М.Мореходов подготовил статью по технологии строительства тоннеля, которая могла быть применена в Севастополе, на успешном примере сооружения подводного перехода на 3-километровом участке магистрали от города Пусан до острова Кодже в Южной Корее — выдержками из этой статьи мы сегодня делимся с читателями «Севастопольской газеты».

Интересно, что современный подводный тоннель в Южной Корее построен на условиях государственно-частного партнерства (28% и 72% финансовых затрат соответственно). В Севастополе возведение тоннеля также могло бы быть частично профинансировано государством, а частично — частными инвесторами. Тем белее, что, по скромной оценке губернатора Севастополя Дмитрия Овсянникова, на такой проект понадобится только 5 млрд рублей, а, по мнению, для примера, проектно-строительной организации «Инжсервис» (г.Воронеж), — от 19 до 30 млрд рублей.

Кто прав — чиновник или строители, покажет технико-экономическое обоснование проекта, которое будет закончено в сентябре 2018 года.

Тоннель — не фантастика, а недешевая реальность

И губернатор Севастополя, и его замы, а также руководитель Корпорации развития Севастополя Олег Николаев неоднократно призывали не считать проект строительства тоннеля под Севастопольской бухтой чем-то фантастическим.

Наш сегодняшний автор М.Мореходов согласен с таким мнением. Ярким примером подобного удачного строительства, принесшего только плюсы, как с экологической, так и с экономической точек зрения, может являться подводный переход длиной в 3,2 км на участке трассы от острова Кодже до города Пусан в Южной Корее.

Предложения по строительству данной магистрали вынашивались с начала 1990-х годов, но окончательное решение было принято правительством Южной Кореи только в 2003 году. План по реализации данного проекта был определен на промежуток времени с 2004-го по 2010 год.

Нужно отметить, что между г.Пусан и о.Кодже на тот момент уже существовала четырехполосная (по две в обе стороны) автомагистраль протяженностью 140 км. Но из-за её загруженности время в пути составляло от 3 до 5 часов. Новая транспортная артерия (включающая в себя подводный тоннель, двух- и трехпилонные мосты и эстакады — общий объём бюджета около 2 млрд долларов США) протяженностью 8,2 км дала возможность сократить время в пути при скорости 80 км/час до нескольких десятков минут. Это на сегодняшний день кратчайший путь из г.Пусан на о.Кодже.

Подоспело предложение отечественных проектировщиков

Специалисты ООО «Инж­сервис» на днях рассказали о разработке пяти вариантов строительства автомобильного перехода через Севастопольскую бухту. Вместо нынешнего 28-километрового объезда, проходящего по узким загруженным улицам, компания предлагает построить четырехполосный сдвоенный тоннель протяженностью от 1,73 до 2,29 км. Правда, по её расчетам, на возведение потребуется не 5 млрд рублей, на что надеялся Д.Овсянников, а от 19,3 до 30,4 миллиардов (что уже близко к цене южнокорейского тоннеля). Не лишним будет вспомнить слова Д.Овсянникова, что при разработке ТЭО по тоннелю экономический вопрос не стоит: «Деньги есть», — говорил градоначальник.

Самый глубокий вариант, предложенный «Инжсервисом», предполагает размещение нижней точки тоннеля в 26 метрах ниже уровня дна. К тоннелю нужно будет построить подъездные пути длиной от 152 метров до 2,24 км. Также, планируется реконструировать от одного до 3,9 км прилегающих улиц.

По оценке компании «Инж­сервис», непосредственно строительные работы подрядчики смогут выполнить за четыре года — с 2019-го по 2023-й. Если городские власти сочтут необходимой эксплуатацию тоннеля на платной основе в рамках государственно-частного партнерства, компания (которая уже проектировала возведение нескольких подпорных стенок в Севастополе — на улицах Гоголя, Ленина, Володарского) готова разработать и проекты пунктов оплаты.

