Новосибирский метрополитен по праву гордится лидерством среди других подземок страны в применении инновационных разработок. В канун Дня города произошло знаменательное событие: открылось полноценное круговое движение по Дзержинской линии метро. Несмотря на то, что строительство второго тоннеля от станции «Маршала Покрышкина» до станции «Берёзовая роща» шло около семнадцати лет, самые передовые технические решения были применены и здесь …

Два года назад, 25 июня 2005 года, в эксплуатацию был сдан только один перегонный тоннель до станции «Берёзовая роща». Поэтому для Дзержинской линии была разработана схема челночного движения, что было крайне неудобно пассажирам из-за больших интервалов движения между поездами, многие их которых в результате отдавали предпочтение наземному транспорту. После запуска кругового движения интервалы на этой линии сократились до обычных 5–6 минут.

Долгострой глубокого заложения

Строительство левого перегонного тоннеля до станции «Березовая роща» шло неоправданно долго – более семнадцати лет. Напомним, что сооружение тоннелей от станции «Маршала Покрышкина» до «Берёзовой рощи» началось ещё в начале 90-х. Тогда метростроители смогли проложить лишь небольшие участки тоннелей от станции «Маршала Покрышкина». Затем для метростроения в Новосибирске наступил период безвременья. Финансирование строительства подземки было прекращено из-за небывалого по масштабам экономического кризиса. Строительство тоннелей было продолжено лишь через несколько лет с приходом в город ОАО «Бамтоннельстрой», на счету которого реализация проектов высокой категории сложности, в том числе и на трассе Байкало-Амурской магистрали.

Новый генеральный подрядчик сначала взялся за проходку правого перегонного тоннеля длинной 564 метра тоннелепроходческим щитом канадского производства «Ловат». Затем метростроители занялись левым перегонным тоннелем: щит развернули, и он начал прокладку участка тоннеля от станции «Берёзовая роща». Однако сбойки не произошло. Остались непройденными 42 метра, поскольку на трассе строящегося левого перегонного тоннеля «сидел» старый щит. Тогда было принято решение ввести в эксплуатацию станцию «Берёзовая роща» с одним перегонным тоннелем и организовать челночное движение по Дзержинской линии. Продолжить работы по сооружению второго тоннеля удалось лишь в 2006 году.

Здесь требуется сделать небольшое отступление. Участок трассы Дзержинской линии от «Маршала Покрышкина» до «Берёзовой рощи» имеет сложный вертикальный профиль, который обусловлен тем, что тоннель должен «поднырнуть» под глубокую искусственную выемку Ипподромской магистрали. Проектировщики предложили сделать уклон тоннеля близким к предельным значениям, принятым для метрополитенов, равным 30 ‰ (это значение разности уровней тоннеля в тридцать метров на участке в один километр). Верхний край тоннеля расположен на глубине шести метров от дорожного полотна, что удовлетворяет требованиям безопасной эксплуатации. Однако при сооружении тоннелей глубокого заложения метростроителям пришлось столкнуться с водонасыщенными грунтами. В советском метростроении для прокладки тоннелей в столь сложных условиях использовались чугунные тюбинги. Были они применены и здесь: часть обделки левого тоннеля в водонасыщенных грунтах выполнена ими.

Так случилось, что во время проходки этого тоннеля в истории метростроения России наступили трудные времена. Финансирование подземных строек в новой России фактически прекратилось, сказался глубокий экономический кризис. Не помогло и прямое обращение к президенту Борису Ельцину, который в ходе своей предвыборной поездки летом 1996 года посетил Новосибирск. Не отличалась благосклонностью к проблемам метростроения и позиция местных властей.

Из-за прекращения финансирования тоннелепроходческий щит сначала был остановлен, затем без проведения регламентных работ вышел из строя и в конце концов через несколько лет стал препятствием, которое не смог обойти «Ловат». Поэтому участок длиной 42 метра и был оставлен на будущее. Лишь в 2006 году начались работы по извлечению «утонувшего» щита и проходка оставшегося участка. А в начале декабря прошлого года незаметно для подавляющего числа новосибирцев произошла сбойка в левом тоннеле. Технологические островки на улице Гоголя были засыпаны, и теперь на поверхности ничто не напоминает о «тоннельных» проблемах.

Действительно, в практике новосибирского метростроения не было прецедента, когда сооружение тоннеля длиной чуть более одного километра растягивалось на такой длительный срок. В результате многократного начала и приостановления работ на этом участке обделка левого тоннеля теперь представляет собой «лоскутное одеяло». Сразу за станцией «Маршала Покрышкина» метростроители применили железобетонные тюбинги. Далее, в водонасыщенных грунтах тоннель выложен чугунной обделкой. На участке, проложенном канадским тоннелепроходческим щитом «Ловат», выполнена сверхточная железобетонная обделка с резиновыми прокладками, которая гарантирует стопроцентную герметичность в течение многих десятилетий.

