Общие сведения о типах вертикального пассажирского транспорта

Метрополитены должны иметь удобный вертикальный транспорт для подъема пассажиров с посадочных платформ станций на поверхность земли и спуска их.
Вертикальное перемещение пассажиров при относительно небольших подъемах или спусках может осуществляться путем устройства удобных лестниц. В этих случаях высота подъема обычно не превышает 5—7 м. При более значительной высоте подъема вертикальное перемещение пассажиров на станциях метрополитена осуществляется вертикальным транспортом, который может быть прерывного или непрерывного действия.
К числу подъемников прерывного действия относятся лифты, патерностеры, фуникулеры и различные их разновидности.
К подъемникам непрерывного действия относятся эскалаторы или движущиеся лестницы, причем, хотя здесь перемещение с одного уровня на другой происходит по наклону, но в этом случае горизонтальная составляющая перемещения является лишь необходимым дополнением, и потому с полным правом эскалаторы следует относить к типу вертикальных подъемных машин.
Лифт (рис. 211) представляет собой кабину для пассажиров, которая подвешена на стальных канатах и при помощи электролебедки движется по вертикальным направляющим в специальной вертикальной шахте.

Для уменьшения мощности подъемной установки вес кабины уравновешивается противовесом. На случай обрыва каната в лифтах предусматривается парашютное устройство, автоматически включающееся в работу.
Емкость кабины бывает различной — от 5 до 40 человек, а в некоторых случаях емкость кабин составляет 100—150 человек и более.
Скорость движения обычных лифтов, останавливающихся на каждом этаже, бывает от 0,5 до 0,8 м/сек. Скоростные лифты, транспортирующие пассажиров на значительную высоту без остановки, имеют скорость движения кабины до 5—7 м/сек.
Производительность лифтового подъемника зависит от вместимости кабины, скорости подъема и высоты подъема. Например, при двух стволах шахт, оборудованных каждый тремя кабинами вместимостью каждая по 35 человек, при высоте подъема 50 м и скорости движения 5 м/сек производительность лифтовой установки достигает 5 000 пассажиров в час в одном направлении. Высота подъема лифтами доходит до 200 м и весьма незначительно сказывается на мощности установки. В этом отношении при больших высотах подъема и относительно незначительном пассажирообороте станций метрополитена лифт имеет ряд преимуществ перед другими видами пассажирских подъемников.
Патерностер представляет собой ряд кабинок, подвешенных одна за другой к двум бесконечным цепям, перекинутым через нижние и верхние звездочки (обычно ведущие).
Патерностер обладает небольшой скоростью подъема (0,3—0,4 м/сек) и при безостановочном движении кабин позволяет пассажирам свободно выходить и входить на разных этажах в проходящие кабины.
Подвеска кабин к цепям осуществляется шарнирно и обеспечивает их постоянное вертикальное положение не только на прямых участках пути, но и при прохождении через звездочки.
Поскольку в проходимую кабину успевает войти лишь два пассажира, производительность патерностера сравнительно невелика, а поэтому этот вид вертикального транспорта не применяется на станциях метрополитена.
Фуникулер представляет собой два взаимно уравновешенных вагона, движущихся в противоположных направлениях по наклонным рельсам, подвешенных на канатах и приводимых в движение лебедкой. Фуникулеры располагаются обычно под открытым небом для спуска и подъема пассажиров по крутым и длинным откосам гор. Непосредственного применения на станциях метрополитена фуникулеры также не имеют.
Эскалаторы (рис. 212) относятся к машинам непрерывного действия и представляют собой движущуюся лестницу.

Схематически устройство эскалатора состоит из двух бесконечных цепей, ветви которых, расположенные под углом 30° к горизонту, тянут ряд тележек. Эти тележки, выполненные в виде отдельных ступеней, образуют как бы непрерывно движущийся лестничный марш. Ширина лестничного полотна у различного типа эскалаторов колеблется в пределах от 0,5 до 1,22 м в зависимости от их назначения и производительности.
Вверху и внизу ступеньки выравниваются в горизонтальные площадки и создают благоприятные условия для входа и схода пассажиров. Цепи перекидываются через верхние и нижние звездочки, причем верхние звездочки являются приводными, а нижние — натяжными.
Движение тяговой цепи со ступенями происходит по специальным направляющим, укрепленным на металлических фермах. Одновременно со ступенями движутся также и перила. Скорость движения эскалаторов обычно принимается около 0,7—0,9 м/сек.
По сравнению с другими видами вертикальных пассажирских подъемников эскалаторы отличаются высокой производительностью и большими удобствами. Таким образом, из существующих видов транспорта как по условиям их производительности, так и конструктивным качествам приемлемыми для метрополитенов видами вертикального транспорта остаются лифтовые подъемники и эскалаторы. Как лифты, так и эскалаторы имеют свои достоинства и недостатки.
Если в среднем производительность лифтового подъемника при вместимости кабины 35 человек и высоте подъема 50 м составляет около 1 500—2 000 пассажиров в час, то производительность одной ленты эскалатора достигает 8 000 пассажиров в час независимо от высоты подъема. Кроме того, лифты, являясь прерывным видом транспорта, несколько осложняют процесс перемещения пассажиров по сравнению с эскалаторами, загрузка которых происходит без перерывов и равномерно в течение всего времени их работы.
Однако следует отметить, что в лифтовых подъемниках при увеличении высоты подъема вес кабины не меняется, а возрастает лишь длина и вес каната, благодаря чему мощность подъемной машины остается практически без изменения. В эскалаторах с увеличением высоты подъема пропорционально возрастает нагрузка на подъемную машину за счет увеличения собственного веса полотна и находящихся на нем пассажиров. Кроме того, наряду с возрастанием мощности подъемной машины увеличение высоты подъема сопровождается ростом размеров горизонтальной составляющей эскалаторного подъема, что также ограничивает пределы применения этого вида вертикального транспорта. Существующие эскалаторы в настоящее время имеют высоту подъема, не превышающую 60 м, в то время как высота подъема лифтовых установок достигает 200 м.
Сравнивая скорости подъема, следует иметь в виду, что скорость движения ленты эскалатора в настоящее время не превышает 0,94 м/сек, что дает скорость подъема по вертикали 0,47 м/сек, а скорость подъема лифтов, как уже отмечалось, достигает 5—7 м/сек.
Поэтому при глубине заложения станции, например, 60 м пассажиры на подъем в лифтах затрачивают 42 сек, а на подъем по эскалатору 130 сек, т. е. в три раза больше. По величине капиталовложений и эксплуатационных расходов эскалаторы выгоднее лифтов при пассажирообороте более 9 тыс. человек в час и высоте подъема до 50 м.
Однако при сопоставлении лифтов и эскалаторов применительно к условиям работы на метрополитенах решающими показателями являются производительность подъемника и удобства для пассажиров. По обоим этим показателям эскалаторы значительно лучше лифтовых подъемников. Исходя из этих соображений, СНиПом предусматривается применение только эскалаторов. При этом нижний предел высоты подъема установлен 5—7 м, а верхний предел не ограничен. Следует, конечно, иметь в виду, что, помимо высказанных выше соображений, в некоторых случаях на выбор типа подъемника могут оказывать влияние и другие причины и условия, которые следует учитывать при комплексном проектировании станций на отдельных линиях метрополитена.