Совсем не дружелюбная земля: как строили метро в Москве и на Западе - Московская перспектива

Совсем не дружелюбная земля: как строили метро в Москве и на Западе

Совсем не дружелюбная земля: как строили метро в Москве и на Западе
Совсем не дружелюбная земля: как строили метро в Москве и на Западе Фото: Евгений Самарин/mos.ru
Как прокладывали метро в мировых столицах и с какими трудностями сталкиваются мосметростроевцы

Школа червяка

IllustrirteTunnel313133.pngОткрытие тоннеля Брюнеля под Темзой. Иллюстрация:Illustrirte Zeitung/wikipedia/commons

Первый в мире тоннель построил червяк, подумал британский инженер Марк Изамбар Брюнель, значит, есть, чему у него поучиться. Изобретатель стал наблюдать, как корабельный червь (вид морского моллюска) прокладывает ходы: его голова защищена раковиной с зазубринами, которыми червяк буравит стволы мангра и доски кораблей. Продвигаясь, он оставляет на стенках хода гладкий защитный слой извести, чтобы его не сдавливала разбухшая в воде древесина. Брюнель изменил масштаб и материалы, и в результате запатентовал большой чугунный проходческий щит, который проталкивают под землей домкратами. Рабочие убирают из щита землю, устройство углубляется в породу и одновременно предохраняет от обвалов, каменщики укрепляют тоннель кирпичной кладкой. Проходческим щитом в 1843 году под изменчивым руслом Темзы проложили первый в мире подводный тоннель. 

Первое метро

2412441862.pngСтанция лондонского метро Кингс-Кросс, 1862 год. Иллюстрация: wikipedia/commons

После удачной постройки тоннеля Брюннеля британские власти решили: почему бы не соорудить под землей множество ходов и не пустить по ним поезда: в городе-то не протолкнуться, транспорт (омнибусы и кэбы) не справляется с перевозкой двух миллионов жителей. На первый в мире метрополитен (он так и назывался - Metropolitan Railway - столичная железная дорога) еле нашли деньги - искали несколько лет. Тоннели стали прокладывать в 1860 году траншейным способом: на улице вырывался котлован глубиной 10 метров, на дно которого укладывали рельсы, а сверху складывали арочные кирпичные своды. Первая линия длиной меньше четырех километров с семью станциями открылась 10 января 1863 года. Составы водили паровозы, так что пассажирам бывало трудно дышать из-за дыма и пара. А по тоннелю под лондонской рекой сначала перебирались на другой берег пешеходы и экипажи, а потом там пустили поезда, которые ездят до сих пор, в первый раз ремонтировали червячный ход только в 1990-х годах. 

И второе

Proposed_arcade_railway_broadway_NY_1868_crop.jpgСтанция метро в Нью-Йорке, 1884 год. Иллюстрация: New York Transit Museum

За океаном, в Нью-Йорке в середине XIX века надо было решать те же проблемы, что и в бывшей метрополии. Но здесь метро стали строить не под землей, а наоборот - на металлических эстакадах над улицами. Нью-йоркская надземка начала перевозить горожан в далеком 1868 году.

Тут возникает вопрос: А что такое вообще «метро»? Об этом спорили почти полтораста лет, и наконец, вроде, договорились: возит пассажиров по рельсам в городе, работает на электричестве, находится на другом уровне, чем остальные виды транспорта и с ними почти не пересекается. Слово «метро» перешло во многие языки из французского: так парижане сократили chemin de fer métropolitain (столичная железная дорога).

Парижское метро проложили в тоннелях под землей, тоже по «открытой» технологии, как в Англии: решили, что конструкции а-ля Нью-Йорк испортят вид города. Построили 18 станций меньше, чем за два года - ко Всемирной выставке 1900-го года. Тоннели проложили на небольшой глубине, строго под парижскими улочками, поэтому перегоны и даже станции довольно извилисты.

Плавучее подземелье

A-1_train_on_the_subway_station_Okhotny_Ryad.jpgСтанция метро Охотный Ряд, 1935 год. Фото: wikipedia/commons

В Москве сначала собирались строить смешанное метро, на эстакадах и под землей - еще в начале прошлого века, когда этот транспорт появился уже в десятке городов мира. Но помешало трамвайное лобби: купцы, запрявлявшие трамвайными перевозками, побоялись конкуренции. Потом случились война, революция и еще одна война, и было не до крупных проектов.

