Зарождение и развитие железных дорог как результат промышленной революции.

Особенности работы железнодорожного транспорта и обслуживающих его зданий и сооружений.

Крупнейшим достижением русского инженерного искусства явилась постройка в 1851г. Петербурго-Московской (Октябрьской) железной дороги. Двухпутная дорога протяженностью около 650 км строилась 8 лет одновременно с двух сторон. Сооружение этой магистрали послужило отечественной школой формирования талантливых строителей ж/д. Особая роль в проектировании и сооружении дороги принадлежит инженеру, впоследствии акад. П.П.Мельникову – автору первой в России книги о железных дорогах. Мосты на магистрали проектировались и сооружались под руководством инженера, в дальнейшем крупного ученого Д.И. Журавского. Подвижной состав для Петербурго-Московской дороги был построен на отечественных заводах. Серийный выпуск паровозов начат в 1844г. на Александровском заводе в Петербурге. Дорога имела большое экономическое значение. Богатый опыт ее постройки впоследствии использовали при сооружении железнодорожных линий; в частности, ширину колеи 5 футов (1524мм) приняли как нормальную для русских железных дорог. В 1860г. в России были введены единые обязательные для всех линий габариты приближения строений и подвижного состава, разработанные проф.Н.И. Липиным.

Развитие капитализма в России после отмены крепостного права и увеличение экспорта хлеба вызвали значительное усиление строительства железных дорог особенно в конце 60-х, начале 70-х и второй половине 90-х годов. С 1865 по 1875г. средний годовой прирост железных дорог России составлял 1.5 тыс. километров, а с 1893 по 1897 – около 2.5 тыс. километров. Были построены линии Москва-Курск(1868г), Курск-Киев(1870), Москва-Брест (1871), Красноводск-Ташкент (1899) и др. В 1891г. начато строительство Великого Сибирского пути сразу с двух сторон: от Челябинска и от Владивостока. Великая Сибирская магистраль стала самой протяжённой железной дорогой в мире (6503км.)

В конце 70-х и начале 80-х годов в России возникли первые сортировочные станции, предназначенные специально для формирования поездов. Этому способствовали рост грузовых перевозок и подписание соглашений о прямом бесперегрузочном сообщении по дорогам России. Первой в России сортировочной станцией была станция Петербург-Сортировочный, построенная в 1879г. Первая сортировочная горка сооружена на станции Ртищево в 1899г. К 70-80-м годах прошлого столетия относится также начало формирования железнодорожных узлов, объединивших станции, расположенные в крупных городах (Петербургский, Московский, Ростовский узел).

В 1908 году со строительством Московской окружной железной дороги для перевалки грузов и перевозки пассажиров с одного радиального направления на другое окончательно сложился Московский железнодорожный узел.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ

Здания – это сооружения, в которых созданы помещения различного назначения, необходимые для многосторонней деятельности человека:

- для проживания;

- для работы;

- для отдыха;

- для развлечения;

- для учёбы;

- и многих других функций.

По назначению здания бывают:

1. Гражданские здания:

• жилые:

- длительного проживания (многоквартирный дом, индивидуальный дом, дома престарелых, инвалидов, детские дома)

- кратковременного проживания (общежития, гостиницы)

• общественные: в соответствии с требованиями, предъявляемыми к объекту, учитывающих:

• Функционально-технологический процесс

• Объёмно-планировочное решение

• Прочность и надёжность здания, т.е. его

2. Промышленные здания:

- здания основного производства (цеха, ангары, депо)

- административно-бытовые

- обеспечивающие (склады, резервуары, очистные сооружения)

- сельскохозяйственные здания (аграрные и животноводческие)

По капитальности (здания характеризуются по огнестойкости и долговечности

Огнестойкость определяется по:

- степени огнестойкости

- пределу огнестойкости

Долговечность определяется как срок службы основных конструкций здания до потери ими эксплуатационных качеств.

