Юрий Петрунин

Щит для проходки наклона

Как уже сообщалось в "Meтростроевце" за 16 ноября недавно из Канады вернулись наши специалисты, участвовавшие в приемке тоннелепроходческого комплекса, изготовленного фирмой "Ловат", для предстоящей проходки эскалаторного тоннеля станции "Марьина Роща". Наш корреспондент взял по этому поводу интервью у одного из участников заокеанской приёмки, главного технолога Мосметростроя Владимира Борисовича БОГДАНОВА.

- Как и когда появилась сама идея механизированной проходки наклонного тоннеля?

- В России щитовая проходка наклонного тоннеля для метро будет осуществлена впервые. Нечто подобное было в угольной промышленности. Для разработки наклонных пластов ЦНИИПодземмаш в конце 70-х годов создал комплексы КН-3, "Сибирь". Нотам максимальные углы наклона не превышали 25 градусов. На Западе нечто подобное тоже было, но не для метро. Например, та же канадская фирма "Ловат" для прокладки автодорожного тоннеля под рекой разработала комплекс, который под углом 15 градусов уходил в землю, шёл под руслом, а потом выбирался на поверхность. А для эскалаторного тоннеля метро мы сформулировали техническое задание (ТЗ) впервые. Потом мы устроили тендер, разослав это ТЗ по ведущим фирмам. Кроме "Ловата" в нем участвовали "Херренкнехт", "ВИРТ", "Мицубиси". Канадцы этот тендер выиграли.

Правда, пока не все наши пожелания будут выполнены. Первоначально имелась в виду проходка одним механизмом нисходящего наклона, станционного тоннеля и восходящего тоннеля. Но потом от этой идеи отказались, так как возникло бы много дополнительных вопросов. Прежде всего, потребовалось бы менять конструкцию эскалаторов, так как радиус перехода от наклонной проходки к горизонтальной должен быть не менее 100 метров. Кроме того, такой вариант влечет за собой переделку зон Е и натяжных, соответственно и фундаментов. Ещё придётся разбирать кольца обделки. В общем, идея сквозной проходки заманчивая, но мы пока решили остановиться на частной задаче. И щит, изготовленный фирмой "Ловат", пройдёт сверху наклонный ход, потом в нижней точке эскалаторного тоннеля будет разобран, по частям выдан на-гора. А внизу останется его оболочка. Ее сопряжение с натяжной камерой будет обеспечено с помощью железобетонных блоков. В комплект поставки входит дополнительная щитовая оболочка - она будет использована при проходке следующего наклона. А для третьего Мосметрострой уже сам должен будет делать оболочку, пользуясь чертежами, которые предоставляет фирма "Ловат".

- Каковы габариты нового щита и его состав?

- Диаметр его составляет 10, 6 м, так как наклон требуется четырехленточный. Длина головной части - 8,78 м. За ней идет одна тележка, предназначенная для размещения всего защитового оборудования. Она обеспечивает подачу блоков, смазки, на ней вся гидравлика, все маслостанции, кран для подъема блоков со второй тележки. Вторая тележка транспортная. Для снабжения щита блоками она опускается в наклон и подтягивается оттуда с помощью лебедки.

- Что можно сказать о конструктивных особенностях этого ТПК, о принципах его работы?

- Это щит с грунтопригрузом. Порода из забоя забирается с помощью шнека диаметром 910 мм. Туда же подаётся смазывающе-связующее вещество. За щитовой зоной стоит второй шнек, перемешивающий всю массу. Оттуда она насосом по трубам выталкивается наверх, где масса проходит кондиционирование перед загрузкой в самосвалы.

- Из-за наклона насосы поставлены, наверно, очень мощные?

- Да, вообще там мощности приличные. Во время испытаний комплекса мы не могли одновременно включать все двигатели, так как для этого пришлось бы останавливать все заводские цеха "Ловата". Крутящий момент на роторе - 8000 тонн.

- А какой рабочий орган?

- Там поставлены резцы, соответствующие нашим геологическим условиям. Но если пойдёт крепкая порода, то место резцов займут шарошки. Причем, переоснастку можно производить прямо в тоннеле.

- Для смазки, наверно, предусмотрены особые материалы? Всё-таки, постоянное рабочее положение под углом к горизонту.

- Нет, используется обычная смазка, тот же "Кондат". Но маслостанции и прочие элементы систем выставлены так, чтобы они в наклонном тоннеле стояли ровно. А вообще-то угол их закрепления можно регулировать, уменьшая до нуля, так как щит вполне может работать и в горизонтальном положении.

- А как же тогда быть с рабочими площадками, с лестницами?

- Их, конечно, придется монтировать по-новому. Но это не проблема.

- А что скажете о кабине управления?

- Она, естественно, в наклонном тоннеле будет вертикальной. Причем, её место на первой тележке. Кабина рассчитана как на компьютерное, так и на ручное управление. Все надписи там выполнены на русском языке. Аппаратура позволяет чётко отслеживать все процессы: как ротор крутится, как шнек подает массу, в каком положении щит, какие нагрузки на двигатели, как подаются смазка и бетон. Тут интересно отметить, что бетон подается не через блоки, а поверх блоков - за щитовую оболочку. И для этого в ней сделано 8 продольных канавок. Вытекать бетону назад не даёт щёточное уплотнение.

