУ—ТС).
Станционные и напольные устройства (СУ) па основании заданной ЦПУ программы движения формируют и передают команды на поезд.
Рис. 157. Структурная схема системы автоесдения
Связь станционных и поездных устройств осуществляется с помощью датчиков, которые расположены па перегоне, па станции и на поезде. Когда поездной и путевой датчики совмещаются, они образуют трансформатор с большим воздушным зазором. В этот момент в поездном датчике индуктируется электрический ток той частоты, которую задает путевой датчик, т. е. поездное устройство воспринимает сигналы (команды) от станционных устройств. Эти сигналы от поездных датчиков поступают в блок логики поездного устройства, который отрабатывает соответствующие команды и посредством управляющих реле воздействует на исполнительные реле. Исполнительные реле реализуют все команды, отработанные блоком логики, путем подачи напряжения на соответствующие поездные провода управления.
Блок логики также отрабатывает и те команды, которые задает машинист на пульте управления.
Система автоматики допускает быстрое се отключение машинистом при необходимости перехода на управление поездом самим машинистом.
На поезде установлены два комплекта поездной аппаратуры на двух концевых вагонах, но в работе участвует только один комплект, установленный в вагоне, из которого машинист управляет поездом.
Комплект поездной аппаратуры состоит из следующих элементов:
двух стативов (САМА! и АРС) с электронной и релейной аппаратурой (расположены в отсеках задней стенки кабины машиниста);
пульта управления и сигнализации (расположен в кабине машиниста);
разъединителя электрических цепей автоведения от вагонных цепей (расположен в кабине машиниста);
поездных датчиков (на специальных кронштейнах установлены на трех буксах первой и второй колесных пар и иа втором тяговом двигателе);
аккумуляторной батареи для питания поездных устройств автоведения (расположена в том же ящике, что и основная аккумуляторная батарея).
Централизованная п р о i р а м м и о - м о д у л и-р у ю щ а я система автоматического управления движением поездов Ленинградского метрополитена предусматривает автоматизацию всех основных операций: включение и выключение тяговых двигателей, подтормаживание, торможение, реверсирование двигателей в пунктах оборота, смену сигнальных огней головы и хвоста поезда, открытие и закрытие вагонных дверей, включение радиоинформаторов для оповещения пассажиров.
Система позволяет также изменять режимы движения поездов по перегонам и продолжительность стоянок на станциях в течение суток в зависимости от пассажиропотоков; ликвидировать опоздания, вызванные вынужденными задержками поездов. Эта система включает в себя:
центральный пост;
напольные устройства; поездное оборудование.
Цеп т р а л ь п ы и пост содержит устройство ввода граоика движения, программ но-задающую машину п релейные статины. Сигналы с центрального поста по кабельным линиям передаются па напольные устройства, к которым относятся путевые «программы», устройства контрольных точек и стативы путевых устройств. С их помощью принимаются сигналы с центрального поста, вырабатываются и передаются команды управления па поезд.
Поездное оборудование расположено в головном вагоне и состоит из приемных индукторов, шкафа автоведения, сигнального пульта машиниста, педали безопасности, светильника открытия станционных дверей па станциях закрытою типа, выключателей различного назначения. Поездное оборудование воспринимает сигналы от напольных устройств и воздействует иа схему управления поездом.
В системе применен принцип двухступенчатого торможения, при котором на первой ступени происходит снижение скорости до 3—4 м с, а иа второй —- прицельная остановка с заданной точностью.
К достоинству системы относится точность остановки (± 1,5 м — для станций открытого типа и ± 0,3 м — для станций закрытого типа).
Ведутся работы по внедрению комп л е к с и о й с и с т е м ы автоматического у и р а в л е и и я движением поездов (КСАУП), включающей устройства автоматического управления движением поездов, автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) и автоматического регулирования скорости (АРС) на основе московской и ленинградской систем, что позволит повысить пропускную способность линий п увеличить скорость движения поездов.
7.	Радиооборудование
Все поезда метрополитена оборудованы р а д и о у с т а и о в к а-м и, имеющими два назначения:
1)	информация пассажиров, находящихся в вагонах поезда;
2)	связь локомотивной бригады с поездным диспетчером.
Для передачи информации пассажирам в кабине машиниста головного вагона установлен передатчик, а в салоне каждого вагона — по 4—5 динамиков, которые расположены в крышевых вентиляционных каналах. Информация может передаваться через микрофон помощником машиниста пли машинистом и через радионнформатор (по принципу устройства представляет собой магнитофон), иа магнитной ленте которого записаны в определенной последовательности все необходимые объявления.
Для передачи очередной информации (о названии станции, окончании посадки и пр.) помощник машиниста нажимает импульсную кнопку радиооповещения. Выключение радиоинформатора происходит автоматически.
Если поезд оборудован системой автоуправления, то включение радноинформатора происходит автоматически по заданной программе.
Связь локомотивной бригады с поездным диспетчером осуществляется через и о е з д и у ю р а л пос т а п и и ю, которая установлена в головном вагоне поезда.
В настоящее время эксплуатпрх юте я радиостанции двух типов: РМ и ЖР-ЗМ.
Тип РМ имеет две модификации (РАМП, РМ-2П), отличающиеся в основном типами усилителей низкой частоты.