I степень – 100 и более лет

II степень – 50 и более лет

III степень – 20 и более лет

По этажности:

• малоэтажные (1-2-х этажные) – наличие подвала и лестницы
• средней этажности (3-5 этажей) – наличие ограждающей кровли
• многоэтажные (6 и более этажей) – наличие лифтов и мусоропроводов
• высотные (10-40 этажей)
• небоскрёбы (много десятков этажей) – наличие коммуникационных систем повышенной мощности

По материалу стен:

• каменные (природный – туф, известняк; искусственный – кирпич, ж.бетон)
• деревянные (бревенчатые и брусчатые)
• металлические (металлические оцинкованные)
• комбинированные стены

По конструктивным требованиям:

• бескаркасные (стеновые)
• каркасные (основные вертикальные элементы – колонны; горизонтальные элементы – балки, ригели, фермы, настилы)

По способу монтажа:

• сборные
• монолитные

· сборно-монолитные.

Классификация вокзалов.

На всех раздельных пунктах железных дорог, где производится посадка и высадка пассажиров, размещают здания и устройства для их обслуживания. К пассажирским зданиям относятся вокзалы и пассажирские павильоны. Вокзалы устраивают на станциях. Они предназначены для обслуживания пассажиров и различных служебных функций, вследствие чего являются зданиями служебно-технического и общественного назначения.

Вокзалы классифицируются по следующим признакам:

1.по вместимости: вокзалы подразделяются на малые – вместимостью от 25 до 200 человек, средние – вместимостью от 200 до 700 человек и большие – вместимостью от 700 до 1500 человек и особо большие – более1500 человек.

2.по категории обслуживаемых пассажиров: различают вокзалы дальнего, пригородного и смешанного сообщения.

3.по капитальности сооружения и эксплуатационным качествам: вокзалы делятся на три класса (I, II. III).

4.по положению в плане относительно перронных путей: вокзалы классифицируются как боковые (или проходные), островные, поперечные и комбинированные;

5.по вертикальному положению вокзалов относительно привокзальной площади и уровня путей: горизонтальные, повышенные и пониженные;

6.по функциональному использованию: обслуживающие только нужды железных дорог(а)пассажирские; б) станционные помещения); блокированные вокзалы(помещения других ведомств); совмещенные вокзалы (на несколько видов транспорта).

Вокзальный комплекс как сложная функциональная система. Противотоки. Объемно-планировочное решение вокзалов. Состав помещений и их взаимосвязь.

Вокзал проектируется как единый комплекс пассажирского здания, вспомогательных сооружений и перронных устройств для посадки и высадки пассажиров в увязке с градостроительными задачами проектирования привокзальной площади.

Состав и размеры помещений вокзалов зависят от характера пассажиропотоков, типа вокзала, его расчетной вместимости.

Вокзалы включают:

1. пассажирские помещения;

2. административно-служебные помещения;

3. вспомогательные помещения.

Основными пассажирскими помещениями являются:

- вестибюли или входные узлы;

- распределительные помещения;

- операционные залы;

- залы ожидания;

-торговые залы (буфеты, кафе. реже рестораны).

Вестибюли и входные узлы здания вокзала являются организующими помещениями в направлении потоков пассажиров и помещениями, содержащими информативные устройства для облегчения функционирования вокзала.

Распределительные помещения –конкорсы представляют собой крытые вестибюли, предназначенные для связи между зданием вокзала и платформами.

Операционные залы обслуживают в основном отправление пассажиров (поездная информация, оформление проездных документов, багажные и почтовые операции и др.). Залы проектируются общими или раздельными для различных категорий пассажиров. Операционные залы должны иметь удобную связь с другими пассажирскими помещениями, выходами на платформы и площадь. Справочное бюро, кассы, места приема-выдачи багажа и т.п. располагаются все в операционных залах или в смежных помещениях. При больших потоках пассажиров выделяют отдельно кассовые залы. Багажные кладовые связывают с местами приема-выдачи багажа и платформами при помощи конкорсов, лифтов, транспортеров и электропогрузчиков.

Залы ожидания не должны быть проходными для других крупных помещений; они должны быть удобно связаны с ними и с выходами на платформы, Для транзитных пассажиров устраиваются комнаты матери и ребенка и комнаты отдыха.

Торговые залы буфетов и кафе - основные предприятия питания при вокзалах. Рестораны ввиду их малой пропускной способности и большой потребности в подсобных помещениях устраивают реже. Торговые залы кафе и ресторанов располагают у залов ожидания с выходами на перрон.

