Машина которая роет метро

От кирки до алмазного сверла: как прокладывают тоннели для метро

Мощные машины с «хрупкими» именами

Навигационная электроника и комната отдыха в железном «черве»

Щит привозят на стройплощадку по частям и собирают уже на месте в специальном котловане, который строители называют монтажной камерой. Её размер не меньше футбольного поля — 60 на 70 метров. Она будет началом нового тоннеля. Машина закончит свой путь в такой же камере, но с другим названием — демонтажная. Там её разберут и увезут на строительство нового тоннеля.

Длина щита, похожего на червя, может достигать 100 метров. Головная часть — это режущий механизм, который называется ротором. На нём — специальные резцы. Они буквально вгрызаются в породу, прокладывая путь. Сразу за ротором находится привод, который запускает режущий механизм.

В щите обязательно есть закрытая ёмкость для цементного раствора, заполняющего пустоты между тюбингами и грунтом. А ещё — кессонная камера, домкраты, кабина оператора проходческого комплекса и даже комната для отдыха строителей. Последняя тоже не лишняя, потому что работа идёт круглосуточно. Рабочие трудятся в три смены; в сутки один щит обслуживают около 30 человек.

Комплекс прокладывает путь с помощью точнейшей навигационной электроники. Машинист щита постоянно сверяет координаты маршрута, ведь проходческий комплекс может отклониться от заданных параметров не больше чем на восемь миллиметров. Для каждого механизма составляют график, чтобы знать, где он заканчивает проходку, когда перейдёт на следующий этап.

Будущее пространство тоннеля формируют тюбинги — бетонные блоки. Когда он готов, строители укладывают рельсы и подводят инженерные сети. Куда же складывают грунт? Он поступает в специальные карманы щита, оттуда по конвейеру — в вагонетки, курсирующие по временным рельсам, а потом — на поверхность. Вагонетки вывозят грунт и поставляют нужные детали, например тюбинги. На стройплощадке грунт лежит недолго, его отправляют на специальные полигоны. В сутки на один щит требуется 30 грузовиков для вывоза грунта.

Нестандартный подход: наращённый щит и тоннель для эскалатора

Иногда метростроевцам приходится импровизировать. Причина чаще всего в нехватке свободных площадок под строительство. Например, в «Москва-Сити», когда строили станцию «Деловой центр» жёлтой ветки, машину монтировали на пятачке не больше школьного спортзала. Щит пришлось наращивать под землёй, опуская кольцо за кольцом.

А на площадке «Петровского парка» на сборку механизма было очень мало времени. Обычно на монтаж щита уходит месяц-два, и чтобы собрать его быстрее, головную часть весом около 150 тонн не разбирали, а опустили целиком на глубину 28 метров. Для этого на бровке котлована установили 450–500-тонный кран. Специалисты провели много расчётов, чтобы убедиться, что он не обрушит котлован.

Есть у московских строителей и свои изобретения. Они первыми в мире проложили с помощью щитов тоннели под эскалаторы. Ноу-хау применили на станции «Марьина Роща» салатовой ветки. За рубежом эта практика не распространилась, потому что в Европе станции в основном строят на небольшой глубине и тоннели для эскалаторов роют вручную.

Секрет двухпутных тоннелей

Гигант «Лилия» нужен, чтобы строить двухпутные тоннели. Поезда в них едут навстречу друг другу. Если на обычной станции рельсы тянутся с обеих сторон одной платформы, то на новых пути в две стороны пройдут посередине зала, а две платформы разместятся по бокам. Поэтому их и называют двухпутными.

В Москве за три года построят больше 20 километров таких тоннелей. Два двухпутных участка появятся на Кожуховской линии метро и ещё два — на Третьем пересадочном контуре, на севере и востоке Москвы. Этот способ используют во всём мире. Например, в Мадриде таким образом построены 90 процентов всех тоннелей. К слову, и саму технологию называют испанской.

