Брызги бетона и еще 5 новых технологий метростроительства

Москва за два года догнала и перегнала мировые столицы по темпам строительства метро. Помогли в этом новые технологии и зарубежный опыт. На прошедшем в Музее Архитектуры Метрофесте специалисты "Мосинжпроекта" и их партнеры из российских проектных компаний и испанской фирмы Bustren рассказали москвичам, как сегодня строят метро в Москве и по всему миру. 

Корабельный червь в особо крупном размере

По легенде, изобретатель первого проходческого щита англичанин Марк Брунель придумал эту конструкцию, приглядевшись к "работе" корабельного червя, когда служил на флоте. Он заметил, что голова моллюска покрыта жесткой раковиной, с помощью ее зазубренных краев он буравил дерево, оставляя за собой на стенках хода гладкий защитный слой извести. В 1818 году первый щит Брунеля был запатентован, а в 1825 году с его помощью началось строительство тоннеля под Темзой.

Современный червь Брунеля, который заменил под землей кирку и лопату, представляет собой роботизированную сверхпрочную конструкцию под названием тоннелепроходческий комплекс. Это целая передвижная подземная фабрика: комплекс просверливает путь в толще породы, оставляя за собой готовый тоннель. 

Скелет тоннеля 

Второй этап обустройства тоннеля – его обделка. Обделку начинают с сооружения камер для укладки. Их устраивают из круговых сборных конструкций - тюбингов. Они бывают чугунными и железобетонными, чугунные обычно применяют в сложных условиях (обводненные грунты, например). Сначала устраивают первые два-три кольца, которые называют прорезными, монтировать их нужно с высочайшей точностью, поэтому делает это специальный аппарат-укладчик по маркшейдерским отметкам. От того, насколько правильно будут уложены первые кольца, зависит качество укладки последующих колец обделки. Поэтому после выверки положения колец пространство за тюбингами заполняют бутовым камнем или бетонной смесью, после чего за тюбинги нагнетают цементно-песчаный раствор.

К центру Земли 

Станции метро строят на разной глубине: станции глубокого заложения на глубине более 20 метров, а мелкого, соответственно, менее. Проходка тоннелей и строительство "глубоких" станций начинается с сооружения вертикального ствола шахты, по которой строители будут попадать к месту работ. После монтажа необходимого оборудования для проходки тоннелей приступают к основным работам: сооружению станций и перегонных тоннелей. Строить станции мелкого заложения быстрее и дешевле, но этот способ не всегда применим, особенно в условиях плотной застройки. Строящаяся станция "Тропарево" лежит на глубине 12 метров, "Бутырская" - на глубине 60 метров. 

Глубокая заморозка

В Москве довольно сложные гидрогеологические условия, поэтому строители вынуждены прибегать к специальным методам закрепления грунтов. Чаще всего проблемы возникают с водонасыщенными песками и плывунами. Самый распространенный и проверенный способ закрепить их – заморозка, к нему прибегали еще на строительстве первых линий метро. Суть такова: в грунте устанавливаются замораживающие колонки, объединенные в общую сеть. Вода замерзает, и грунт становится более устойчивым. 

Брызги бетона

Еще один способ укрепления выработки - технология под названием "фибро-набрызг бетона". Бетонную смесь с добавлением в нее коротких волокон из стальных или синтетических нитей (фибры) под давлением сжатого воздуха набрызгивают на свод, стены и потолок тоннеля в несколько слоев. Чтобы бетон не стекал, в него вводят особые добавки. При использовании этой технологии на 8-10% сокращается объем выработки грунта, на 25% – расход материала и на 10% – время производства работ. Фибро-набрызг бетона использовали при строительстве одного из тоннелей Люблинско-Дмитровской линии. Метод показал свою эффективность, теперь эту технологию планирую применять на других стройка в подземке. 

Испанские станции

С 2013 года в проектировании новых участков московского метро участвуют испанские специалисты из компании Bustren. Совместно с генеральным подрядчиком строительства метро ОАО "Мосинжпроект" они работают над участком строящейся на юго-востоке города Кожуховской линии и некоторыми отрезками Второго кольца. Испанцы проектируют станции с двумя путями посередине и платформами по бокам. Строить один тоннель диаметром 10 метров вместо двух по 6 метров быстрее и дешевле. Сами станции получаются более компактными, а строить их можно, не нарушая нормальное течение городской жизни.