А столица тем временем наполнялась и переполнялась людьми, население за десять лет выросло в два раза, до четырех миллионов человек. Транспорт не справлялся, а 6 января 1931 года город встал в одну большую пробку, баллов на 15-20 по нынешней шкале Яндекса. Тогда и решили, что срочно необходимо «электрическое быстроходное сообщение» под землей. Строить стали «парижским способом» и сразу столкнулись с проблемами - шахту заливало. До этого считали, что столица расположена на прочном основании пород юрского периода, а оказалось, что здесь, в междуречье Оки и Волги, очень много подземных вод, ненадежных песка и глины. Еще одна проблема - множество коммуникаций. Инженерам пришлось кардинально менять подход к строительству: уходить на большую глубину. В результате строили разными способами: от станции «Сокольники» до «Комсомольской» и от «Библиотеки имени Ленина» до «Парка культуры» - открытым, а от «Охотного Ряда» до «Площади Дзержинского» («Лубянка») с помощью проходческих щитов. Один щит купили у британской фирмы Markham, а второй уже изготовили по аналогии в КБ «Союзстальмост», причем вместо сложной гидравлики применили электрику.

Первые станции и тоннели сооружали, в основном, с помощью лопаты, кирки, тачки и отбойного молотка. При переходе с мелкого заложения на большую глубину встретились плывуны, пришлось использовали кессоны с сжатым воздухом, замораживать грунт. В феврале 1935 года первая линия московского метрополитена стала перевозить пассажиров. 

Агрессивный пирог

d4eb1175afc5a654207d9380d4f356c552aed0ac.jpegФото:stroi.mos.ru Сейчас инженеры «Метростроя» применяют современное автоматизированное оборудование, но сталкиваются с теми же проблемами, что и первые метростроевцы: очень уж ненадежные в столице грунты: «Столицу пересекают русла рек и ручьев, рукотворные и природные каналы, овраги, болота, озера и пруды. Москву подземную образовали разные геологические эпохи, сложившие сложный пирог агрессивные грунты, зоны риска оползней и эрозий, водоносные горизонты, плывуны и карстовые пустоты. Вместе с тем за последние полтора столетия московские подземелья превращены еще и в сложнейшую инженерную систему из коллекторов и трубопроводов. Все это сочетается с крайне высокой плотностью городской застройки», - рассказывают в «Мосметрострое».

Огромные и лязгующие Вера, Ева и Валентина

424233.jpgМонтаж ротора тоннелепроходческого комплекса Herrenknecht. Фото: mos.ru

В Германии и Канаде для подземных сооружений столицы закуплены тоннелепроходческие комплексы Herrenknecht и Lovat. Работают они по тому же принципу, что и щит Брюннеля: вгрызаются в землю, укрепляют стенки тоннеля, только теперь не нужен ручной труд, грунт подается на поверхность автоматически, щиты используют при соединении участков разной глубины заложения. Каждому комплексу дают нежное женское имя: от «Лихоборов» до «Окружной» рыли землю Валентина и Александра. Пока другая машина вгрызалась в грунт от «Юго-Западной» до «Тропарево», успела получить несколько имен: Вера, Анна, Светлана и Ева. 


Для сооружения станций используют станционный блокоукладчик УС-01, разработанный нашими метростроевцами. Этот огромный механизм соединяет под землей тюбинги для будущих станций, он передвигается за заграничным комбайном ITC-312, который справляется с «налипающими нескальными породами».

Вертикальные шахты прокладывают с помощью немецкого VSM-10000. Механизму для работы нужна только небольшая площадка, воду откачивает сам, углубляясь, постепенно складывает конструктор из тюбингов.

Метростроевцы рассказывают, что участок Люблинско-Дмитровской линии стал одним из самых трудоемких в истории строительства столичного метрополитена – специалисты столкнулись с большим водопритоком: на станции «Верхние Лихоборы» объем воды достигал 350 м3 в час. Чтобы справиться с таким напором, пришлось применять и классический метод откачки, и химический – двухкомпонентную смолу.

Подземные радости

32385cde6516c066f2cc25647cb67ba2a9a32450.jpegФото:stroi.mos.ru

Метростроевцы, бывает, света белого не видят по несколько месяцев: уходят в подземелье до света, а возвращаются затемно - зимой дни короткие. Но зато московская земля, бывает, радует чудесными находками. Так при строительстве станции «Шереметьевская» Большой кольцевой линии бригада сняла первый слой породы, а под ним оказался старинный колодец с двухметровым кованым крестом.


Скоро проходчики дойдут до пластов юрского периода: «Тогда мы будем раскапывать полуметровых наутилусов, – говорит бригадир. – Когда их только достанешь, они переливаются всеми цветами радуги. А потом выгорают на кислороде и быстро распадаются. Нужно успеть полюбоваться!»