Как работают гермазатворы

Гермозатвор (а также «затвор», «герма» или «гермуха») — защитно-герметичные двери, которые защитно-герметично перекрывают тоннели, станции, вестибюли и вентиляционные шахты метрополитена в случае наступления разного рода нештатных ситуаций. По документам гермозатворы называются «металлоконструкцией». Смысл затворов не только в герметизации метро от внешней среды, но и деление всей системы на герметичные отсеки, которые называются УАЖ (участок с автономным жизнеобеспечением), каждый из которых послужит убежищем (или братской могилой — как повезет) для населения и не будет зависеть от состояния соседнего участка.

Пару месяцев назад тема бомбоубежищ стала ожидаемо очень обсуждаемой, на домах появились объявления с указанием адреса ближайшего бомбоубежища, причем среди них встречались и станции метро. Естественно, возрос интерес СМИ к метро, как к убежищу, а также в очередной раз вспомнились небылицы типа стратегического запаса мяса кенгуру на станциях. Даже без оглядки на СМИ и происходящие в стране события, тема гермозатворов всегда оставалась популярной в профильных кругах, т.к. эти устройства окутаны множеством мифов. Кроме всего прочего, существует большое количество конструктивных решений затворов, порой весьма необычных, что уже само по себе интересно. В рамках одного поста обо всех рассказать не получится, поэтому поговорим хотя бы о том, что существует в Киеве.

1. Наиболее интересными, имхо, всегда были тоннельные затворы. Вот с них давайте и начнем знакомство с этими загадочными девайсами.

Любой гермозатвор (не только тоннельный) представляет собой металлическую (изредка — железобетонную) дверь. В состав гермозатвора входят:

— Полотно двери.
— Оклад — косяк из бетона и стали, к которому крепится (и прижимается в закрытом состоянии) полотно.
— Привод — механизм, обеспечивающий закрытие гермозатвора. У больших гермозатворов он механический, у маленьких в качестве привода выступают руки ответственных сотрудников.
— Замок — устройство в виде выдвигающихся ригелей, плотно прижимающее затвор к окладу в закрытом состоянии (представьте себе замок на вашей входной двери, только очень-очень большой). Процесс закрытия замков выполняется отдельным приводом и называется герметизацией. Таким образом, у затвора есть три состояния: открыт, закрыт и загерметизирован.
— Уплотнитель — резиновая полоса по периметру гермозатвора, обеспечивающая плотное прилегание полотна к окладу. Есть не везде: некоторым затворам и так хорошо.

2. Картинка для наглядности:

3. Затвор на перегоне «Почтовая площадь» — «Контрактовая площадь»:

4. Тот же затвор со стороны привода:

Частота установки тоннельных затворов зависит от случая к случаю:

— на первом пусковом участке в Киеве («Вокзальная»-«Днепр») затворы стояли на каждом перегоне;
— но уже на втором пусковом участке правила изменились и между «Шулявской» и «Вокзальной» ни одного затвора не оказалось;
— между «Петровкой» и «Почтовой площадью» затворы снова были установлены на каждом перегоне — скорее всего перестраховка на случай паводка;
— на остальных участках до развала Союза сохранялась тенденция — один затвор на 2-3 перегона;
— при этом при переходе с мелкого заложения на глубокое практически везде в Киеве стоит по два затвора в каждом тоннеле;
— в 90-е и 2000-е ситуация резко изменилась: затворы ставились только между наземными участками и участками мелкого заложения. Больше их нигде не ставили, за исключением затворов за «Сырцом» в сторону перспективного продления линии на Виноградарь.

5. Тоннельные затворы не всегда выполнялись в виде распашных ворот. Между «Арсенальной» и «Вокзальной» первые затворы выезжали вбок из специальной ниши. На фото один из таких затворов (старые тоннели перегона «Крещатик» — «Университет»):

6. А вот и само полотно, затаившееся в нише:

О том, насколько большую практическую ценность имеют затворы, ходит много споров. Чтобы с затворов был толк в военное время и метро работало, как полноценное бомбоубежище, необходимо поддерживать в рабочем состоянии не только затворы, но и различные системы жизнеобеспечения: фильтро-вентиляцию, дизель-генераторы, санузлы и пр. В противном случае, можно всерьез говорить об укрытии лишь на короткое время. Но и в мирное время затворам можно найти применение. Они могут сыграть немаловажную роль в случае стихийных бедствий и техногенных катастроф для защиты хотя бы самого метро. Согласитесь, проще поддерживать в рабочем состоянии затворы, чем потом отдраивать все помещения от какой-то гадости или менять туеву хучу оборудования.

С последним утверждением многие не согласятся, ведь затворы не всесильны. Поэтому нужно немного конкретизировать случаи, в которых от затвора будет толк. Возьмем, например, наводнения или подтопления. Они происходили уже неоднократно в разных метрополитенах и в различных масштабах. Там, где затворы были, исход был самый разный.

