Марина
я могу много и ещё чуть-чуть
Не верь глазам своим! Они видят только преграды.
Марина Яровая
Все записи
текст

Чем строят метро: от лопаты до щита

Эта статья о том, какие механизмы помогали строить метро в середине прошлого века и во что трансформировалась инженерная мысль спустя годы.

Современный Петербург уже невозможно представить без метро. Этот скоростной общественный транспорт объединил почти все районы города целой сетью подземных тоннелей. И он продолжает интенсивно развиваться: только в 2018 году будет открыто пять новых станций метрополитена, на юго-западе города строится новая линия, проектируется кольцевая.
Но до того как новые станции примут первых пассажиров, метростроителям предстоит выполнить гигантский объем работ, причем в очень сложных условиях. Эта статья о том, какие механизмы помогали строить метро в середине прошлого века и во что трансформировалась инженерная мысль спустя годы. 
Когда в северной столице началось строительство шахт будущего метрополитена, в распоряжении подземщиков было немногое: отбойные молотки, лопаты да сила собственных рук. Но уже в конце сороковых годов на помощь метростроителям пришли механизмы — проходческие щиты. Их начали применять для строительства перегонных тоннелей в плотных кембрийских глинах. Первый такой механизм — так называемый «Ленинградский щит», выпущенный на Кировском заводе, — поступил на вооружение в 1949 году. Он позволял увеличить скорость проходки тоннелей до 300 м в месяц благодаря вращающемуся режущему элементу, который снимал породу целыми пластами — крошить ее отбойными молотками было намного тяжелее и дольше.
После открытия первой ветки метро и ее продления у подземщиков появились новые задачи — проложить вторую линию. Чтобы выдержать заявленные темпы строительства, необходимо было продолжать развивать механизацию. Так в 1970-х годах у ленинградских метростроителей появились более совершенные Ясиноватские проходческие щиты. И результат налицо — в 1981-м в Ленинграде был установлен мировой рекорд по проходке перегонных тоннелей — 1250 метров в месяц. Работы велись с помощью щитового комплекса с обжатой обделкой диаметром 5,63 м производства Ясиноватского машиностроительного завода.
Щитовая проходка облегчала строительство перегонных тоннелей. Но были и такие задачи, справиться с которыми существующее оборудование не могло. К примеру, движение между станциями «Площадь Мужества» и «Лесная» было прервано на 9 лет. Виной тому – подземная река – размыв, победить который можно было только с помощью принципиально нового решения. И оно было найдено. Специально и исключительно для этого проекта за рубежом был куплен щит «Виктория», способный идти сквозь плывун благодаря так называемому гидропригрузу и высокоточной водонепроницаемой обделке. 
Еще одной задачей, потребовавшей технологического перевооружения, стало строительство наклонного хода станции метро «Адмиралтейская». Возводить сам станционный комплекс начали в 1994 году, и к 1997 в общих конструкциях все три станционных тоннеля были готовы. Но открыть «Адмиралтейскую» не удалось — у нее не было выхода на поверхность. Вопрос о том, где должен располагаться вестибюль новой станции, решался 10 лет, но не только это не давало метростроителям пробить эскалаторный тоннель — была более существенная проблема, технологическая. Построить станцию на глубине 86 метров — это одно, а вот проложить наклонный ход с выходом в центре города, где кругом одни исторические здания — совсем другое дело.
Традиционно при сооружении наклонного хода метростроители использовали технологию заморозки грунта. Она позволяла преобразовать обводненные петербургские грунты в пригодный для строительства массив. Однако у этого метода есть очень существенный минус: после завершения строительства наступает этап разморозки, в процессе которого происходит оседание грунта, что может привести к разрушению близлежащих зданий. Рисковать исторической застройкой было недопустимо, поэтому необходимо было найти другой способ построить 120-метровый эскалаторный тоннель. И он был найден: безосадочная механизированная проходка. Сложность была в том, что прежде никто не делал наклонные выработки под углом в 30 градусов с помощью тоннелепроходческого комплекса, максимум 12–18 градусов. 
По техническому заданию «Метростроя» немецкая компания Herrenknecht AG соорудила уникальный тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК) «Аврора». Кстати, эту технологию первой хотела заполучить столица, что ей почти удалось: аналогичный механизм Москва заказала у канадской компании Lovat, щит построили, но что-то не учли, и попытка механизированной проходки наклонной хода оказалась неудачной.
А в Петербурге, напротив, все сложилось благополучно: «Аврора» прошла наклонный ход для «Обводного канала», а затем для «Адмиралтейской» и «Спасской». Проходка последнего, кстати, заняла всего лишь 2 месяца и одну неделю. 
Над созданием условий для более быстрого строительства метро петербургские подземщики трудились непрерывно. Чем глубже приходилось строителям спускаться под землю, добираясь до кембрийских глин, тем больше времени уходило на каждую новую станцию. А метро в Петербурге считается одним из самых глубоких в мире. Если бы метростроителям удалось найти способ прокладывать подземные трассы ближе к поверхности, сроки строительства, а вместе с тем и его стоимость, удалось бы сократить. И, похоже, что такая технология у северной столицы сегодня есть. Решение появилось в 2013 году, когда «Метрострой» совместно с немецкой компанией Herrenknecht AG разработал беспрецедентный для российского метростроения проходческий механизированный комплекс с грунтопригрузом диаметром 10,6 м для сооружения двухпутных тоннелей. По традиции машине дали символичное женское имя «Надежда». И по словам метростроителей, этот щит оправдал все ожидания.
Два новых участка тоннеля «Надежда» уже проложила: первый расположен на Фрунзенском радиусе, он соединяет станции «Южная», «Дунайская» и «Проспект Славы»; второй — на участке Невско-Василеостровской линии от строящейся станции «Беговая» (проектное название «Улица Савушкина») до действующей станции «Приморская». Благодаря новому ТПМК у метростроителей наконец появилась возможность применять технологию щадящей безосадочной проходки как в водоносных грунтах, так и в кембрийских отложениях. И вот результат — пять новых станций ожидают открытия уже в этом году.
Но похоже, что на этом инженерная мысль метростроителей не остановится, ведь есть еще много задач, которые предстоит решить, — например, построить кольцевую линию. Поэтому петербургские специалисты изучают технологию сооружения двухъярусных двухпутных тоннелей. Так что, возможно, у «Метростроя» скоро появится очередной проходческий щит с нежным женским именем.

1  /  7
 
 
 
 
 
 
 
Всего 2 комментария
Открыть Свернуть Комментировать
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK
Яндекс.Метрика