— Тоннель послужит не только удобству горожан, но и значительному развитию транспортного и экономического потенциала Севастополя. Также, отпадет необходимость в паромной переправе, что даст возможность обеспечить беспрепятственное мореходство в акватории бухты. За счёт нового перехода будет обеспечен скоростной транспортный доступ к строящемуся гражданскому аэропорту Бельбек, а сокращение пробега автотранспорта улучшит экологическую обстановку в городе, — считает директор ООО «Инжсервис» Павел Баскаков.

Тоннель в Южной Корее строили всем миром

Южнокорейский тоннель — международное детище. Проект по строительству данного транспортного перехода был разработан корейской компанией Daewoo Engineering & Construction Co.Ltd., но консультантом выступала датская компания Cowi A/S.

Кроме этого, данной компанией разработана вентиляционная система тоннеля, включающая вентиляционные станции, необходимое оборудование и механизмы, систему электроснабжения и коммуникационную систему. Также тоннель снабжен пожарной и дренажной системами, специальными отсеками с плотно запорными (непроницаемыми) дверьми для укрытия людей в случае пожаров.

Английская компания Halcrow, совместно с голландской компанией Tunnel Engineering Consultants, осуществляла техническую консультацию проекта: как по конструктивным особенностям, так и техническому воплощению, стратегическим и организационным решениям.

Нельзя не отметить ещё ряд зарубежных компаний, принявших участие в создании тоннеля. Так, Doka Formwork отвечала за инженерные работы, Mott Macdonald осуществляла управление проектом, вела контроль за плановыми поставками и графиком строительства.

Компания Cowi Traffic Planning осуществила разработку и установку системы контроля за безопасностью движения в тоннеле — размещение камер слежения на всем протяжении туннеля и мостовых переходов, информация с которых передается на мониторы наблюдения. Этой же компанией были разработаны и внедрены коммуникационные линии и средства связи, система автоматического контроля скорости, система по предупреждению столкновения (опасного сближения), аварийные отсеки с автономными источниками по очистке воздуха, предназначенные для укрытия людей в случае аварии, система обнаружения повышенной концентрации СО2 и предупреждения о загазованности, система контроля за движением транспортных средств.

Как строили, и что получилось

— Подводный тоннель между о.Кодже и г.Пусан имеет некоторые особенности, — рассказывает судостроитель М.Мореходов.

Это один из самых протяженных подводных тоннелей в мире — его длина составляет 3,24 тысячи метров; и один из самых глубоководных тоннелей в мире — он сконструирован на глубине 48 метров; при его строительстве применялась блочная система сборки — 18 элементов весом от 45 тысяч до 50 тысяч тонн были сконструированы отдельно друг от друга, доставлены к месту сборки и соединены в единый комплекс с использованием специально сконструированного понтонного крана.

Особый интерес вызывают технология изготовления и конструкция самих блоков и их соединение между собой., чтобы начать производство блоков, на территории 29 га были построены завод Anjeon (в 20 милях от объекта) и сухой док, в котором можно было организовать одновременное производство пяти блоков будущего тоннеля. Толщина наружной оболочки (стены) блока составляла 1,3 метра и состояла из восьми сегментов, которые заливались цементным раствором. На каждый сегмент требовалось до 2200 куб.м раствора.

Каждый блок был разделен двумя центральными переборками, где располагались аварийные отсеки (комнаты), вентиляционная система, пожарная система, балластная система, линии электроснабжения и другое оборудование, необходимое для эксплуатационной деятельности тоннеля.

Кроме этого, каждый блок имел шесть балластных танков по 1000 куб.м каждый, которые частично заполнялись при погружении, а по завершении стыковки элемента балласт принимался целиком, что удерживало сегмент в нужном положении на дне.

С наружной стыковочной стороны каждого блока был предусмотрен канал. В этот канал устанавливалась специальная уплотнительная резиновая прокладка Gina. Когда блоки соединялись, с помощью гидравлических захватов они притягивались друг к другу и уплотнительная резина входила в паз соседнего блока.

Для стыковки блоков использовалась наружная система наблюдения EPS (External Position Sistem) фирмы Mergor. С помощью данной системы осуществлялся контроль по подводке и стыковке блоков. Аппаратура данной системы устанавливалась на погружаемом блоке, камера наблюдения приводилась в действие гидравлически и передавала изображение на монитор.