Как червь помог изобрести тоннелеп роходческую машину

По легенде, английский инженер Марк Брюнель создал машину для прокладки тоннелей, присмотревшись к корабельному червю. Его голова покрыта жёсткой раковиной, с помощью которой червь буравит дерево и оставляет на стенках хода слой извести.

Российский император Александр I просил изобретателя спроектировать тоннель под Невой и проложить его с помощью такой машины, но планы не сбылись. Император решил построить в намеченном месте мост, и щит впервые проложил тоннель не в Петербурге, а в Лондоне.

Московские рекорды

В арсенале московских метростроевцев поначалу было лишь восемь лошадей и один грузовик, даже лопаты приходилось брать у дворников. Впервые в Москве проходческий щит спустился под землю в 1933–1934 годах, когда строился участок между Лубянкой и Театральной площадью. Под его защитой строить тоннели на глубине стало не только легче, но и безопаснее. Американский инженер Джордж Морган, консультировавший строителей, предупреждал, что щит не может проходить больше 75 сантиметров в сутки. Но московские рабочие установили рекорд: им удалось увеличить скорость и пройти больше 4,5 метра за 24 часа.

Сегодня машины работают в десятки раз быстрее. Тоннели прокладывают ультрасовременные немецкие щиты Herrenknecht, канадские LOVAT и американские Robbins. Кстати, новенькая «Лилия», на создание которой ушёл почти год, тоже немка, как и «Анастасия» с «Альмирой». Её привезли из Германии в апреле.

Источник

Чем роют метро (14 фото)

Московское метро – это настоящий город под землей. В войну здесь спасались от бомбежек, сегодня – от пробок. Практически каждый из москвичей чуть ли не ежедневно проводит в подземке от получаса и больше. А вы задумывались когда-нибудь, как строят метро и скольких трудов это стоит?

Первые линии подземки, в 30-е годы, прокладывались вручную – киркой и лопатой.

Так что советских метростроителей смело можно причислять к героям. Их труд сопоставим с возведением Египетских пирамид.

Метро строят двумя способами: открытым и закрытым. Оба способа актуальны и сейчас. При открытом способе вырывают котлован (яму), укрепляют его бетоном со всех сторон, делают сверху крышу и засыпают все обратно грунтом. В получившемся бетонном коридоре укладывают пути. Так строили, в том числе, первые станции в Москве.

При закрытом способе тоннели для путей «прогрызают» по принципу корабельного червя. Делается это с помощью специального «проходческого щита», не затрагивая городской ландшафт, не мешая людям, движению. Изобрел щит английский инженер Брюнель для прокладки тоннеля под Темзой. Способ бурения он подглядел, собственно, у настоящего червяка, протачивающего древесину.

Вначале щиты были немеханизированные. Грунт в забое выбирался рабочими вручную. Для продвижения щита вперед использовались винтовые домкраты. Однако уже в 1949 году при строительстве Кольцевой линии в Москве несколько сотен метров тоннеля в сложнейшем месте построил механизированный щит. То есть самую тяжелую и грязную работу, наконец, взяла на себя техника. Принцип таков: мощные резцы щита прорывают грунт, который подается на конвейер, откуда он пересыпается в вагонетки и вывозится. По этой технологии строят и сегодня.

Средняя скорость щита — 250 — 300 м в месяц. Стоит такая штуковина недешево — 13 — 15 млн евро. Если щит сломается, то приходится раскапывать котлован для его ремонта. Так было на Бутовской линии. Но такое случается крайне редко. А вот как выглядит пульт управления одного из щитов.

Кстати, интересно, что все щиты имеют женские имена. Подобную традицию завел основатель компании по выпуску «червей» Ричард Ловат. Сейчас в Москве работают Клавдия, Катюша, Полина, Ольга, Александра, Светлана. Мило, не правда ли? Один из щитов даже снялся в голливудском боевике «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером.

Закрытый метод, понятно, обходится дороже, чем открытый. Сейчас чаще всего станции метрополитена строят открытым способом, а сложные места перегонов между ними — закрытым. Еще в 2011 году по указу мэра Москвы Сергея Собянина проект развития метро был пересмотрен на предмет грамотного сочетания двух способов прокладки путей. В результате цена строительства снизилась на 25%.