Лежневая инновация

При открытии в 1935 году первых участков московского метро в качестве железнодорожного пути была использована конструкция с деревянными шпалами и щебёночным балластом. После сравнительно непродолжительного периода эксплуатации из-за интенсивных неравномерных просадок рельсовых нитей ввиду постоянного увлажнения балластной призмы, сложности подбивки и замены щебня в стеснённых условиях тоннеля пришлось отказаться от щебёночного балласта. В качестве типовой конструкции для перегонных тоннелей был принят путь с деревянными шпалами, замоноличенными в путевой бетон. Уже более 60 лет такие типовые конструкции используются в российских подземках. Применена она и на первой очереди Ленинской линии Новосибирского метрополитена. Однако такая схема имеет ряд недостатков, одним из которых является сильная вибрация и шум. Виброускорения и шум в жилых домах и других зданиях, расположенных рядом с трассой метро мелкого заложения, оказывают воздействие на собственно сооружения и на состояние здоровья находящихся в них людей. Повышенный уровень вибрации, кроме пагубного воздействия на состояние здоровья, оказывает неблагоприятное воздействие на состояние целостности конструкции зданий и сооружений, в том числе и собственно тоннельной обделки. Забавная ситуация случилась в Киеве. Под уникальным зданием Республиканского дома органной и камерной музыки на глубине 25 метров была проложена Куреневско-Красноармейская линия метро. Относительно большой глубины оказалось недостаточно для защиты здания от шума и вибрации. Их уровень, как оказалось, оказывает негативное влияние на настройку и звучание инструментов, что вызывает справедливые нарекания музыкантов и зрителей.

Другой аспект проблемы – отсутствие средств механизации по замене шпал и рельсов. В настоящее время такого рода работы выполняются в короткие «ночные окна». Таким образом, существующие конструкции путей метрополитена не удовлетворяют современным требованиям. Необходимы новые технические решения, которые могли бы не только снизить затраты на период эксплуатации, но и смягчить неоднозначный эффект соседства с тоннелями метрополитена разного уровня залегания.

Разработанная в московском ВНИИЖТе д. т. н. Кравченко передовая технология виброзащитного пути с лежневым подрельсовым основанием позволяет значительно уменьшить вибрацию проходящих поездов метрополитена, а также увеличить ресурс рельсового полотна, упростить ремонтные работы и улучшить условия проживания жильцов домов, расположенных вдоль трассы, и удлинить «срок жизни» конструкций зданий и сооружений. Эта система впервые в практике российского метростроения была применена на Дзержинской линии Новосибирского метрополитена.

Основным элементом, оказывающим решающее значение на снижение уровня вибрации, является подлежневая амортизационная резиновая прокладка. Каждая прокладка содержит два клинообразных элемента. Контактируют эти элементы с путевым бетоном и лежнями рифлёными поверхностями, а между собой – гладкими. Уклон контактирующих между собой поверхностей 1:15. Благодаря высокому коэффициенту трения резины по резине, а также резины по бетону исключается возможность смещения прокладки в целом или её клинообразных элементов относительно первоначального места положения. Прокладки как бы прилипают друг к другу и к бетонным поверхностям.

Стабильное положение элементов виброзащитного пути во многом зависит от взаимосвязи его элементов. Один из основных элементов виброзащитного пути – лежень. Габаритные размеры лежня выбирались исходя из возможности использования имеющихся грузоподъёмных средств. Кроме того, принималось во внимание то, что расстояние между осями стыковки соседних лежней должно быть кратно длине стандартных рельсов. В данном случает длина лежня принята 2 500 мм.

Полигонная и практическая эксплуатация нового виброзащитного пути показала преимущества их в сравнении с типовыми конструкциями. Виброускорения тоннельной обделки при виброзащитном пути с лежневым основанием в 3–3,5 раза меньше. Это даёт возможность приблизить расположение жилых зданий к трассе метрополитена, что весьма важно в стеснённых условиях крупных городов. Кроме того, при использовании виброзащитной конструкции срок службы подрельсового основания продляется до 50 лет, снижаются трудозатраты при ремонте путей.

На Дзержинской линии Новосибирского метрополитена на участке от станции «Сибирская» до «Маршала Покрышкина» лежневый путь стал работать уже не в порядке эксперимента, а в эксплуатационном режиме. Вторым городом в России стала Казань, где в 2005 году на первом пусковом участке также были проведены работы по устройству лежневых оснований рельсового пути подземки.

В новом тоннеле Дзержинской линии применён «бархатный» путь на лежневом основании.

Здесь используются рельсы марки Р-65. Для создания бархатного бесстыкового пути проведены сварочные работы, в результате которых длина рельсовой плети составляет 150 метров, из стандартных двадцатипятиметровых рельсов. Между плетьми предусмотрен слой изоляции. Теперь пассажиры новосибирского метро могут удостовериться в преимуществах новой технологии.