Радиостанции РМ работают на частоте 112 кГц; радиостанции ЖР-ЗМ — на частотах 2444 и 2464 кГц.
В качестве капала связи для радиостанции РМ использован контактный рельс (что является недостатком, так как при заземлениях контактного рельса радиосвязь пропадает), для радиостанций ЖР-ЗМ — специальный волновод в виде биметаллического провода, протянутого вдоль всего тоннеля. Это более надежная система радиосвязи.
При использовании в качестве волновода контактного рельса антенну па поезде пе устанавливают: при использовании специального волновода па крыше головного вагона по правой стороне устанавливают антенну длиной 10 м. Поездная радиостанция постоянно находится в режиме дежурного приема, поэтому локомотивная бригада слышит команды и переговоры диспетчера со всеми поездами данного участка.
Для вызова диспетчера или ответа ему машинист пли его помощник должен перевести перек.тючатель радиостанции из положения «Радиовещание» в положение «Радиосвязь» и нажать тангеиту микрофона (если установлена радиостанция РМ) или только нажать тангеиту микрофона (если установлена радиостанция ЖР-ЗМ).
В настоящее время проводится перевод линий Московского метрополитена на систему поездкой радиосвязи с применением аппаратуры ЖР-ЗМ, которая работает более устойчиво и надежно.
8.	Специальные вагоны
Грузовые вагоны. Используются для хозяйственных нужд, в основном для перевозки в ремонт и обратно вагонных узлов и агрегатов (колесные пары, тяговые двигатели и др.) между депо п заводом по ремонту элсктроподвижного состава. Хозяйственный состав формируют из грузового вагона и трех действующих пассажирских вагонов. Преимущество грузового вагона перед хозяйственным поездом с мотовозной тягой в том, что он может пропускаться по линиям между пассажирскими поездами, что и осуществляют на Московском метрополитене во внепиковое время.
Грузовые вагоны изготовлены из обычных пассажирских вагонов. В них демонтировано все внутрнвагонное оборудование, проемы раздвижных дверей закрыты наглухо, в концевой части кузова срезаны крыша, боковые и торцовая стены до подоконного пояса.
Внутри кузова установлен транспортер 3 (рис. 158), который приводится в движение электродвигателем 1 переменного тока через редуктор 2. Питание электродвигатель полу чает от внешней сети напря-
женпем 380 13 во время за* грузки и разгрузки вагона.
Вагоны-л а боратории.
Предназначены для контроля состояния рельсового пути, устройств СЦБ, систем авто-
Рис. 158. Схема грузового вагона машческою управления поездами и т. и.
В эксплуатации имеются вагои-путепзмерптель (для контроля состояния пути), вагон-дефектоскоп (для выявления трещин и других пороков в рельсах), вагон-лаборатория СЦБ, вагон-лаборатория ВНИИ вагоностроения и другие вагоны специального назначения.
Вагоны-лаборатории выдаются на линию в составе с двумя-тремя обычными пассажирскими вагонами.
9.	Организация осмотра и ремонта электроподвижного состава
Для обеспечения бесперебойной работы вагонов на линии принята система ремонта, предусматривающая проведение профилактических осмотров, планово-предупредительных и заводских ремонтов.
Профилактические осмотры. Установлены осмотры трех видов: ТО-1, ТО-2, ТО-3.
ТО-1 — технический осмотр первого объема, производят па пункте технического осмотра через 8—14 ч работы состава на линии. Время простоя состава в этом осмотре не менее 5 мин па каждый вагон, например, для семивагопного состава—35 мин. При осмотре ТО-1 слесари-осмотрщики п локомотивная бригада проверяют состояние ходовых частей вагона, токоприемников, автосцепок, отсутствие повреждений подвагонного оборудования, степень нагрева подшипников колесных пар п тяговых двигателей. Производят уборку пассажирского салопа.
ТО-2 — технический осмотр второго объема, производят через 3,75 i 0,5 тыс. км пробега вагона. Время простоя в этом осмотре не менее 20 мин на каждый вагон (для семивагопного состава —2 ч 20 мин). Дополнительно к объему работ ТО-1 производят осмотр электрических аппаратов с вскрытием их кожухов, оборудования в кабине машиниста и пассажирском салоне, проверяют регулировку тормозов.
ТО-3 — технический осмотр третьего объема. Пробег вагонов между этими осмотрами 7,5 ± 1 тыс. км. Время простоя не менее 25 мин па вагон (для семивагопного состава — 2 ч 55 мин). Дополнительно к объему работ ТО-2 производят осмотр состояния коллекторов и щеток тяговых двигателей, проверку некоторых габаритных и регулировочных размеров.
Технические осмотры производят во время планового отстоя состава между утренними и вечерними часами «пик», а ТО-1 также и в ночных отстоях.
Планово-предупредительные деповские ремонты. Установлены трех видов: ТР-1, ТР-2, ТР-3.
ТР-1 — малый периодический ремонт, производят через 60 ± 10 тыс. км пробега вагона. Время простоя в ремонте не более 10 ч. Как правило, ТР-1 выполняют во время плановых длительных отстоев, при этом часть работ производят в ночное время. При такой организации ремонта все составы эксплуатационного парка в часы «пик» выпускаются на линию.
