На плаву: как японцы построили аэропорт посреди океана
Ким Александров –
Кто-то любит летать на самолетах, кто-то боится их до обморока, а кто-то просто вынужден – но у всех этих людей похожие ожидания от аэропорта. Главное, чтобы было понятно, удобно и безопасно. И не важно, где он находится. Пусть даже в океане.
ДЕЛО В ТОМ, ЧТО ОСАКА раскинулась на небольшом плато площадью чуть более 200 км2, подпираемом с севера и востока горами, а к югу и западу выходящем на залив. Плато разделяется пополам рекой Иодогава, так что со свободным местом в городе непросто. Аэропорт Итами, открытый в 1939 году, со временем оказался в городской черте – до центральной станции Умеда можно на автобусе добраться меньше чем за полчаса, но только с 7 утра до 8 вечера. Потому что ночью аэропорт не работает: две ВПП расположены таким образом, что самолеты заходят на посадку и набирают высоту прямо над центром города.
К началу 70-х ресурс роста Итами был исчерпан. Жители прилегающих к нему районов (фактически – половины города) откровенно роптали: мол, пашем как волы, с легендарным японским трудоголизмом, так еще и не высыпаться прикажете?! А ведь пассажирооборот Итами превышает 14 млн человек в год (сравнимо с Внуково и Пулково), и число рейсов достигает 140 тыс. – более 30 взлетов-посадок в час.
Где же строить новый аэропорт, который мог бы работать круглые сутки? Осака – центр второго в Японии промышленно-торгового конгломерата Кансай, столь плотно застроенного, что найти свободный клочок земли – проблема. И проектировщики задумались об освоении водных просторов. Почему бы не разместить аэропорт на острове? Предварительно построив и сам остров.
СРЕДНЯЯ ГЛУБИНА ЗАЛИВА ОСАКА, ранее известного как «Нанива» («рыбный сад»), не превышает 30 м. Изобилие рыбы объясняется прогревом воды и богатыми органическими осадками, приносимыми рекой. Но речные наносы создали и немало сложностей для строителей. Дело в том, что дно залива – это слабый неуплотненный песок и мягкая глина, мало подходящие на роль нерушимой основы искусственного острова. Хуже того: этот «пирог» опирается на еще более мощный пласт водно-глинистой смеси, непредсказуемо оседающий под нагрузкой.
Восточная часть залива мелководнее, но требовала масштабных подготовительных работ. Слой так называемых аллювиальных глин достигает мощности более 100 м, так что в определенном смысле острову предстояло стать «плавающим» на водно-глинистой «перине», неизбежно проседающей под нагрузкой. Вопрос состоял в том, чтобы оседание острова было равномерным и как можно менее интенсивным.
Теснота по-японски: самолеты набирают высоту над центром города. Фото: Lei Yin, www.500px.com
И ЯПОНСКИЕ ИНЖЕНЕРЫ в конце 1980-х пришли к оригинальному решению: «армированию» дна песчаными сваями. Для этого на площади свыше 500 га в дно с интервалом 2,5 м вбили более миллиона 40-сантиметровых труб, в которые засыпался и утрамбовывался песок. Затем трубы были подняты, и в донной толще остались песчаные сваи, своим весом уплотнившие хлипкую глину. А дальше оставалось на подготовленную подводную площадку насыпать грунт, предварительно огородив ее бетонными блоками (их понадобилось целых 48 тысяч, чтобы образовать 11-километровый периметр). Грунт тащили от гор до залива по 15-километровому конвейеру – всего получилось 180 млн м³. Ради такого дела пришлось пожертвовать холмами в окрестностях – точнее, холмам пришлось переехать и превратиться в насыпи, на 30 м возвышающиеся на уровнем моря.
ОТДЕЛЬНОЙ ПРОБЛЕМОЙ оказалось возведение аэровокзала: ему предстояло стать легким, чтобы не «топить» остров, но стойким – чтобы не погибнуть после первого цунами. В итоге терминал построили по проекту итальянского архитектора Ренцо Пиано – из стекла и стали. Размах его длинных «крыльев» – 1,7 км; это второй и пока последний (после Великой Китайской стены) рукотворный объект, который можно увидеть из космоса. Со стороны аэровокзал напоминает разрезанную и выпрямленную велосипедную покрышку – или еще что-то такое же длинное и с закругленными боками. В этой форме, в конструкции и в выборе покрытия заложены главные достоинства здания. Крышей ему служит крупная «сетка» из нержавеющей стали, опирающаяся на пилоны. В ячейках этой структуры установлено множество тефлоновых перегородок – они равномерно рассеивают в помещениях свет и поддерживают климатический режим, позволяя воздуху циркулировать. С изогнутых панелей дождевая вода скатывается в водонепроницаемый нижний слой – так поддерживается чистота крыши. А с каркасом ее связывают специальные гибкие соединения – для компенсации сейсмических колебаний. И эта компенсация оправдывает надежды: когда в 1995 году Кобе настигло семибалльное землетрясение, в котором погибли 6434 человека, Кансай не пострадал совсем. А еще через три года он выстоял во время тайфуна, когда ветер дул со скоростью 200 км/ч. Коварство погоды учитывалось в проекте изначально, так что Кансай оснащен еще и дренажной системой, которая отводит дождевую воду. Поначалу она просто стекала по трубам в море, но потом остров просел, угол оттока нарушился, и в местах выхода к морю появились насосные станции – они откачивают излишки воды.
НА СТАДИИ ПРОЕКТА инженеры предполагали, что рукотворный остров будет уходить под воду примерно по сантиметру в месяц. Однако в свои первые пять лет Кансай «присел» на целых восемь метров – все потому, что при расчетах не учли большую глубину делювиальной глины. При этом уход под воду был неравномерным, что могло повредить зданию. Но не повредило, потому что терминал можно просто… поднять в любой момент. Его пол стоит на 900 колоннах, оснащенных датчиками управления, и, когда остров начинает опускаться, компьютер сообщает, какую из колонн надо поднять. Тогда между ней и полом вставляют гидравлический домкрат, поднимают здание до нужного уровня, а образовавшуюся пустоту заполняют металлическими пластинками – в итоге первый этаж постепенно поднимается относительно подвала. Такие «па» проектировщики тоже предусмотрели и добавили к лестницам аэровокзала ступеньки, а под дверьми оставили зазоры. Правда, сегодня темпы оседания уже не такие, как раньше: за год остров опускается лишь на пять сантиметров.
Когда основные проблемы были решены, возникли новые – потому что появилась необходимость во второй ВПП и втором острове. Его начали строить в 1999 году, еще дальше от берега. Чтобы он не потопил своего «старшего брата», между ними устроили 200-метровый перешеек. Однако с повышением уровня моря вода перетекала через дамбу и объединялась с островными грунтовыми водами. Чтобы это пресечь, вокруг второго острова построили подземную стену, установив на глиняном слое водостойкие столбы из цемента и песка.
ГРАНДИОЗНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО аэропорта в океане стало самым дорогим гражданским проектом в Японии: его общая стоимость перевалила за $50 млрд. При этом Американское общество инженеров-строителей (ASCE) в 2001 году включило Кансай в десятку лучших строительных достижений ХХ века – действительно заслуженный титул для этого памятника инженерной выдумке и человеческому упорству. А возместить все расходы японцы планируют уже скоро – к 2024 году (это уже с участием второго острова и его четырехкилометровой ВПП).
С сушей (городом Ринку) аэропорт соединяют «Врата неба» – двухъярусный мост, длиннейший в мире (3750 м). По нижнему ярусу ходят поезда, по верхнему ездят автомобили.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
