ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
Архив номеров / Архив в электронном виде / СТО 01/34 март 2015 / ПЕРВЫЙ ДВУХПУТНЫЙ ТОННЕЛЬ МЕТРОПОЛИТЕНА В РОССИИ
ПЕРВЫЙ ДВУХПУТНЫЙ ТОННЕЛЬ МЕТРОПОЛИТЕНА В РОССИИ

ПЕРВЫЙ ДВУХПУТНЫЙ ТОННЕЛЬ МЕТРОПОЛИТЕНА В РОССИИ

На юге Санкт-Петербурга, в районе Купчино, второй год ведется строительство участка Фрунзенско-Приморской линии. От станции «Проспект Славы» до станции «Южная», с промежуточной станцией «Дунайский проспект», будет проложен двухпутный тоннель, в котором поезда будут двигаться во встречных направлениях. Это первый в России (более того, на всем постсоветском пространстве) опыт строительства двухпутного тоннеля метрополитена.
О достоинствах новой для России технологии метростроения мы попросили рассказать заместителя генерального директора – главного инженера ОАО «Метрострой» Алексея Старкова.

– Алексей Юрьевич, что было главным аргументом в пользу данного варианта строительства тоннеля и каковы его преимущества перед традиционным, однопутным?
– Изначально рассматривались три основных варианта: наземный (эстакадный), мелкого заложения и традиционного глубокого заложения с выходом на поверхность. При подготовке технико-экономического обоснования был выработан комбинированный вариант. Исключением стала эстакада, от которой сразу отказались ввиду дороговизны и трудностей с эксплуатацией. Остановились на варианте, который используется во многих европейских городах, таких как Мадрид, Барселона, Афины: тоннель большого сечения, в котором поезда ходят сразу в обоих направлениях. При принятии такого решения научно-технический совет, в который вошли специалисты проектного института «Ленметрогипротранс», «Метростроя» и эксплуатирующей организации ГУП «Петербургский метрополитен», опирались на техническое обоснование. В нем были учтены все необходимые технические параметры, которые требуются метрополитеном, проведены необходимые консультации и рабочие встречи с органами пожарной безопасности и другими ведомствами, которые будут принимать объект в эксплуатацию. И только после этого было принято решение совместить два пути в одном тоннеле.
Инициаторами проработки и внедрения нового для петербургского метрополитена варианта тоннеля стали «Ленметрогипротранс» и «Метрострой». Мы долго изучали этот вопрос, опыт европейских стран, консультировались с зарубежными специалистами. Позиция города, сподвигнувшая нас к выбору двухпутного тоннеля, была предельно ясна: необходимо снижать стоимость строительства. Конечно, первое, что приходило в голову – это сооружение наземного (эстакадного) метрополитена. Однако при расчете эксплуатационных характеристик стоимость его значительно возрастала по сравнению с подземным.
Если говорить о причинах отказа от традиционного для Петербурга метрополитена глубокого заложения, то их было несколько. Дело в том, что четырехкилометровая трасса данного участка Фрунзенской линии начинается с глубины порядка 70 метров и в районе станции «Южная» выходит на поверхность. Выход на поверхность обусловлен наличием электродепо. «Метрострою» для сооружения тоннелей нужно было бы, помимо имеющихся щитов, дополнительно приобрести щиты с пригрузом для проходки на малой глубине. Кроме того, при соблюдении нормативов по уклонам линию нужно было выводить дальше – в сторону расположения автомобильных заводов, которые на тот момент уже строились. В связи с этим трассу приблизили к Кольцевой автодороге, что позволяет создать на этой территории большой транспорт­но-пересадочный узел, в котором будет задействован как метрополитен, так и городской и областной общественный наземный транспорт.
– Не станут ли петербургские грунты определенным (в плане стоимости компенсирующих мероприятий) препятствием?
– Безусловно, петербургская геология очень индивидуальна. Но мы за семьдесят с лишним лет к этому привыкли. Главное – подобрать правильное техническое решение. В данном случае реализуется проект из водонепроницаемой обделки, которая позволяет нести гидростатику и выполняет функцию несущей гидроизоляционной конструкции тоннеля.
У «Метростроя» уже был опыт сооружения перегонных тоннелей мелкого заложения – например, при строительстве участка, выходящего на поверхность в Девяткино. Но в то время применялись кессонные камеры, в которых специалисты работали, находясь под высоким давлением.
Технология, которая применяется на Фрунзенской линии, более технологичная и менее травмоопасная. Призабойная зона ограничена режущим органом и призабойной камерой, в которой формируется давление, не позволяющее воде проникнуть внутрь тоннеля при проходке. Для обеспечения неизменности давления в забое используется грунтопригруз. При этом отпадает необходимость в большом количестве периферийного оборудования, которое непременно сопровождает проходку с гидропригрузом, в частности, оборудование для сепарации грунта. Кроме того, гидропригруз целесообразно применять в сильно водонасыщенных грунтах, например, в условиях проходки подземной реки, как это было на Размыве.
– Участвуют ли в реализации проекта иностранные специалисты?
– Для Петербурга технология сооружения тоннелей с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) большого диаметра является новой. Поэтому на начальном этапе мы, конечно, привлекали зарубежных специалистов: на шеф-монтаже присутствовали электрики, гидравлики и руководящие инженеры фирмы изготовителя Herrenknecht AG. Для осуществления проходки приглашались также машинист ТПМК, электрик и гидравлик. Сегодня мы уже обучили свой персонал и фактически используем только одного зарубежного специалиста в качестве консультанта. Основная функция, которую он выполняет, заключается не столько в помощи нашим работникам, сколько в ведении истории реализации проекта (состояние машины, ремонтные работы и прочее), что необходимо для дальнейшего анализа работы механизма.
Дело в том, что ТПМК оснащен навигационной системой VMT, которая с помощью GPS-датчиков отслеживает положение машины и, по сути, ведет ее в нужном направлении. Система работает автоматически. Для контроля ее работы маркшейдерская служба регулярно проводит свои замеры, сверяя показания навигационной системы с проектными показателями.
– Возможны ли проблемы в реализации проекта в связи с изменениями экономической и политической ситуации?
– В конце 2014 года мы действительно столкнулись с проблемой поставки комплектующих для ТПМК. Дело в том, что под санкции попало оборудование для добычи полезных ископаемых, и нам с поставщиком необходимо было подтвердить использование нашего оборудования только в целях проходки тоннелей метрополитена, а не как горнодобывающего. Тем не менее мы рассмотрели возможность и частично наладили производство запасных частей на своих производственных площадках: литейно-механическом заводе «Метростроя» (оборудование для наращивания транспортерной ленты) и на базе нашего филиала управления механизации. Часть режущего инструмента (шарошек) мы пробовали заказать в Казани. Комплектующие – это достаточно весомая финансовая часть проекта, поэтому вопрос импортозамещения здесь очень актуален. При этом каждое нововведение, касающееся комплектующих, смазочных и ряда других, мы согласовываем с заводом-изготовителем, тем самым гарантируя себе бесперебойную работу ТПМК. Единственное, что останется неизменным, – это сердце машины, главный привод. Мы выполняем все рекомендации завода-изготовителя, связанные с его работой, используем только то масло, которое рекомендовано, потому что не будет главного привода – не будет машины. Надо отметить, что компания Herrenknecht, понимая сложность сложившейся ситуации с обоюдными санкциями, очень лояльно относится к изменениям и всячески помогает нам в вопросе поиска и применения российских аналогов. Помимо этого, в связи с резким изменением курса валют наши немецкие партнеры пошли нам навстречу и пересмотрели график платежей за приобретенный ТПМК.