В ТР-1 дополнительно к объему работ ТО-3 производят расцепку и прокатку вагонов для осмотра поверхности катания колес, зачистки коллекторов тяговых двигателей, осмотра тяговой зубчатой передачи, прослушивания подшипников колесных пар и тяговых двигателей. Открывают, осматривают, зачищают и регулируют все электрические аппараты и пневмоприборы.
ТР-2 — большой периодический ремонт, производят через 150— 175 ± 15 тыс. км пробега. Время простоя двое суток. В этом ремонте дополнительно производят обточку колесных пар па специальных станках (без выкатки из-под вагона) для ликвидации проката и других пороков на поверхности катания колеса (восстановление чертежного профиля колеса), проточку коллекторов тяговых двигателей и частичную замену колесных пар, тяговых двигателей и других узлов и деталей с износом выше установленных норм.
ТР-3 — подъемочпый ремонт. Пробег вагона до этого ремонта 300—350 ± 20 тыс. км. Время простоя — трое суток. Производят выкатку, полную разборку и ремонт тележек. Ответственные детали проверяют на магнитном и ультразвуковом дефектоскопах. Все колесные пары и тяговые двигатели отправляют на полное освидетельствование и в заводской ремонт. Ремонтируют раздвижные двери и другое оборудование. При необходимости производят внутреннюю и наружную окраску вагона. В этом случае простой вагона может быть увеличен до семи суток.
ТО-2, ТО-3 и ТР-1 выполняет комплексная бригада слесарей-ремонтников на отстойных путях депо.
ТР-2 и ТР-3 производят на участке подъемочного ремонта, оборудованном грузоподъемочными механизмами (домкратами, мостовыми кранами), силами бригады слесарей подъемочного ремонта.
Контроль качества профилактических осмотров и ТР-1 осуществляют бригадиры слесарей и мастера, а также машинисты-инструкторы и приемщики электроподвижиого состава.
После производства ТР-2 и ТР-3 и осмотра вагона мастером приемку его осуществляет приемщик электроподвижиого состава. После этого производят обкатку вагона на ветке деповских путей или на линии во внепиковое время в присутствии приемщика и одного из руководителей депо.
Кроме осмотров и ремонтов, вагоны подвергают в депо (по специальному графику) мойке па вагопомоечной машине и очистке от пыли в продувочной камере.
Заводские ремонты. Установлены два вида ремонтов: средний и капитальный. Эти ремонты выполняют на заводах по ремонту электро-
подвижного состава пли в депо па специально оборудованных и оснащенных необходимой технологической оснасткой ремонтных участках.
В этих ремонтах производят разборку п освидетельствование всех частей оборудования, замену негодных частей новыми и восстановление изношенных частей, восстанавливают гальваническое декоративное покрытие внутрнвагонного оборудования, обивку диванов, покрытие пола, степ и потолков, окраску всего вагона.
При этих ремонтах выполняют основной обком работ но плану модернизации вагонов.
Между средними ремонтами установлен пробег 700—900 тыс. км, между капитальными — 2,75—3,75 мл и. км. Простом вагонов в среднем ремонте составляют 15—25 дней, в капитальном — 35—40 дней.
10.	Возможные неисправности вагонов
Состояние вагонного оборудования при строгом соблюдении технологии осмотра и ремонта обеспечивает его устойчивую работу иа линии. Наличие в поездных составах нескольких моторных вагонов позволяет в случае неисправности на одном из них выключить неисправные участки (электрические цени, приборы пневматики), выключить всю силовую цепь вагона пли его тормозную систему и продолжать движение до захода па ремонт в депо.
Однако при некоторых неисправностях может возникнуть необходимость вывода состава с липни вспомогательным поездом или вызова аварийной бригады
Вспомогательный поезд необходим, если возникнет неисправность в цепях управления всего состава, т. е. когда отказывают и основное и резервное управления поездом.
. Вызов аварийной бригады необходим в случаях, когда произош ю заклинивание колесной пары пли тягового двигателя или образовалась выбоина па поверхности катания колеса недопустимого размера. В этом случае аварийная бригада должна подкатить под неисправную колесную пару вспомогательную тележку.
Как указывалось выше, электрические цепи имеют защиту от токов короткого замыкания и перегрузок. Однако участок цепи между токоприемниками и главным предохранителем пе имеет такой защиты. Если па этом участке вози и кист короткое замыкание, то автоматы тяговых подстанций снимают напряжение с контактного рельса. В этом случае машинист должен отжать от контактного рельса все токоприемники неисправного вагона, после чего следовать в депо.
Неисправности в работе дверей, освещения и других устройств локомотивная бригада, как правило, устраняет во время стоянки иа станции или выключает из действия неисправные цепи или приборы.
В случае необходимости высадки пассажиров из поездов локомотивной бригаде должна быть оказана помощь работниками станции.
Работники станции должны также принимать все зависящие от них меры для скорейшей ликвидации задержки поездных составов па линии.
iL Моторно-рельсовый транспорт
Мотор но-рельсовый транспорт па метрополитене используют для транспортировки зумпфовых. промывочных, снегоуборочных и других агрегатов, для перевозки рельсовых плетен, шпал, щебня и других грузов хозяйственного назначения.
