Самые первые попытки построить метро как вид подземного транспорта, предпринимались в Европе еще во второй половине 19 века. В первую очередь нужно пояснить, почему строили именно под землей, а не пускали по поверхности подобно трамваям. Самое главное предназначение подземного транспорта - это доставка пассажиров таким образом, чтобы не мешать людям наверху. Над тоннелями метро, скрытыми под толщей земли, можно, например, построить дорогу, или что-то еще. Главное, чтоб не очень тяжелое, учитывая, что первые тоннели по ряду причин не могли строить глубоко.
Удивительно, но впервые подземное метро появилось в далеком 1863 году и было это в Лондоне. Конечно у метростроителей прошлого, не было современной техники, и потому копать тоннели им приходилось вручную, открытым способом. Что значит открытым? Это значит, что люди не лазили как кроты под землей. С поверхности, была выкопана траншея глубиной всего 10 метров, на дне которой проложили рельсы, а верх будущего тоннеля укрепили кирпичной кладкой, присыпав сверху землей.
Эта линия была просто революционной для своего времени. На открытие ветки длинной всего то 3600 метром, но за то состоящей из целых семи станций, прибыл даже сам принц Эдуард. Хотя, открой новое метро в каком-то городе и сейчас, если этого самого метро там раньше никогда не было, тоже, наверное, будет присутствовать сам президент.
В общем, чтобы строить больше и глубже, ручного физического труда было явно недостаточно. Кстати поездка на таком метро была делом малоприятным. Вагоны, которые по сути представляли из себя открытые платформы похожие на увеличенные шахтерские вагонетки с сиденьями, тянул... паровоз. Вентиляции в тоннеле практически не было, а даже если бы она и была, то мало спасла бы. В общем по прибытии на станцию назначения, пассажир из "вагонетки" сам был похож на чумазого шахтера. Однако несмотря на это, новый транспорт пользовался бешеной популярностью. Еще бы, невидаль такая.
Но прогресс не стоял на месте, и паровозы со временем заменили электрические поезда, а вагонетки сменились на вполне себе комфортные вагоны. Изменилась и работа метростроевцев.
Как строят тоннели сегодня.
Хотя иногда тоннели копают, как и раньше, в виде траншеи (только уже не лопатами, а экскаваторами), чаще всего их прокладывают при помощи проходческого щита. Хотя по большому счету, не щит это вовсе, а целый подземный завод.
Гигантский земляной червь, весом свыше 150 тонн, буквально вгрызается в грунт, проделывая себе дорогу, согласно техническому заданию. Кстати технология в основе которой лежит и современное устройство щита, была запатентована в 1818 году. Почему его не использовали при строительстве первой линии лондонского метро - загадка. Наверное, не хотели лишних трудностей, связанных с углублением системы. Да и как строить на большей глубине станции, скорее всего не представляли.
В отличии от щита 1818 года, где рабочие вручную выбирали грунт, современный щит подобно гибриду дрели и мясорубки, "высверливает" себе дорогу. Гигантский металлически ротор с резцами, "высверливает" грунт, подавая его на конвейер, расположенный позади щита. После грунт вывозится вагонетками на поверхность. За "головой" этого стального червя, вгрызающегося в пласты земли, помимо конвейера, идет целый цех, сразу возводящий своды и отделку тоннеля, дабы не допустить обрушения. Таким образом, за щитом остается не просто выкопанная нора, а полноценный, практически готовый микротоннель.
Скорость такого щита мала. Самые продвинутые и современные машины, проходят всего 10 метров в день. Потому на строительство линий метро, уходили бы десятилетия. Но к счастью, щит на возведении целых линий работает не один. Пока кто-то копает перегон к одной станции, другая бригада метростроителей, вместе с другим щитом, будет строить другой перегон. Например, на строительстве второй очереди метро в Москве, работало одновременно 42 щита.
Современные щиты могут работать в условиях водонасыщенного грунта и имея защищенный передний отсек, не допустят поступления в забой воды, если случайно проходчики наткнутся на водоносный слой. При этом управляется с пульта из кабины. Да, у этого щита тоже есть свой машинист. Или капитан, как кому больше нравится.
Куда увозят землю.
А тут уже куда закажут. При строительстве метро, вынутый из-под земли грунт не пропадает зря. Он оказывается тоже может быть востребован. например грунт из метро направляется на различные строительные площадки, или на полигоны где проводится рекультивация. В общем применить её можно всюду, где необходимы искусственные насыпи. Легенда гласит, что одна из подмосковных трас, например, была построена при помощи грунта из метро. В любом случае, судьба грунта, место куда он будет вывозиться и для каких нужд использоваться, определяется еще до начала строительства новой линии.