Административно-служебные и вспомогательные помещения, связанные с пассажирами: дежурный по вокзалу, медпункт, санитарные узлы, парикмахерская и др., – располагают при операционных залах и залах ожидания. Помещения, связанные с работой станции: помещения дежурного по станции (ДСП), контора начальника станции и т.п. помещения, не связанные с обслуживанием пассажиров, - размещают со стороны перрона.

Существуют так называемые блокированные вокзалы т.е. укрупненные типы зданий, объединяющие пассажирские и отдельные вспомогательные здания вокзалов со станционными помещениями других служб железной дороги: товарная контора, пост электрической централизации стрелок и сигналов, комнаты отдыха локомотивных бригад (для пунктов смены и оборота локомотивов). В состав административно-конторских помещений входят: рабочие комнаты, кабинеты, комната приема пищи, санитарные узлы. Для постов ЭЦ характерны помещения аппаратной и связевой, релейной, резервной электростанции аккумуляторной и др. Для локомотивных бригад предусматриваются спальные и бытовые комнаты (гардеробные, душевые, комнаты приема пищи, санузлы.).

Вне здания вокзала могут быть размещены помещения для громоздкого багажа (багажное отделение), электропогрузчиков, перронного санитарного узла.

Объемно-планировочные решения вокзалов основаны на группировке (компоновке) помещений по функционально-технологическому признаку или категориям пассажиров.

Основные пассажирские помещения могут быть сосредоточенными и рассредоточенными. В первом случае различные функционально связанные процессы объединяют в одном помещении. Такие объединенные пассажирские залы с зонами операций (зонированные залы), накопления, ожидания и питания пассажиров особенно эффективны в малых вокзалах. Для получения компактных помещений вокзалов на небольшой территории или при разнице уровней привокзальной площади и перрона помещения вокзалов размещают по этажам. Здания вокзалов компонуют обычно по анфиладной системе планировки, при которой помещения связаны между собой непосредственно без коридоров (система смежных комнат); однорядной с продольной схемой движения (целесообразна для малых вокзалов) и двухрядной с продольной или поперечной схемой движения. Несимметричное решение вокзала упрощает графики движения пассажиров и зонирование помещений, улучшает эксплуатационные качества здания, однако симметричный план с двухрядным размещением залов - более компактный.

Пассажирские павильон обслуживают главным образом пригородных пассажиров и имеют малую номенклатуру помещений таких как: кассовый зал, часто совмещенный с залом ожидания, буфет и небольшое число служебных и вспомогательных помещений. Павильоны также включают навесы над платформой.

Пассажирские платформы, входящие в вокзальный комплекс, разделяют на основные, примыкающие к вокзалу, и промежуточные, расположенные между путями.

Различают также платформы односторонние (береговые), когда прилегающие к ним платформы расположены с одной стороны, и двухсторонние (островные) – при расположении путей с двух сторон. Платформы могут быть специализированными, предназначенными для одной из категорий пассажиров и общими для всех пассажиров. При больших объемах почтовых перевозок устраиваются почтово-багажные платформы, оборудованные подъемниками или пандусами. Платформы, шириной не менее 3-8 м. могут быть общими или специализированными для различных категорий пассажиров и багажа. Высокие платформы устраивают в уровне 1100мм от уровня головки рельса, низкие – 200мм. При больших потоках пассажиров платформы делают высокими и крытыми. Длина платформ зависит от длины пассажирских составов с учетом возможности их удлинения до 450 м (для пригородных – до 300м).

Возвращаясь к тому, что вокзал представляет собой единый комплекс привокзальной площади, пассажирского здания, вспомогательных сооружений и перронных устройств для посадки и высадки пассажиров, необходимо помнить, что проектирование его должно быть увязано с организацией движения городского транспорта на привокзальной площади и пристанционной территорией. Участок для вокзала выбирают, как правило, со стороны основной части населенного пункта, а его размеры – с учетом перспективного развития перрона, привокзальной площади с ее благоустройством и самого здания вокзала.

В настоящее время во многих крупных городах эксплуатируются ж.д. вокзалы, построенные еще в XIX веке, поэтому очень часто возникает необходимость в расширении и реконструкции зданий вокзалов и привокзальной площади, создание объединенных комплексов.

Привокзальную площадь проектируют таким образом, чтобы обеспечить удобные подъезды и подходы к вокзалу, а также развязку на ней движения городского транспорта. На площади выделяются зоны для пунктов остановок, разгрузки и стоянок для автомашин из расчета 25 кв.м на одну легковую и 50 кв.м на одну грузовую машину.