Сторонники полной бессмысленности затворов часто приводят в пример Прагу. В 2002 г. в столице Чехии произошло масштабное наводнение, от которого пострадала половина метрополитена. Об этой истории я уже как-то упоминал в журнале (линк). Система разделения помещений гермозатворами в Праге аналогична нашим метрополитенам, т.к. значительный вклад в строительство Пражского метрополитена внес Советский Союз. Однако эта система оказалась бессильна против стихии. Несколько месяцев затопленные станции и тоннели не работали, а восстановительные работы продолжались вплоть до 2004 г.

7. Тоннели пражского метро после откачки воды:

8. Закрытая герма с тыльной стороны:

Официальные первопричины пражского эпикфейла были следующими:

— при проектировании и строительстве, возможно, были допущены ошибки в установке гермух (здесь следует подчеркнуть слово «возможно», т.к. дальше официальные документы ссылаются на несохранившуюся документацию и поясняют, что проверить это уже невозможно);
— поздняя подача команд на закрытие затворов (многие так и не были закрыты).
— содержание гермозатворов в ненадлежащем состоянии. Даже закрывшиеся затворы оказались негерметичными.

При этом ряд инсайдеров утверждают, что часть затворов и вовсе была демонтирована (дескать, холодная война закончилась, зачем же они нам теперь). Однако чехи не сочли систему бессмысленной, после наводнения привели затворы в порядок и теперь они в Праге работают аки часы.

Случай с Прагой был чересчур масштабным изначально и очень сомнительно, чтобы затворы даже в нормальном состоянии спасли бы 100% помещений и оборудования. Само собой разумеется, что затвор не может сдерживать бесконечное давление воды и рано или поздно засовы на рельсах, ригели и прочие слабые места не выдержат стихии. Кроме того, в загерметизированном отсеке в идеале нужно поддерживать повышенное давление воздуха, чтобы препятствовать проникновению воды или другой напасти внутрь. Однако даже в случае такой глобальной катастрофы уменьшить масштабы убытков и разрушений, а также выиграть дополнительное время затворы бы смогли. Например, для эвакуации какого-то оборудования и пр.

В Киеве случаи подтоплений метро также были. В первую очередь во время ливней. На станциях «Героев Днепра», «Позняки», «Харьковская» и «Вырлица» даже действует особое распоряжение, регламентирующие порядок действий в случае опасности подтопления: начиная от приготовления мешков с песком и заканчивая закрытием гермозатворов рядом с вестибюлями. Как показал опыт, в таких ситуациях затворы работают «на ура» и говорить об их полной бессмысленности нельзя.

Чехи не единственные, кто в свое время положил большой болт на гермозатворы. В 90-е годы в метрополитенах бывших союзных республик наблюдалась аналогичная ситуация: на гражданскую оборону, как на затратную статью, быстро забили, а с вместе с ней забили и на затворы. Самым простым методом оказался пофигизм: сооружения ГО проектировались, закладывались, устанавливались, но не налаживались и в строй не вводились. В Киеве на Сырецко-Печерской линии многие тоннельные затворы до сих пор не работают и намертво зафиксированы в открытом положении. Позже их вообще перестали монтировать как класс (за редким исключением). В Днепропетровске до недавнего времени из 8 запроектированных тоннельных затворов было установлено лишь 4, а работало из них всего 2.

9. Неработающий затвор на соединительной ветке между «Кловской» и «Майданом»:

Стоимость защитных сооружений по оценкам пражан — около 10% от стоимости строительства метро. Однако следует понимать, что это стоимость полного комплекса таких сооружений, в который входят не только гермухи, но и фильтро-вентиляционные установки, дизель-генераторы, установки водоочистки, туалеты на перегонах и пр. Установка лишь банальных герм в переходах и ходках, как это делается последнее время в Киеве, обходится в разы дешевле.

10. Раз уж мы вспомнили про Прагу, давайте на примере чехов посмотрим на некоторые детали тоннельных затворов. Я в свое время поленился их отснять, а вот у чехов с этим все в порядке.

11. Тоннельный гермозатвор управляется дистанционно при помощи электромеханического привода. При необходимости его можно закрыть и на месте. Обычно привод состоит из червячной передачи, не требующей практически никакого обслуживания. Движок привода иногда подвешивается на саму дверь, как, например, на 9-м фото.

12. Так конструкция выглядит в закрытом состоянии:

13. Из-за большого веса полотно двери практически всегда катается по дополнительным изогнутым рельсам. На переднем плане можно заметить устройство, герметизирующее водоотливной лоток тоннеля:

14. На этом фото видно, что по краям оклада торчат четыре стальных ушка. В них задвигаются дверные ригели при герметизации и за счет клиновидной формы ригелей герма надежно вдавливается в резинку-уплотнитель.

15. В окладе затвора установлены закладные трубы для кабелей. Для надежной герметизации они должны быть также надежно заделаны уплотнителем.

16. Рельсы заранее герметизируются внизу и остается лишь та часть, которая нужна поездам.

17. При герметизации сверху опускаются специальные засовы. Место, как вы понимаете, очень слабое с точки зрения герметизации. Все эти уплотнения и засовы требуют постоянно ухода и контроля, иначе смысла в них никакого.

