Современное метро проектируют и строят не по бумажным чертежам, а с помощью цифрового двойника. Это 3D-копия будущей линии подземки, которая «живёт» в компьютере и полностью повторяет реальный объект.
Как эта технология меняет метро прямо сейчас, мэр Москвы Сергей Собянин рассказал во время осмотра строящейся станции «Новорижская» Рублёво-Архангельской линии.
Один в один
Цифровыми двойниками называют технологии информационного моделирования, сокращённо ТИМ. Специалисты создают точную цифровую копию будущей станции со всеми инженерными сетями, грунтами и конструкциями. Программа помогает провести «виртуальную сборку» и обнаружить «узкие места» ещё до того, как на площадку выйдут рабочие. Это экономит месяцы времени и миллионы рублей.
В одном файле собраны все планы и разрезы будущей станции, а также информация о материалах, сроках эксплуатации и состоянии объектов. С помощью цифрового двойника можно не только спланировать и построить объект, но и следить за его эксплуатацией после завершения работ.
«Технология позволяет параллельно работать над проектом сразу нескольким специалистам, оперативно вносить изменения и проверять технические решения, а также формировать замечания в контексте конкретных технических решений на основе трёхмерной модели. Процесс идёт более прозрачно, без потери данных», — объяснил Сергей Собянин.
Сейчас при помощи ТИМ ведётся работа над станциями Бирюлёвской, Троицкой и Рублёво-Архангельской линий. Только для участка «Шелепиха» — «Новорижская» проектировщики создали более 370 цифровых информационных моделей.
От щита до каски
Под землёй в Москве развёрнута целая индустрия хай-тека. Например, тоннелепроходческие щиты — это огромный подземный завод размером с многоэтажку, который управляется автоматикой. Компьютер регулирует скорость вращения ротора и давление на грунт. Чтобы щит, идя под землёй на глубине 30—40 метров, вышел к цели с точностью до миллиметра, применяется лазерная навигационная система. При отклонении хотя бы на ширину спички электроника мгновенно корректирует курс.
Ещё одна интересная технология применяется при работе с грунтами. Раньше, например, чтобы пройти плывун, его замораживали жидким азотом. Сегодня специальная машина под огромным давлением разрушает грунт струёй воды и мгновенно перемешивает его с цементным раствором. Под землёй образуется сверхпрочная свая, перекрывающая воду. Если же нужно за секунды укрепить породу, используют двухкомпонентные полимеры. При смешивании они мгновенно расширяются и намертво склеивают разрушенную породу. Метростроителям помогает спутниковый мониторинг. Для этого система радаров контролирует поверхность земли над стройкой. Алгоритмы сравнивают снимки и фиксируют малейшие изменения: если асфальт над тоннелем просел на 1–2 миллиметра, строители получают предупреждение на пульт.
В тоннели, где пока нет рельсов и электричества, запускают колёсных роботов или беспилотники с лазерными сканерами. Они делают полную 3D-съёмку готового объекта за минуты, проверяя качество швов.
И ещё один примечательный факт: даже каски у метростроителей с датчиками падения и пульса. Диспетчер на экране видит, где находится каждый рабочий, не зашёл ли он в опасную зону и всё ли с ним в порядке.
Красиво и удобно
Станция «Новорижская» — неглубокого заложения. Её оформят в коричневых и белых тонах, украсив колоннами и потолком из белых ламелей, создающих эффект восходящего пламени. Неподалёку, в подмосковном Красногорске, к 2027 году достроят одноимённое электродепо. Здесь на участке 13,9 гектара возведут цех эксплуатационного обслуживания, в котором будет 26 канав, позволяющих разместить 23 состава, камера мойки и мотодепо. Общая площадь зданий превысит 48 тысяч квадратных метров, а работать на предприятии будут 520 человек.