В качестве локомотивов используют мотовозы М^- 15 п автодрезины ДА?1 и АГМЛ а в качестве прицепных единиц— платформы различной конструкции п грузоподъемности и рельсовозпые тележки.
Мотовоз М т^-15 (рпс 159). Обе колесные нары ведущие и оборудованы колодочным тормозом с пневматическим и ручным приводами. Вращающий момент от двигателя внутреннего сгорания 1 (автомобильный двигатель ЗИЛ-130) передается на колесные пары через коробку перемены передач 2, реверс 4 и карданные валы 3.
Двигатель ЗИЛ-130 — жидкостного охлаждения, мощность сю 150 л. с., работает на бензине A-7G.
Коробка перемены передач пятиступенчатая, позволяет изменять скорость движения в широких пределах. Передача заднею хода пе применяется, так как для этой цели служит реверс, с помощью которого изменяют направленно движения машины.
Иа колесной паре имеется осевой редуктор в виде конической одноступенчатой зубчатой передачи, который соединен с карданным валом и служит для передачи вращающего момента па ось колесной пары. Колеса имеют профиль поверхности катания, одинаковый с профилем колес электроподвижиого состава, их диаметр по кругу катания 650 мм. Буксы — на роликовых подшипниках. Рама кузова опирается на буксы через листовые рессоры.
Мотовозы оборудованы автосцепками как железнодорожного типа, так и от вагонов метро (в зависимости от типа автосцепок прицеп-
./*1 гу
пых единиц). Кроме того, имеются жесткие сцепки с применением специальных переносных устройств. Вмещает кабина мотовоза 6 чел., включая машиниста н его помощника.
Автодрезины ДММ и АГМу. По устройству эти дрезины аналогичны устройству мотовоза Му 15. Основные конструктивные отличия: увеличенная база — расстояние между осями колесных пар (ДММ — 5200 мм, АГМу — 5000 мм, Му 15 — 3800 мм). Это приводит к повышенному сопротивлению движения при прохождении кривых малого радиуса;
установлены двигатели меньшей мощности (АГМУ— ЗИЛ-120, 95 л. с.; ДММ — ЗИЛ-120 пли ЗИЛ-164, 105 л. с.). В связи с этим ниже максимальная прицепная нагрузка (ДММ — 20 т, АГМу — 16 т, Му 15 — 25 т при движении на уклоне 40°/Оо);
меньшая вместимость кабины (ДМИ — 4 чел., АГМУ — 3 чел.);
автодрезина АГМУ оборудована консольным поворотным краном грузоподъемностью 1 т при вылете стрелы 4,5 м. Наибольшая высота подъема крюка от головок рельсов 2,45 м. Для подъема груза служит лебедка с приводом от двигателя автодрезины. Перемещение грузовой тележки по стреле крапа и поворот стрелы производят вручную.
Грузовые платформы. В эксплуатации находятся платформы разных конструкций в грузоподъемности. Платформа УП имеет грузоподъемность 5 т, У П-2 — Ют, МК —12 т, В._> — 16 т. На этих платформах имеется три типа колесных пар, четыре тина автосцепок и сцепных устройств, три типа тормозных систем. Такая разнотипность осложняет их эксплуатацию и ремонт.
Рельсовозные тележки. Для транспортировки рельсовых плетей в тоннель и обратно формируют сплотку из нескольких рсльсовозных тележек (до 20 шт.) и двух мотовозов Му15, которые прицепляют к концам сплотки. Движение такого поезда производится двойной тягой. При длине рельсовых плетей 240 м и более и уклонах пути 40°/00 и круче в голову поезда дополнительно ставят еще один мотовоз.
Тележка представляет собой раму, сваренную из рельсов, установленную на специальных катках (колесах) диаметром 200 мм. В средней части рамы установлены винты с рельсовыми клещами, которыми рельс захватывается за головку и поднимается на высоту около 250 мм над уровнем головок ходовых рельсов. Одновременно можно транспортировать до четырех рельсовых плетей длиной до 300 м. Тяговое усилие между тележками передается через перевозимые рельсовые плети.
Скорость перевозки рельсовых плетей не должна превышать 25 км/ч.
Порожние тележки в количестве не более 10 шт. транспортируют одним мотовозом. Скорость транспортировки, если мотовоз в голове поезда, — 25 км/ч, а если тележки впереди мотовоза, — 20 км/ч.
Организация технического обслуживания и ремонта моторно-рельсового транспорта. Все подвижные единицы моторпо-рельсового транспорта после каждой рабочей смены подвергают техническому осмотру.
После оформления журнала готовности мастер мотовозного цеха депо передаст сведения диспетчерской группе планирования службы движения о количестве мотовозов и автодрезин, подготовленных к очередной смене.
Сформированные хозяйственные составы принимают локомотивные бригады, после чего бригадир машинистов докладывает диспетчеру о готовности к выезду. Как правило, хозяйственный поезд должен сопровождать пэедставитель организации, в адрес которой направляется груз.
Организация планово-предупредительных, средних и капитальных ремонтов аналогична организации, принятой для электроподвижиого состава. Отличие заключается в том, что сроки ремонта установлены в зависимости не от пробега, а от количества отработанных смен.