– Потребует ли новый формат тоннеля смены подвижного состава?
– Никаких изменений подвижного состава не потребуется. Габариты двухпутного тоннеля рассчитаны исходя из размера использующихся в данный момент поездов. Другое дело, что составы, которые будут использоваться на этой ветке, оснащены современной динамической системой, которая, в свою очередь, требует пересмотра оснащения станционных тяговых понизительных подстанций (СТП). Проектом преду­смотрен более экономичный вариант СТП, где сперва подается большой пусковой ток, используемый для начала движения состава, а при торможении происходит возврат неиспользованного тока обратно в сеть. Таким образом расход электроэнергии уменьшается.
Еще один момент, связанный с подвижным составом на данном участке, – это шумовое и вибрационное воздействие движения поездов на поверхность, передающееся через конструктив тоннеля на грунтовый массив и далее на сооружения на поверхности. Есть несколько вариантов минимизации этого воздействия, которые сейчас рассматриваются. Один из них – это специальные путевые подкладки, он более затратный. Мы также не исключаем и другого варианта – возвращения к устройству пути на шпалах. Опыт применения такого варианта на Размыве указывает на то, что так называемая «подушка» из щебня, куда укладываются пути, минимизирует динамическое воздействие столь же эффективно, как и резиновые подкладки.

– Как вы полагаете, вытеснит ли двухпутный тоннель традиционный вариант или станет дополнением к существующему?
– Каждая технология имеет свои плюсы и минусы, и ее применение должно обосновываться конкретными условиями. Щитовую проходку двухпутных тоннелей целесообразно применять на участках, которые ведут линию на поверхность. То есть там, где имеет место быть мелкое заложение и есть необходимость минимизировать влияние подземных сооружений на существующую застройку. Рассматривать же двухпутный тоннель как полноценную замену традиционного размещения путей в однопутных тоннелях, конечно, неправильно. Тем не менее, будущее у двухпутных тоннелей есть. В данный момент мы готовимся к проходке второго в нашем городе двухпутного участка метрополитена – на Невско-Василеостровской линии. В перспективе еще несколько участков, сопряженных со строительством электродепо.

Заместитель генерального директора –
главный инженер ОАО «Метрострой» А. Ю. Старков:

Промышленное производство тоннелепроходческого оборудования на отечественном рынке в данный момент утрачено. В советские годы большая часть производства концентрировалась на оборонных предприятиях. На них производились специализированные механизмы проходческого оборудования. Изготовление оболочки щита также было возможно только на больших токарных станках, которые были в наличии у оборонных предприятий. Тем не менее, ОАО «Метрострой» совместно с опытно-экспериментальным Скуратовским заводом (г. Тула) в 2012 году изготовили КТПМ 5,6 для проходки перегонных тоннелей традиционного диаметра 5,63 м. Оборудование планируется применить при сооружении участка Красносельско-Калининской линии. Данный проект стал первым в России опытом отечественного производства щитового оборудования за последние 30–40 лет.

Подготовила Светлана Соснова