18. Когда затвор располагается в кривой (а он очень часто располагается в кривой), получается вот такая забавная картинка с перекошенным окладом и гермой:

19. Просто красивое место с двумя затворами:

20. Как видно на многих фото, оклад гермозатвора максимально приближен к габариту подвижного состава и не предполагает размещение на вагонах посторонних организмов и оборудования. Поэтому оклад неоднократно становился финальной точкой жизненного пути отдельных элементов общества, которых шило в жопе занесло на крышу вагона «на покататься». В Киеве подобный случай произошел в 2008 г. у станции «Оболонь». Тоннели и вагоны потом отмывали очень долго.

21. Вообще же, кроме тоннельных затворов, существует невероятное множество других представителей семейства гермообразных. Вот, например, красивый затвор в каком-то пражском подходняке:

22. А это уже Киев. Собирались говорить только про нашу столицу, но слишком уж отвлеклись. Исправляюсь. Закрытый затвор в вентканале станции «Сырец»:

23. Затвор в процессе монтажа в вентузле между «Лыбедской» и «Демиевской»:

24. Еще один «вентиляционный» затвор возле «Майдана»:

25. Встречаются и мертвые затворы :) Правда, это не совсем метро.

26. Отдельно стоит поговорить о станционных затворах. В отличие от тоннельных, типов станционных гермозатворов существует намного больше: они поднимаются снизу, опускаются сверху, выдвигаются сбоку и, конечно, распахиваются, как обычные ворота. Причём некоторые — распахиваются снизу вверх. В Киеве такие затворы в основном выдвигаются сбоку и поднимаются снизу. От глаз пассажиров станционные затворы скрыты металлическими пластинами, которые вы каждый день видите в подуличных переходах, вестибюлях и на станциях:

27. Так это выглядит в закрытом состоянии. На фото: закрытый затвор в закрытом вестибюле станции «Осокорки».

28. Привод для герметизации затвора. Через специальную передачу усилие от движка передается на замки, закрепленные в четырех точках на затворе.

29. Замок. С помощью гидравлики перпендикулярно затвору выдвигается ригель, который упирается в оклад и прижимает полотно к уплотнителю. Места под упор ригелей хорошо видны на 26-м фото.

30. Комнатка, в которой живет затвор в открытом состоянии:

31. А так этот затвор выглядит с другой стороны. Просто сплошная железная стена:

32. Между эскалаторами и станциями глубокого заложения также устанавливаются похожие затворы. В отличие от предыдущего они поднимаются снизу с помощью лебедки через систему тросов.

33. Так выглядит затвор под платформой «Театральной». Причем в глухом торце станции он тоже есть — это призрак непостроенного второго выхода.

34. Особого внимания заслуживают затворы на «Крещатике», «Арсенальной», «Университете» и «Вокзальной» — это такая себе огромная дверка, лежащая в полу. Но в виду вредности электро-механической службы увидеть их в действии пока не удалось.

35. Тем не менее, благодаря опять таки службе «ЭМ» внезапно выяснилось, что в вестибюлях этих станций стоят не менее уникальные затворы. Ради них изначально и задумывался этот пост. Это знакомый всем выход с «Вокзальной» в город:

36. Затвор здесь прикрыт декоративными панелями:

37. Со стороны выхода есть один интересный артефакт: за этими металлическими панелями скрывается еще один затвор — железобетонный. Он давно уже заблокирован и не работает. Когда-то считалось, что он в совокупности с толстыми бетонными стенами вестибюля обеспечит достаточную защиту в случае далекого ядерного взрыва. Однако, с увеличением мощности боезарядов, размещенных на межконтинентальных баллистических ракетах некоторых дружественных стран, стало понятно что смысла в таких затворах нет.

38. Прежде чем закрыть герму, ответственные сотрудники демонтируют все лишние детали, прикрывающие механизмы:

39. На старых затворах с этим было очень много мороки. На современных затворах все максимально механизировано и автоматизировано, а лишнее изначально удалено.

40. Получился вот такой непривычный вид на выход:

41. За распахнутой дверцей появился затвор… внезапно оборудованный гидравликой!

42. Затвор в своем домике:

43. Ближе:

44. Начинаем закрывать затвор. Все действующие затворы периодически проверяются и обслуживаются. Хотя служба «ЭМ» лишний раз их закрывать не любит. Как-то раз на единственной линии екатеринбургского метро закрытый в рамках ночных учений ГО тоннельный гермозатвор открывали почти весь день. Пассажирское движение, естественно, в этот день было прекращено. В Киеве то ли на «Печерской», то ли «Дружбы народов» как-то раз при проверке станционного затвора его не смогли опустить обратно и пришлось станцию открыть позже.

45. Выхода нет:

46. Гидравлика на этом затворе управляет герметизацией. Для герметизации вручную есть специальная рукоятка. Вообще же любой затвор можно закрыть и загерметизировать вручную. Там, где нет стационарных рукояток, имеется специальный курбель, который устанавливается на привод.

47. Герметизирующий механизм с клинообразными ригелями:

48. Гидравлика, конечно, смотрится очень красиво, но с практической точки зрения здесь она неэффективна, ведь ее нужно постоянно заправлять и обслуживать. Поэтому более поздние затворы делались исключительно электромеханическими.