Привокзальные площади должны быть по возможности простой конфигурации, застроенными в основном административными зданиями, обслуживающими транспорт, домами связи, зданиями торгового назначения, исключая по возможности жилые здания. В зависимости от числа и ширины примыкающих к привокзальной площади улиц, размеров движения на них, организации движения на площади и вместимости вокзала общие размеры привокзальной площади принимают от 0,5 до 2,5 га.

Вокзалы проектируются таким образом, чтобы обеспечить обслуживание пассажиров в кратчайшие сроки и при этом создать им максимальные удобства. При проектировании учитывают порядок производства основных операций и последовательность движения потоков пассажиров. При этом соблюдают следующие основные приемы компоновки помещений при разработке объемно-планировочного решения вокзалов:

- основные потоки пассажиров и багажа делятся по категориям и направлениям движения как на привокзальной площади, так и на пассажирских платформах, так и в здании вокзала;

- большинство основных помещений вокзалов располагают на пути пассажиропотоков, ближе к выходам на привокзальную площадь, с одной стороны и на

перрон – с другой стороны и на одном уровне с ним, т. е. соблюдают принцип

компактности размещения помещений и деление помещений на архитектурно-планировочные узлы (транспортный узел. санузел, блоки питания блоки ожидания);

- обеспечивают удобные, кратчайшие, без пересечений и встречного движения пути следования основных потоков пассажиров и багажа;

- исключают излишние подъемы и спуски, а также пересечения пристанционных

путей ж.д. транспорта потоками пассажиров и багажа в одном уровне;

- отделяют по возможности шумные операционные помещения (операционные залы:

кассы, справочное бюро; вестибюли, камеры хранения ит.п.) от помещений зоны ожидания (залы ожидания, комнаты отдыха) и сухие помещения от мокрых (санузлы, кухни и.т.д.), т.е. проводят зонирование помещений.

Для учета всех этих требований перед началом проектирования составляются графики движения основных потоков пассажиров и функциональная схема вокзала.

Пассажирские здания размещают относительно оси ближайшего главного пути на расстоянии:

- для новых линий- 25-30 м;

- на крупных станциях – не менее 25м;

- на разъездах, обгонных пунктах и промежуточных станциях – не менее 20м.

Различные функционально-технологические требования к основным помещениям вокзалов могут быть учтены совместно в расчетно-графических нормалях элементов планировки (см. рис.17). Подобные габаритные схемы с рациональным размещением пассажиров и оборудования, учитывающих его размеры и фронты обслуживания., величину проходов ит.п., помогают установить оптимальные размеры и единичные нормы площади помещений. (Нормали основных помещений ж.д. вокзалов впервые были разработаны Мосгипротрансом в 1966 году). Объемы пассажирских зданий ж.д. вокзалов принимаются из расчета 15-25 кв.м на одного пассажира в отечественной практике, и 30-50 кв.м. – в зарубежной.

Переходы для пассажиров и багажа между вокзалом и платформами могут быть на уровне рельсов или, при необходимости, на разных уровнях (тоннели –см.рис.18, пешеходные мосты-см.рис.19 или надпутные конкорсы). Тоннели – одиночные или спаренные для прибытия и отправления пассажиров – применяют при расположении вокзалов в одном уровне с путями или ниже этого уровня. Спаренные тоннели более экономичны. Для исключения противопотоков пассажиров спаренные тоннели разделяются столбами или перилами. В больших вокзалах устраивают отдельные багажные тоннели. Количество и ширину тоннелей и надпутных переходов, а также ширину лестниц и сходов определяют расчетом в зависимости от величины пассажиропотоков. Минимальная ширина тоннелей – 3м, а надпутных переходов – 2,25 м. Ширина сходов с надпутных мостов и выходов из тоннеля должна соответствовать ширине переходов, а при двух выходах на платформу она должна быть не менее 2 м. Высоту тоннелей в свету следует принимать не менее 2,3 м.

Зарождение и развитие железных дорог как результат промышленной революции.