12. Сооружения и устройства хозяйства подвижного состава
Для производства всех видов осмотра я ремонта вагонов, подвижного состава моторно-рельсового транспорта и их оборудования, а также для экипировки его в хозяйстве подвижного состава имеются: электродепо, пункты технического осмотра, мотовозные цехи, пункты восстановительных средств и завод по ремонту электроподвижиого состава.
Электродепо. Каждая линия метрополитена, как правило, имеет электродепо (основное), за которым закреплены вагоны, курсирующие на данной линии. Кроме основных электродепо, на наиболее протяженных линиях имеются оборотные электродепо, которые входят в структуру и подчинение основных электродепо.
Электродепо предназначены для профилактического обслуживания и текущего ремонта вагонов.
Электродепо состоит из главного и административно-бытового корпусов. Главный корпус состоит из отстойно-ремонтных пролетов, каждый из которых имеет 4—5 путей. По своему назначению эти пути подразделяют на пути, оборудованные канавами для осмотра подвагонного оборудования и его ремонта, и пути без канав, на которых производится отстой вагонов и частичный их осмотр, а также располагаются резервные вагоны.
Количество путей со смотровыми канавами, как правило, составляет не менее половины их общего числа.
Каждый путь, как оборудованный смотровыми канавами, так и не оборудованный ими, по всей длине имеет верхний контактный рельс со специальной кареткой и кабелсм-«удочкой» для подачи на вагон высокого напряжения. Рельс расположен на высоте не менее 4м с правой стороны по выходу вагона из электродепо. Питание контактного рельса осуществляется от распределительного пункта контактной сети депо через индивидуальный разъединитель, установленный у выездных
ворот с npaBoii стороны но вы ход \ из электродепо, чем обеспечивается оперативная подача и снятие напряжения.
Все пути оборудованы звуковой и световой сигнализацией, предупреждающей о подаче напряжения в контактную сеть. Контактные рельсы каждого пути имеют заземляющее устройство, обеспечивающее безопасность работ.
Питание контактной сети напряжением 825 В подается от ближайшей тяговой подстанции через распределительный пункт контактной! сети депо с резервированием его от контактной сети главных путей липни.
Смотровые канавы оборудованы электросетью напряжением 220 и 36 В для подключения электроинструмента, технологическою оборудования и сварочных агрегатов и сетью, выполненной! голыми проводами напряжением 12 В для подключения переносных ламп. Кроме тою, имеется сеть сжатого воздуха давлением 0,8 МПа (8 кгс/см2), идущая от компрессорной депо, с воздухоразборными крапами для подключения к ней пневматической магистрали вагонов.
Все составы, заходящие в депо, pci улярпо по специальному графику подвергают механической! обмывке при помощи вагономоечной машины, а вагонное оборудование — обдувке от пыли сжатым воздухом в специальной камере с мощной пылесосной установкой.
В а г о и о м о е ч и а я м а ш и п а установлена на одном из путей главного корпуса. Машина представляет собой систему вращающихся щеток, охватывающих боковые поверхности и крышу вагонов. Вдоль щеток проложены трубки с форсунками, из которых производится обильное смачивание самих щеток и обмывание поверхности вагона подогретой мыльной эмульсией. Грязная вода, стекая по стенкам Bai она, попадает в дренажный лоток. При выходе из машины состав понадает в зону обдува теплым воздухом и обтирается сухими щетками. Вдоль пути установлены подмости, с которых мойщики производят промывку черпаков вентиляции и торцовой части крыши вагона. Управление машиной производится с одного пульта. Весь процесс мойки шести-семи вагонного состава занимает 8—10 мин при его движении со скоростью 1—2 км/ч.
Применяют и автоматическое управление моечными машинами, когда сам поезд при движении приводит машину в действие и отключает ее с помощью специальных переключателей, установленных по ходу движения.
Камера для механической очистки вагонов от пыл п представляет собой изолированное помещение, занимающее один путь па всю длину состава. Железобетонными мостиками (с резиновыми уплотнителями по краям) камера на уровне пола вагона разделена па две зоны: верхнюю и нижнюю. Над крышами вагонов установлены металлические колпаки для лучшего удаления пыли. Ходовые части вагона вначале очищаются путем продувки сжатым воздухом давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2), подаваемым через сопла, установленные снизу и сбоку камеры. Этот процесс осуществляется при заходе состава в камеру со скоростью 2—3 км/ч, на что затрачивается 3 мин.
После захода всего состава в камеру производят более тщательную очистку подвагонною оборудования сжатым воздухом из шланга вручную. Затем продувщнк переходит в верхнюю зону камеры и изнутри вагона продувает вентиляционные черпаки, а через люки в полу — тяговые двигатели Подвергают пылесосной обработке также кабину машиниста и находящееся в ней оборудование. Сжатый воздух подается от деповской! компрессорной станции.
Во время обработки состава запыленный воздух из камеры удаляется через вытяжной воздухопроводе последующей его очисткой в водяном фильтре. В качестве вытяжной установки используют вентнля-тор производительностью 70 м:‘/мин.
Ремой т и ы с н о д р а з д е л е и и я каждого электродепо имеют следующие специализированные цехи и мастерские: по ремонту электрических и пневматических приборов и оборудования, слесарно-механический, кузнечно-сварочный, столярную и обойную мастерские, инструментальное отделение, ремонтно-строительный участок, складские помещения и нр.