Метро продолжается

С запуском полноценного кругового движения на Дзержинской линии строительство метро в городе не останавливается. Сейчас активно разворачиваются работы на проходке тоннелей к следующей, тринадцатой по счёту станции новосибирского метро «Золотая нива». Ещё в начале 90-х годов метростроевцы планировали проложить подземную трассу до «Золотой нивы» и развернули работы на нескольких участках: на «Маршала Покрышкина», на «Берёзовой роще», на улице Кошурникова. Сейчас все работы на первых двух объектах завершены, начаты работы на последнем оставшемся долгострое. В начале 90-х метростроевцы смогли проложить всего 44 метра левого тоннеля на перегоне «Золотая нива» – «Берёзовая роща», а длина правого тоннеля на сегодня составляет…7 метров.

На первом этапе предстоит проложить два тоннеля к действующей станции метро «Берёзовая роща» от камеры съездов. Это место хорошо известно новосибирским автомобилистам, поскольку здесь часты пробки из-за сужения проезжей части улицы Кошурникова.

Проходку левого перегонного тоннеля ведёт ТО-39. Ему пришлось реанимировать старый проходческий щит, что позволило начать полномасштабные работы по строительству этого перегона. К началу июля метростроители прошли более 240 метров, что составляет чуть больше половины от длины тоннеля. Сейчас немеханизированный щит прокладывает тоннель под улицей Кошурникова и осенью закончит его проходку. Затем придёт черёд второго тоннеля. Хочется надеяться, что к новогодним праздникам этот последний подземный долгострой в Новосибирске будет достроен.

Хотя недавно здесь проходчики наткнулись на грунтовые воды. За последние десятилетия уровень грунтовых вод в городе поднялся на 8 метров. Строящийся тоннель «подрезал» пласт грунтовых вод. Сейчас из строящегося тоннеля вытекает ручеек. Хотя новосибирским метростроителям уже много раз приходилось «воевать» с грунтовыми водами.

Немеханизированный щит, который прокладывает сейчас тоннель на перегоне «Берёзовая роща» – «Золотая нива», конечно, это вчерашний день метростроения. Но не следует думать, что только таким способом прокладывают тоннели в Новосибирске. Уже через несколько месяцев в сторону «Золотой нивы» стартует канадский щит «Ловат». Работы по созданию камеры для этого тоннелепроходческого комплекса близки к завершению. Ему предстоит пройти чуть более полукилометра в две стороны и проложить два тоннеля.

На улице Кошурникова начато сооружение камеры съездов, которая будет расположена на дамбе через речку Каменку. Пока строители ведут разработку котлована. Камера съездов очень важна для эксплуатации будущей «Золотая нива», поскольку станция спроектирована в «усечённом» варианте. За ней не будет традиционных стрелок, где бы поезда могли переходить с одного пути на другой. Стрелка будет расположена … перед станцией в камере съездов. Это позволит уменьшить длину станционного комплекса и сэкономить как на стоимости, так и на сроках сооружения «Золотой нивы». Не будет под землей и энергоподстанций, которые традиционно «прятали» в подземную часть станционных комплексов. Решено, что эффективней и менее затратней разместить их на поверхности.

Станция «Золотая нива» – тринадцатая по счету в Новосибирском метрополитене может стать уникальной. Общие затраты на её сооружение оцениваются в полтора миллиарда рублей. Деньги на её сооружение пойдут из трёх бюджетов: федерального, областного и городского. В федеральном бюджете на 2007 год запланированы средства в размере 368,5 млн рублей, однако уже в июне субвенции из Москвы на строительство метро в Новосибирске увеличены ещё на 233 млн рублей. Таким образом, суммарный объём финансирования увеличится до 600 млн рублей. При таком уровне срок сдачи станции в 2009 году выглядит вполне реальным.

Проект станции «Золотая нива» обещает быть не похожим на все уже реализованные в Новосибирске. Первоначальный проект был переделан в институте «Новосибирскметропроект». Станция «Золотая нива» будет односводчатой, аналогичной по типу четырём имеющимся в Новосибирске. Проектировщики предложили вариант станции с платформенными дверями, аналогично тем, которые имеются на десяти станциях Петербургского метрополитена. Использование дверей позволит, считают они сэкономить на отделке станции. Однако это в будущем сулит трудности её эксплуатации, поскольку машинисту необходимо будет со «снайперской точностью» подводить поезд к платформе, чтобы «не промахнуться»: станционные двери и двери вагонов должны быть идеально совмещены при посадке и высадке пассажиров. С другой стороны, эксплуатация приводов на станционных дверях лишь ляжет определённым бременем на метрополитен.

Как заявляют новосибирские чиновники, сметная стоимость отделки станции составляет порядка одной трети от всех затрат, поэтому применение такой схемы позволит сэкономить часть средств. Главное, чтобы такая экономия не оказалась эфемерной.

Пока муниципальные власти заявляют, что 2009 год станет годом ввода в строй тринадцатой по счету станции Новосибирского метрополитена. Судя по масштабам ведущихся работ, этот срок будет, по всей видимости, выдержан. Ведь горожанам не хочется, чтобы на улицах города десятилетиями стояли бетонные заборы со стилизованной буквой «М», а ожидание открытия станции растягивались на многие годы. Метро стало частью городской инфраструктуры, современный город немыслим без подземки, а на карте Новосибирска более не должно быть таких долгостроев.

Александр Колпаков