Прокопов А.Ю. Транспортные тоннели

Таблица 1.1

Крупнейшие транспортные тоннели мира (по состоянию на 2015 г.)

Через каждые 250 м основные тоннели соединяются между собой системой вентиляции, расположенной над служебным тоннелем. Эта система воздушных шлюзов позволяет снизить поршневой эффект, образуемый движущимися поездами, распределяя воздушные потоки в соседний тоннель. Все три тоннеля имеют две развязки, позволяющие поездам беспрепятственно перемещаться между тоннелями. Движение поездов левостороннее, как и на остальных железных дорогах Франции и Великобритании.

Рис. 1.4. Схема Евротоннеля

Представляет интерес железнодорожный тоннель Мармарай длиной 13,6 км под проливом Босфор (г. Стамбул, Турция), сданный в эксплуатацию в конце 2013 г. Тоннель является погружным, его секции установлены на 60 м ниже уровня моря (55 м воды и 4,6 м грунта).

В России в эксплуатации находится более 170 железнодорожных и более 50 автодорожных тоннелей, кроме того ведется интенсивное строительство горных тоннелей в Краснодарском крае, городских тоннелей в Москве и Санкт-Петербурге, запланирован ряд новых крупномасштабных проектов по строительству городских, подводных и горных базисных тоннелей.

Характеристика крупнейших транспортных тоннелей России приведена в табл. 1.2.

Современный этап развития транспортной инфраструктуры крупных городов характеризуется большим объемом подземного строительства. Это экономит городское пространство, затрачиваемое время, помогает предотвратить заторы, повышает безопасность движения, улучшает экологическую обстановку. Современное строительство тоннелей создает разветвленные дорожные сети довольно высокой функциональности. В последние годы получают все большее распространение комбинированные тоннели, предусматривающие размещение различных видов транспорта на разных ярусах поперечного сечения. Примером такого тоннеля является СевероЗападный (Серебряноборский) тоннель в г. Москве (рис. 1.5).

12

Таблица 1.2

Крупнейшие транспортные тоннели России (по состоянию на 2015 г.)

Рис. 1.5. Схема Северо-Западного тоннеля в г. Москве

Одним из самых эффективных видов транспорта крупных городов мира является метрополитен. Краткая характеристика крупнейших метрополитенов мира приведена в табл. 1.3.

В крупных городах России и стран СНГ также продолжается строительство новых линий и станций метрополитена (табл. 1.4). В перспективе планируется построить еще несколько новых линий метро в Москве, С.- Петербурге, Казани и других городах. К 2020 г. по планам правительства Москвы будут построены еще 67 станций, а протяженность линий московского метро увеличится еще на 145,5 км, т.е. почти в 1,5 раза относительно ныне действующих.

Постоянно совершенствуются технологии строительства и тоннелепроходческое оборудование, обеспечивающие безопасность и высокие темпы проходки и крепления тоннелей в самых сложных горногеологических условиях. Так, при сооружении ряда тоннельных комплек-

14

сов в Краснодарском крае в 2009–2014 гг., построенных по программе развития транспортной инфраструктуры к Олимпиаде «Сочи-2014», использованы последние мировые достижения техники и технологии, обеспечившие высокие темпы проходки и крепления тоннелей, высокое качество и безопасность горно-проходческих работ. Основные техникоэкономические показатели сооружения 1-го тоннельного комплекса совмещенной дороги «Адлер – Альпика-Сервис», приведены в табл. 1.5, а применяемое оборудование и материалы для проходки и крепления тоннелей и штольни – в табл. 1.6.

Таблица 1.4

Развитие метрополитенов России и стран СНГ

К основным инновационным решениям, принятым при строительстве тоннельного комплекса относятся:

–использование для бурения шпуров высокопроизводительных установок нового поколения фирмы Atlas Copco «Boomer- Е-3С» и «Rocket Boomer E3C18» на пневмоходу, имеющих 3 манипулятора с автоподатчиками и гидравлическими буровыми головками. Машина оснащена бортовым компьютером, при этом паспорт БВР выводится на монитор и процесс бурения полностью роботизирован. Это позволило 1–2 квалифицированным бурильщикам выполнять весь комплекс работ быстро и с высоким качеством;

–использование современных тоннелепроходческих комбайнов кор-

порации «Sandvik Corp.» (Alpine miner АМ-75, Alpine tunnel miner АТМ105, Sandvik М520) со стреловидным рабочим органом и фрезерной коронкой;

–разработка пород нижнего уступа на отдельных участках подземным экскаватором «Liebherr», оборудованным гидромолотом;

–эффективная схема погрузки и транспортировки большого объема горной породы с использованием порододоставочных машин (ПДМ) Sandvik LH410 и Toro 301, машины непрерывного действия ПНБ-3Д с погрузкой в автопоезд МоАЗ 7405 с дальнейшей транспортировкой в зону перегруза или в отвал на поверхности;

–надежная конструкция временной крепи, полная механизация и автоматизация ее установки: нанесение набрызгбетона по стенам и своду установкой Roboshot МК-3 (или Normet Spraymec 7100) и установка анкерной крепи. При пересечении ослабленных зон – усиление временной крепи самозабуривающими анкерами MAI SDA R38 и анкерными болтами Swellex Premium-Line (Atlas Copco). Длина анкеров – 8 м (в породах крепостью f = 2–4) и 4–6 м (в породах f = 6);

–использование в автодорожном тоннеле двух самоходных цельносекционных опалубок Baystag с функцией трансформации для бетонирования участков уширения аварийных остановок транспорта заходками 12 м с бетононасосами Cifa и автобетоносмесителями Transmix 3000;

–монтаж бетонных заводов Arcen (Бельгия) с производительностью до 100 м3/ч для изготовления растворов и бетонной смеси на стройплощадках южного и северного порталов тоннельного комплекса.

Внедрение указанных решений в практику строительства позволило увеличить скорость ведения работ и сократить сроки ввода в эксплуатацию транспортных тоннелей на олимпийской трассе «Сочи-2014».

Кроме вышеописанной трассы «Адлер–Альпика-Сервис» в настоящее время в г. Сочи ведется строительство автомагистрали «Дублер Курортного проспекта», на которой предусмотрены еще 9 современных тоннелей (6 из них – парные) общей длиной более 7 км.

16

1.4 Перспективы мирового тоннелестроения

В настоящее время в мире на стадии проектирования находится целый ряд крупномасштабных проектов по развитию глобальной транспортной инфраструктуры, включая строительство беспрецедентных по масштабам и сложности подводных, горных и городских тоннелей. Характеристика наиболее крупных проектов, в том числе транснациональных и трансконтинентальных, реализация которых запланирована в ближайшие десятилетия, приведена в табл. 1.7.

Таблица 1.7

Перспективы строительства транспортных тоннелей до 2040 г.

Среди них выделяются проекты подводных тоннелей «Евразия – Америка» через Берингов пролив, «Европа – Африка» (через Гибралтарский пролив), а также система подводных тоннелей, соединяющих Японию с материком через Южную Корею и Россию (о. Сахалин).

18