Цех подъемочного ремонта депо оборудован мостовыми крапами грузоподъемностью 5—15 т для подъемки кузовов вагонов, транспортировки тележек п другого тяжеловесного оборудования, а также погрузки и разгрузки колесных пар, тяговых двигателей и другого оборудования, отправляемого в ремонт. Цех подъемочного ремонта каждого депо специализирован для подъемочного и планово-прсдуиреди-тслыюго ремонтов вагонов определенных типов. В нем установлены механизированные машины для мойки тележек, смонтированы технологические линии для их ремонта. В некоторых цехах подъемочного ремонта установлены специальные станки для обточки колесных пар без выкатки их из-под вагона. В ряде депо такие станки установлены на одном из путей отстойно-ремонтных пролетов.
В связи со специализацией цехов подъемочного ремонта, внедрением крупноагрегатпого и поточного методов ремонта эти цехи в отдельных депо переоборудованы для ремонта колесных пар, тяговых двигателей, мотор-компрсссоров, среднего и капитального ремонтов моторно-рельсового транспорта, изготовления и ремонта ряда узлов и запасных частей.
Здание депо имеет отопление, сеть горячего и хо. одного водоснабжения с разборными крапами, радиофицировано, оборудовано электрочасами и пожарной сигнализацией. Освещение естественное дневное и искусственное электрическое. Проемы ворот депо имеют возд\ шные тепловые завесы, уменьшающие в зимнее время поступление холодого воздуха при входе составов в депо и выходе их. а створки ворот оборудованы механизмами с электроприводами для дистанционного открытия и закрытия.
В административно-бытовом корпусе размещены гардеробные, раздевалки, душевые, медпункт, столовая, Красный уголок, технический кабинет, комнаты отдыха локомотивных бригад. В нем находятся помещения партийного бюро, местного комитета, комитета ВЛКСМ, администрации депо, управленческого и инженерно-технического персона
ла. В этом корпусе также расположены помещения дежурного по депо, пост централизации.
Парковые пути. Депо метрополитена расположены па наземных площадках, а связь их с трассой метрополитена осуществляется через ответвления в виде специальных однопутных или двухпутных соединительных веток, проложенных в тоннеле с последующим выходом на поверхность. В ряде случаев эти ветки являются продолжением главных путей и окончанием линии.
При выходе линии на поверхность к пей примыкают парковые пути, которые имеют соответствующее путевое развитие, обеспечивающее заход состава в депо па любой путь. Для удобства пути разделяют на группы (парки /1, Б, Вит. п.). Кроме того, предусмотрены один или два вытяжных тупика, каждый на длину одного состава.
В некоторых депо, где производят подъемочнып ремонт, устраивают обкаточный путь длиной примерно 600 м для проверки вагонов, вышедших из ремонта.
Безопасность движения поездов при маневровых передвижениях обеспечивается устройствами электрической централизации, для чего в каждом депо имеется самостоятельный пост централизации с постоянным дежурным персоналом.
На веере парковых путей проложена сеть сжатого воздуха с кранами через 50 м и электросиловая сеть напряжением 220 В с розетками через 50 м, что позволяет подключать пневматический и электрический инструменты при ремонтных работах в пути и производить их очистку при снежных заносах.
На территории депо располагаются вспомогательные объекты, необходимые метрополитену:
склады различного назначения: материальный, запасных колесных пар, тяговых двигателей, мотор -компрессоров, металла, дерева, горючих и смазочных материалов и бензоколонка;
отстойник для слива пульпы из водоотливных установок и отстойник с бензомаслоуловителями для очистки сточных вод из водосточной сети депо;
эстакада у одного из путей для погрузки на специальные платформы передвижных аварийно-восстановительных средств па автомобильном ходу;
устройства для разгрузки платформ с мусором и контейнеромойки; снеготаялка;
на территории некоторых депо есть котельные.
Кроме того, на площадках депо размещаются мастерские и'произ-водственно-ремоптные базы различных служб метрополитена: пути, тоннельных сооружений, сантехники, СЦБ и связи. Они занимают отдельные здания либо сблокированы со зданием депо.
Территории, занимаемые депо, обнесены забором, благоустроены, озеленены, асфальтированными дорогами соединены с городскими улицами, освещены, имеют водопровод с пожарными гидрантами, поливочными кранами, радиофицированы, имеют электрочасы.
Линейные пункты и пункты технического осмотра вагонов. На каждой липни в распоряжении электродепо, обслуживающего эту линию,
имеются линейные пункты, пункты технического осмотра подвижного состава (ПТО) и комнаты отдыха локомотивных бригад. В зависимости от протяженности линии на пей может быть один, два или более линейных пунктов.
Линейный пункт располагают на одной из станций липин, как правило, в торце платформы. Он состоит из помещений: оператора, дежурного машиниста-инструктора, для инструктажа и отдыха локомотивных бригад. Па линейном пункте локомотивные бригады проходят инструктаж у машиниста-инструктора при заступлении па смену и сдают смену. Здесь же дежурят резервные локомотивные бригады. Иа линейных пунктах имеются принципиальные схемы вагонов, инструкции но эксплуатации, приказы но безопасности движения и другая техническая и распорядительная документация для локомотивных бригад.