После стыковки блоков соединительный шов обследуется водолазами, затем под днище блока закачивается гравийная смесь, на ней и размещается модуль после принятия балласта во все балластные танки. После того, как наружные стыковочные швы дополнительно заделаны снаружи, блок покрывают 3-метровой гравийно-песчаной смесью сверху.

После того, как блок установлен, а наружные швы заделаны, временные водонепроницаемые переборки снимаются, и начинаются работы внутри блока: заделка швов, установка потолочных модулей, настил дорожного полотна, подвод всех коммуникаций и систем, установка оборудования, проверки, испытания, тесты и т.д.

Нужно отметить, что сегмент тоннеля и весь тоннель прошли лабораторные тесты на случай землетрясения, цунами и прочих природных катаклизмов. Все проведенные испытания показали надежность и прочность конструкций и способность выдерживать дополнительные нагрузки.

Максимальная скорость движения в тоннеле установлена не более 80 км/час. Средняя стоимость проезда легкового автомобиля в одном направлении — около $10.

Предусмотрен промежуток времени эксплуатации тоннеля инвестиционными компаниями — с 2010-го по 2050 год. 40 лет консорциум будет владеть данным объектом, управление же осуществляют городские власти г.Пусан. По завершении эксплуатационного срока магистраль переходит в муниципальную собственность и становится государственной.

— Если идея о тоннеле в Севастополе получит положительное заключение, то подобный опыт станет первым в России, который напомнит нам, что мы живем в 21 веке — веке новых идей и уникальных решений, — считает М.Мореходов.

Кстати

Тоннель для сверхскоростного поезда

Информагентство ТАСС 21 октября сообщило, что власти штата Мэриленд (США) дали разрешение предпринимателю Илону Маску на возведение тоннеля для сверхскоростного поезда. Данный проект, получивший название Hyperloop, призван связать Вашингтон с Нью-Йорком.

Подразумевается, что движущиеся в тоннеле с разряженным воздухом герметичные вагоны-цилиндры, разгоняемые электрическими двигателями, смогут преодолевать расстояние между двумя городами — примерно 327 км по прямой — за 29 минут, при этом с двумя остановками — в Балтиморе и Филадельфии. Чтобы не было трения о стенки тоннеля, используют мощные магниты. Теоретически вагоны имеют возможность развивать скорость до 1220 км/ч.

С идеей такой транспортной системы И.Маск выступил в 2012 году. Для претворения проекта в жизнь И.Маск учредил компанию Hyperloop One. Непосредственно заниматься прокладкой тоннеля при помощи специально созданной горно-проходческой машины будет другая фирма И.Маска — Boring Company.

Как разъяснили помощники губернатора Мэриленда Лэрри Хогана, пока что одобрено возведение тоннеля общей протяженностью 16,5 км под автострадой Балтимор – Вашингтон на участке между Балтимором и Гановером. Именно эта часть 56-километрового скоростного шоссе находится на балансе властей штата.

Финансовая сторона проекта пока не раскрывается. Но к нему уже проявил интерес британский миллиардер Ричард Брэнсон — главный акционер международного конгломерата Virgin Group, который, к примеру, собирается производить туристические суборбитальные полеты. Он вложил такую сумму в Hyperloop One, что, как сообщила неделю назад сама эта компания, скоро она будет переименована в Virgin Hyperloop One.

Hyperloop One 28 июля сделала успешные испытания капсулы XP — 1, которая в обозримом будущем должна стать вагоном поезда. Они состоялись на экспериментальном комплексе DevLoop в штате Невада — 500-метровом трубопроводе диаметром 3,3 метра, сооруженном на бетонных столбах в пустыне. XP — 1, сконструированную из алюминия и углеродного волокна, техники разогнали до скорости 310 км/ч.

— Мы доказали, что наша технология работает, теперь мы готовы начать дискуссии с партнерами, клиентами и властями по всему миру о её полноценном коммерческом применении, — заявил тогда генеральный директор компании Роб Ллойд.

— Мы стали на шаг ближе к тому, чтобы Hyperloop появился по всему миру, — сказал президент технологического отдела Hyperloop One Джош Гайгел.