В основе строительства метро лежат… физиология и поведение корабельного червя. Именно это крошечное существо два века назад вдохновило людей на создание тоннелепроходческого щита (см. Справку). Сегодня такие механизмы размером с многоэтажный дом копают подземные «ходы» со скоростью 12 метров в сутки.
Идея тоннелепроходческого щита родилась в 1818 году. Французский инженер Марк Брюнель, наблюдая за корабельными червями, заметил, что те пробуравливают древесину с помощью раковины с зазубренными рёбрами, находящейся в передней части червя, а затем укрепляют слизью стенки проделанного прохода.
Старт очередной такой проходке дал на днях мэр Москвы Сергей Собянин: это уже четвёртый тоннель Бирюлёвской линии, которая свяжет районы, десятилетиями считавшиеся отрезанными «от остального города».
Жители ждут
Метро в большинстве городов мира начали строить с одной целью: разгрузить дороги от транспорта. Так было в Лондоне, где первая в истории линия подземки появилась ещё в XIX веке, так было в Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Новосибирске, Самаре, Екатеринбурге, Казани и, конечно же, в Москве, где ещё в 1930-х годах возникла идея увести часть пассажиропотока под землю.
Но провести метро во все части города в прошлом веке не получалось. Так вышло, например, с Бирюлёвом: в 1970-х бывший рабочий посёлок, отделённый от остальной части столицы водами Москвы-реки, быстро застроили жильём, но дотянуть туда линию подземки тогда было технически сложно. Теперь эта проблема наконец решится: жители Бирюлёва получат «свою» ветку в 2029 году.
«Линия метро важная, её многие годы ждут жители, поэтому мы работаем ускоренными темпами. На четырёх станциях ведутся работы с опережением графика. На пяти тоннелях из семи идёт активная проходка. Сегодня запускаем щит от «ЗИЛа» до «Острова Мечты». Тоже важный этап данной работы», – рассказал на церемонии запуска Сергей Собянин.
Выполнять работу будет тоннелепроходческий комплекс «Виктория». Ему предстоит пройти 1,49 километра пути, завершится эта работа в начале следующего года. Самой большой сложностью станет расположение тоннеля: он будет проходить под тупиком другой станции «ЗИЛ», Троицкой линии, причём расстояние между ними составит всего около метра. Поэтому строителям придётся работать с особой осторожностью. Но и это обстоятельство, и тот факт, что тоннель проходит под руслом реки, в настоящее время уже не рассматриваются как непреодолимая преграда.
Коробка с секретом
Тоннелепроходческие щиты – машины, одновременно роющие тоннели и возводящие их стены и своды, – при строительстве метро применялись не всегда. В прошлом рабочие сперва рыли траншеи и котлованы, строили в них тоннели и станции, а после этого засыпали всё землёй.
Первый щит в нашей стране появился в эпоху СССР, как раз в Москве. Из-за подвижных и насыщенных влагой столичных грунтов довольно быстро стало понятно, что кирками и лопатами при прокладке тоннелей не обойтись, потому в 1934 году в Москву из-за границы привезли землеройную машину. Она, конечно же, сильно отличалась от тех тоннелепроходческих механизированных комплексов (ТПМК), которые строят метро сейчас. Это была своего рода коробка, за стальным корпусом которой прятались рабочие с инструментом. То есть тоннель рыли по-прежнему люди, а щит просто не давал земле обрушиться им на головы. Эту конструкцию советские инженеры использовали в качестве основы для создания первой отечественной копии щита, которую собрали за 5 месяцев усилиями 26 заводов. И уже вторую линию метро Москвы, Замоскворецкую, прокладывали 42 агрегата, построенных в СССР.
Конечно же, с тех пор технологии заметно шагнули вперёд. Сейчас ТПМК – это огромные (от 6 до 10 метров в диаметре и до 100 метров в длину) сложные механизмы (см. инфографику). За последние 15 лет в Москве поработали более 38 тоннелепроходческих щитов, при этом в «пиковый момент» 23 из них «грызли землю» одновременно. Некоторые, кстати, трудятся и за пределами столицы. Например, тоннель между станциями «Текстильщики» и «Печатники» БКЛ прокладывал тот же 10-метровый ТПМК «Виктория», который рыл железнодорожный тоннель длиной 2,9 километра к зимней Олимпиаде-2014 в Сочи. Нынешней весной в Красноярске вовсю работает «Енисей» (в Москве этот щит носил имя «Ольга»), а в Челябинск из столицы уехали машины для прокладки линий метротрамвая. Интересно, что перед началом работ щиты привозят в котлован в разобранном виде, после чего собирают и отправляют в путь.
Можно сказать, что Москва тянет за собой огромную промышленную цепочку. Если раньше эта отрасль зависела от импорта, то теперь столичные площадки вместе с заводами Татарстана и Урала успешно тестируют узлы для первых проходческих щитов, которые будут собраны из отечественных комплектующих. Этот процесс оживляет предприятия по всей стране: производство режущих шарошек и бетонной обделки теперь загружает мощности в Подмосковье, Туле и на Урале.