Пункт технического осмотра (ПТО) располагают, как правило, в тупиках станций оборота составов. Пути ПТО имеют смотровые канавы. Па ПТО производят отстой составов по графику. Во время отстоя ремонтная бригада ПТО совместно с локомотивной бригадой производит технический осмотр и уборку вагонов и устраняет выявленные дефекты. Па ПТО имеется запас необходимого оборудования и запчастей. Для ремонтного персонала, кроме производственного помещения,имеются раздевалка и душевая.
Количество ПТО определяется протяженностью линии.
В связи с тем, что часть составов на ночной отстой оставляют в тупиках и на станциях, вблизи вестибюлей таких станций устраивают комнаты отдыха локомотивных бригад. Эти помещения обслуживаются персоналом элсктродепо.
Мото в оз н ы е цехи в ряде депо являются встроенными в главный корпус депо, в других расположены в отдельно стоящем здании па территории парковых путей. В этих цехах размещают мотовозы п автодрезины во время отстоев и производят их осмотры и ремонты, а также ремонты прицепных платформ.
Пункты восстановительных средств (ПВС). Эти пункты организованы при каждом основном депо и оснащены подъемочными средствами и специальным оборудованием, необходимым для ликвидации повреждений па линии п эвакуации подвижного состава с линии при неисправности его ходовых частей. Для доставки к месту повреждения аварийной бригады и оборудования ПВС имеют специальные автомобили. За каждым ПВС закреплена определенная территориальная зона обслуживания.
Вагоноремонтный завод. В настоящее время имеется только на Московском метрополитене. На нем производят капитальный и средний ремонты вагонов всех типов, все виды ремонтов колесных пар, тяговых двигателей, мотор-компрессоров, изготовление и ремонт запасных частей, а также изготовление новых колесных пар для заводов, строящих вагоны метро.
На всех метрополитенах, кроме Московского, имеются самостоятельные ремонтные мастерские, в которых ремонтируют агрегаты и узлы подвижного состава и изготовляют запасные части.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
О МЕТРОПОЛИТЕНАХ СОВЕТСКОГО СОЮЗА НА НАЧАЛО 1979 г.
Показатели	Москва	Ленинград	Киев	Тбилиси	Баку	Харьков	Ташкент
Год открытия	1935	1955	1960	1966	1967	1975	1977
Эксплуатационная длина линии, км	172.7	69,0	20,5	12,6	18,6	17,2	11,3
Количество линий	7	3	2	1	1	1	1
»	станций	107	37*	17	11	12	13*	9
Среднее расстояние между станциями, км	1,7	1,7	1 ,з	1,26	1,7	1,1	1,1
Перевозка пассажиров в год, мли. чел.	2173,06	645,86	237,20	119,92	137,45	130,01	51,49
Перевозка пассажиров за сутки средняя, тыс. чел	6000,00	1769,5	650,0	328,5	376,5	356,2	111,1
Удельное значение перевозок метрополитеном в общегородских перевозках, %	39,5	22,9	18.4	28,0	27,0	16,0	8,1
Средняя дальность поездки пассажира, км	9,8	8,7	7,6	5,0	5.8	5,1	5,5
Число вагонов в составе	7 н 6	ю СП	5. 4	4	4	5	4
Максимальные размеры движения, пар поездов в час	45	38	38	24	28	24	15
Эксплуатационная скорость, км/ч	41,0	39,8	39,8	38,1	39,5	40,4	38,2
Техническая скорость, км/ч	47,84	46,4	15,1	45.9	45,7	48,2	45, с
* Схемы метрополитенов Ленинграда и Харькова приведены по состоянию на 1478 г.
Список литературы
Б-ы к о в Е. II., К о л у з а е в Л. ЛЕ Электромагнитные выключатели ВЭЛ1-6 и ВЭМ-10. ЛЕ. «Энергия», 1973. 102 с.
В с л и ч к и и Е. А. Л с н с и 11. Т. Строительство тоннелей п метрополитенов. ЛЕ. «Транспорт», 1971.390 с.
Ж и л ь н о в В. II., Мосин Е Т Устройство и содержание пути /Московского метрополитена. М., Трансжелдориздат, I960. 295 с.
Инструкция по сигнализация. ЛЕ. «Транспорт», 1978. 104 с. (МПС СССР).
Л и м а п о в К). А. Метрополитены. Изд. 2-е. пенравл. и доп. ЛЕ. «Транспорт», 1971 359 с.
О л с 11 п и к А. ЛЕ. П о м п н о в II. И. Эскалаторы. ЛЕ, «Машиностроение», 1973. 253 с.
П о л я к о в А. X. Проектирование вентиляции тоннелей. ЛЕ, Строи-издат, 1971. 11-1 с.
Правила технической эксплуатации метрополитенов. ЛЕ, «Транспорт», 1977. 124 с. (.МПС СССР).
Т a v б к и п С. Р. Сооружение тоннелей метрополитенов. ЛЕ, «Недра», 1967. 259 с.
Т у м а п о в В. А. Электроснабжение метрополитенов. ЛЕ, Трансжел-дорнздат, 1957. 420 с.
Ф е л о р о в Г. В. Подвижной состав метрополитена. ЛЕ. «Транспорт», 1968. 480 с.