Железные дороги нашей страны имеют богатую историю. Их прообразом явились заводские колейные лежневые пути. В 1764 г. Кузьма Фролов применил на Колывано-Воскресенских заводах на Алтае механическую канатную тягу по рельсолежневым внутрицеховым путям, имевшим форму желоба: вагонетки, груженные рудой, перемещались по путям с помощью водяного колеса и канатов. В 1788г. А.С. Ярцевым в Петрозаводске на Александровском пушечном заводе была сооружена рельсовая дорога с чугунными рельсами протяженностью 174м., а через 21 год горный инженер Петр Фролов (сын Кузьмы Фролова) закончил строительства на Алтае чугунной дороги с конной тягой.

В 1809г. Был создан Корпус инженеров путей сообщения для проектирования, строительства и эксплуатации дорог, гражданских и гидротехнических сооружений. В том же году образован институт Корпуса инженеров путей сообщения.

Первая в России железная дорога с паровой тягой построена на Урале в 1834 году механиком Нижнетагильского завода Е.А. Черепановым и его сыном М.Е. Черепановым. Дорога протяженностью около 1 км соединяла рудник и завод. Они же создали и первый в России паровоз. Россия позже других стран стала на путь капиталистического развития, однако потребность в железных дорогах появилась еще в начале XIXв. в связи с развитием товарно-капиталистических отношений в условиях феодально-крепостнического хозяйства и стремлением русской буржуазии к расширению рынка. Первая в России железная дорога общего пользования протяженностью 27км была построена в 1837г. между Петербургом и Царским Селом (ныне г. Пушкин) с продолжением до Павловска. В столицу Франции Париж первый поезд прибыл 24 августа 1837 года. Тогда была открыта железнодорожная линия Париж – Сен-Жермен-ан-Ле протяжённостью 18 миль. Назначение в России прогулочное, а во Франции – приток рабочей силы в город из предместий.

Затем начинается мостостроение. Начиная с 1816 года, когда был построен первый железный мост через Темзу, металлические мостовые фермы получают все большее распространение. Для их изготовления используется прокатный металл, который начинает находить разнообразное применение в строительстве, особенно для перекрытий больших пролетов. С 1816 начинается шествие металлов в строительстве. В 1786 году во Франции строится первая крыша с применением стропил из кованого железа. В 1811 году при перестройке здания Хлебного рынка в Париже возводится металлический купол, равный по размеру знаменитому куполу собора св. Петра в Риме. Однако широкое применение металлических конструкций сдерживается их дороговизной в условиях полукустарного производства. В 1868г. отмечено усовершенствование металлоконструкций.

В Англии распространяется строительство дебаркадера. Дебаркадер - плавучая пристань, судно (или понтон), служащее для подхода и стоянки грузовых и пассажирских судов. Грузовые дебаркадеры оборудуются механизмами для выполнения грузовых операций и складами. На пассажирских дебаркадерах устраивают помещения для отдыха, столовые, библиотеки и т. п. Первые железнодорожные платформы- дебаркадер. Именно дебаркадерное покрытие характерный признак вокзалов 19 века. Середина 19 века ознаменовалась началом проведения выставок («Промышленный бум»). В 1851г. построен Хрустальный дворец-революционный для середины XIX века павильон из стекла, металла и бетона, построенный английским архитектором Джозефом Пакстоном для Всемирной выставки 1851 года в Гайд-парке Лондона. В 1852-1854 годах Хрустальный дворец был перенесен в Сиденхем-Хилл и перестроен, но в 1936 году сгорел. Для большей прозрачности самого крупного для того времени здания было решено отказаться от традиционных окон. Здание Хрустального дворца имело 564 м в длину, 124 м в ширину и площадь 74 тыс. кв.м. Для наружной оболочки было использовано 83 238 кв. м стекла, стандартная шайба имела размер 0,25x1,2 м. Дворец был сооружен из отдельных конструкций, которые легко собирались и разбирались. Здание имело прямоугольную форму. Высота его частей возрастала по направлению к центру - сводчатому трансепту. Конструкция дворца представляла собой сложную систему тонких железных стержней, служащих опорой для стеклянных стен. Хрустальный дворец - уникальное сооружение для своего времени - стал образцом для проектировщиков выставочных павильонов.

В 19 веке здания, сооружения железнодорожного транспорта занимают первое значение в строительстве и идут наряду с сооружением таких зданий, как мэрия, контора и т.д.