- Предусмотрены ли кессонные работы?

- В полном смысле слова - нет. При грунтопригрузе бентонит не требуется. В призабойной камере нормальное давление, и просто бывают выходы в нее для очистки, для ремонта.

- А камнедробилка есть?

- Да, конечно.

- Какие геологические условия ожидают щит на наклоне "Марьиной Рощи"?

- Метрогипротранс предоставил проектировщикам фирмы "Ловат" соответствующую информацию. Щит должен будет пройти через обычный московский подземный "пирог", включающий и плывун. Но мы на этот раз обойдемся без замораживания грунтов.

- Какая, кстати, длина будущего наклона?

- Около 110 метров. Но ожидаемые трудности связаны не с этим. Главная проблема состоит в том, что строить будем в центральной части города, где не так просто обеспечить проходку необходимыми мощностями. Поэтому мы совместно разработали и заказали автономные дизель-генераторы, работающие на солярке. Всего их четыре, в том числе один - запасной. Они оснащены газоанализаторами, так что выхлопы не станут отравлять атмосферу в центре Москвы.

- Есть ли у щита какие-нибудь конструктивные ограничения по углублению в недра ?

- Теоретически нет, но он остановится, дойдя до коренных твёрдых пород.

- Сколько времени ушло на его проектирование и изготовление?

- Считайте сами - контракт был подписан, кажется, в мае 2006 года. И вот уже состоялась приёмка. Между прочим, первоначальный срок её приходился на сентябрь. Но к тому времени ещё не был готов основной подшипник.

- Вам раньше уже приходилось бывать в Канаде?

- Да. Первая поездка на фирму "Ловат" пришлась на конец 80-х годов. Мы были тогда с Владимиром Алексеевичем Дроновым. Состоялась еще поездка с Борисом Ивановичем Яцковым и с Георгием Васильевичем Макаревичем. Потом в мае 1995 года мы принимали первый "Ловат". Могу сказать, что с тех пор фирма заметно изменилась. Добавились новые цеха. У "Ловата" много заказов, и он уже подбирает партнеров для быстрого их исполнения. Для наклонного щита, например, гидравлику делали немцы, немецкая же фирма "Кофман" - вентиляцию, формы для блоков отделки - французы. Главный подшипник, кажется, американского производства…

- В чём заключалась приемка нового "Ловата"? Сколько дней лично вы ходили там в рабочем комбинезоне?

- На этот раз из Москвы в Торонто прилетели пять человек: Константин Константинович Сычёв из Росгортехнадзора и четверо метростроевцев.

Кроме меня и Михаила Ивановича Маслова это были два слесаря-монтажника из СМУ-8 - Александр Александрович Широков и Евгений Николаевич Соколов. Сычев занимался преимущественно документацией, ну а мы на следующее утро после прилета были уже у щита. В первый день испытывали только ротор. Крутили его в обе стороны и с разными скоростями. На второй день проверяли так называемую артикуляцию щита - его изгибы, повороты, осуществляемые с помощью пар небольших домкратов, ходу которых - 7 мм. Потом смотрели подающие домкраты, приводили их в действие по группам, а также все сразу. На полное выдвижение всех домкратов ушло порядка 15 минут. Блокоукладчиком занимались почти весь третий день, он же и последний. Пульт управления этим механизмом находился наверху, мы попросили перенести его вниз. Начали потом захватывать блок и раздавили его. Поэтому записали в протокол, что необходимо предусмотреть резиновую прокладку, поднять проушины. И еще были мелкие нюансы, которые мы сочли необходимым отметить. Под конец проверяли шнеки - один, другой. Крутили их и так, и этак. Что-то стало цеплять - записали, что необходимо подшлифовать некоторые детали.

Два последующих дня оформляли результаты приёмки. Основной вывод - щит нормальный, но по нему есть отдельные замечания. Договорились, что уже у нас, на стройплощадке, будут произведены - за счет "Ловата" - повторные испытания, после чего начнутся пусконаладочные работы. А окончательная приёмка состоится, когда комплекс пройдёт первые 15 метров.

- Какова расчетная скорость проходки?

- Примерно 5 колец по 1200 мм шириной в сутки.

- Так выходит, что весь наклон можно пройти за месяц!

- В идеале получается так. Но даже если в два месяца уложимся, будет большой прогресс. Ведь до сих пор у нас на подобные тоннели до полутора лет уходило.

- С такой техникой надо сразу задумываться о следующих объектах.

- Это будет либо второй выход той же “Марьиной Рощи”, либо большой наклон станции “Сретенский бульвар”. Есть и другие наметки.

- А кто будет работать с этим щитом?

- Всё обслуживание возложено на СМУ-8. Его представители и до приемки бывали на фирме, участвовали в сборке ТПК. Кроме того, наша техшкола сможет приступить к подготовке обслуживающего персонала, как только получит от канадской фирмы техдокументацию. А в принципе, там не так уж много отличий от освоенного метростроевцами "горизонтального" щита. Прежде всего, это само наклонное положение и новая конструкция пульта управления.

- И последний вопрос - как ТПК из Торонто доставят в Москву?

- Сначала его морским путем переправят до Питера. Оттуда после выгрузки и растаможки комплекс по частям привезут в столицу. Прибытие его на место ожидается в феврале.