Поди ков В. Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов. ЛЕ, «Недра», 1968. 408 с.
Содержание
Глава I. Общие сведения о метрополитенах............................. 3
1.	Значение метрополитена и общегородских пассажирских перевозках .......................................................... 3
2.	Метрополитены Советского Союза............................... 3
3.	Зарубежные метрополитены..................................... 9
Глава II. Сооружения метрополитена...................................15
I.	Общие сведения о проектировании и строительстве метрополитенов 15
2.	Обделка тоннелей...........................................18
3.	Способы сооружения тоннелей................................21
4.	Разветвления тоннелей и наземные участки...................25
5.	Станции................................................... 27
6.	Станционные сооружения.....................................41
7.	Осмотр, содержание и ремонт сооружений.....................46
8.	Новое в сооружении строящихся метрополитенов...............49
Глава III. Путевое хозяйство.........................................54
1.	Общие сведения.............................................54
2.	Нижнее строение пути.......................................57
3.	Верхнее строение пути......................................59
4.	Взаимосвязь и взаимодействие пути и подвижного состава ... 74
5.	Соединения и пересечения путей.............................78
6.	Контактный рельс.........’.................................91
7.	Основы содержания и ремонта путевых устройств и контактного рельса.......................................................  95
8.	Механизмы и приборы для контроля за состоянием пути .... 96
Глава IV. Санитарно-технические устройства...................... 100
1.	Общие сведения о санитарно-технических устройствах и микроклимате на метрополитене......................................100
2.	Вентиляция................................................101
3.	Водоотлив.................................................111
4.	Санитарные узлы и канализация.............................115
5.	Отопление.................................................115
6.	Водоснабжение.............................................118
7.	Управление санитарно-техническими установками.............120
8.	Телемеханизация управления работой санитарпо-тсхиичсских устройств....................................................121
9.	Ремонт и содержание саиитарно-тсхннчсскпх устройств.......123
Глава V. Эскалаторы...............................................126
1.	Виды вертикального пассажирского транспорта...............126
2.	Общие данные об эскалаторах...............................128
3.	Устройство и принцип работы эскалатора....................130
4.	Запуск и остановка машин. Защитные	устройства........... 141
5.	Управление эскалаторами и порядок их работы...............143
6.	Порядок перевозки служебных грузов па эскалаторах.............146
7.	Требования по содержанию эскалаторов..........................147
8.	Порядок подготовки и проведения капитального ремонта эскалаторов на станции ...	 148
Глава VI. Электроснабжение............................................150
1.	Потребители электроэнергии на метрополитене...................150
2.	Система электроснабжения метрополитена........................152
3.	Высоковольтная питающая сеть..................................152
4-	Подстанции....................................................154
5.	Электротяговая сеть...........................................157
6.	Распределительная сеть переменного тока.......................163
7.	Основное оборудование системы электроснабжения................164
8.	Блуждающие токи...............................................171
9.	Освещение станции и тоннелей..................................171
10.	Подогрев степеней лестничных маршей...........................177
И.	Управление электроснабжением метрополитена....................179
12. Устройства телемеханики.......................................180
13. Понятие об инверторном преобразовании энергии	рекуперации .	181
Г л а в а VII. Подвижной состав.......................................182
I.	Общие данные об электроподвижпом составе......................182
2.	Механическое оборудование вагонов.............................184
3.	Пневматическое оборудование вагонов...........................198
4.	Электрическое оборудование вагонов .......................... 207
5.	Системы импульсного регулирования напряжения и тока	....	220
6.	Системы автоматического управления движением	поезда	....	221
7.	Радиооборудование.............................................224
8.	Специальные вагоны................................... 225
9.	Организация осмотра и ремонта элсктроподвижного	состава	.	226
10.	Возможные неисправности вагонов..............................228
II.	Моторно-рельсовый транспорт..................................229
12.	Сооружения и устройства хозяйства подвижного	состава	....	231
Приложение
Основные сведения о метрополитенах Советского Союза па начало 1979 г. : : :.............................................236
Список литературы ............................................... 237
Аркадий Сергеевич Бакулин, Ксения Ивановна Кудринская. Петр Андреевич Кун, Бегоний Тихонович Мосин, Виктор Алексеевич Пронин. Евгений Андреевич Федоров
СООРУЖЕНИЯ. УСТРОЙСТВА II подвижной СОСТАВ МЕТРОПОЛИТЕНА
Рецензенты .7. С. С“'«>.н>н. II /. .Чипчч Обложка художники Г. П.
Редакюр Т. II. Co.ttwtena Технический редактор Г. П. Гп.нмкинп Корректор ,1. Н. .Чсльаикгиш
ПБ № 1033
Сдано в набор 18.61).78	Подписано к печати 21.03.79
Формат бумаги 60X90‘/ig. тип. № 1, гари, литературная, уч.-изд. л. 17,52	Тираж 7 000 экз.
Изд. А" 1-1-3/3 Ле S7G3
Издательство «Транспорт». 10717-1. Москва.
Печ. л. 15, Цепа 80 коп.
Т 06227
Печать высокая.
Заказ тип. № 715
Басманный туп.. 6а
Московская типография Л'° -1 Союзполш рафпрома Государственного комитета СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Москва, 129011, Б. Переяславская ул., д. 16