В то же время план развития метро увеличился в два раза. К 2020 году будет построено 79 новых станций и проложено 160 км путей. Вот «Александра» уже готова пробить путь к новой станции «Окружная».

Кстати, московские строители первыми использовали щит для прокладывания и эскалаторных тоннелей. Для этого у канадской фирмы Lovat был заказан уникальный щит диаметром 11 м.

Но эскалаторы нужны не для всех станций. Например, их нет на многих остановках наземного метро, строительство которого обходится еще дешевле станций неглубокого заложения. Наземное метро (или легкое) – это когда поезд идет на уровне дорог. Иногда его называют надземным, если для движения составов сооружаются эстакады. Но понятно, что легкое метро не подходит, к примеру, для исторического центра Москвы. Однако для Бутова и других районов новостроек ничего лучшего не придумаешь. Дешево, быстро и технологично.

А вот линию метро к городу Котельники выгодней всего оказалось строить открытым способом. Станцию откроют совсем скоро — в 2014 году. Впереди еще останется около 70 новых станций. Так что метростроевцем и их железным подругам Клавдии, Катюше, Полине, Ольге, Александре, Светлане будет где проявить свои таланты.

Источник

Чем роют метро (14 фото)

Московское метро – это настоящий город под землей. В войну здесь спасались от бомбежек, сегодня – от пробок. Практически каждый из москвичей чуть ли не ежедневно проводит в подземке от получаса и больше. А вы задумывались когда-нибудь, как строят метро и скольких трудов это стоит?

Первые линии подземки, в 30-е годы, прокладывались вручную – киркой и лопатой.

Так что советских метростроителей смело можно причислять к героям. Их труд сопоставим с возведением Египетских пирамид.

Метро строят двумя способами: открытым и закрытым. Оба способа актуальны и сейчас. При открытом способе вырывают котлован (яму), укрепляют его бетоном со всех сторон, делают сверху крышу и засыпают все обратно грунтом. В получившемся бетонном коридоре укладывают пути. Так строили, в том числе, первые станции в Москве.

При закрытом способе тоннели для путей «прогрызают» по принципу корабельного червя. Делается это с помощью специального «проходческого щита», не затрагивая городской ландшафт, не мешая людям, движению. Изобрел щит английский инженер Брюнель для прокладки тоннеля под Темзой. Способ бурения он подглядел, собственно, у настоящего червяка, протачивающего древесину.

Вначале щиты были немеханизированные. Грунт в забое выбирался рабочими вручную. Для продвижения щита вперед использовались винтовые домкраты. Однако уже в 1949 году при строительстве Кольцевой линии в Москве несколько сотен метров тоннеля в сложнейшем месте построил механизированный щит. То есть самую тяжелую и грязную работу, наконец, взяла на себя техника. Принцип таков: мощные резцы щита прорывают грунт, который подается на конвейер, откуда он пересыпается в вагонетки и вывозится. По этой технологии строят и сегодня.

Кстати, интересно, что все щиты имеют женские имена. Подобную традицию завел основатель компании по выпуску «червей» Ричард Ловат. Сейчас в Москве работают Клавдия, Катюша, Полина, Ольга, Александра, Светлана. Мило, не правда ли? Один из щитов даже снялся в голливудском боевике «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером.

Закрытый метод, понятно, обходится дороже, чем открытый. Сейчас чаще всего станции метрополитена строят открытым способом, а сложные места перегонов между ними — закрытым. Еще в 2011 году по указу мэра Москвы Сергея Собянина проект развития метро был пересмотрен на предмет грамотного сочетания двух способов прокладки путей. В результате цена строительства снизилась на 25%.

В то же время план развития метро увеличился в два раза. К 2020 году будет построено 79 новых станций и проложено 160 км путей. Вот «Александра» уже готова пробить путь к новой станции «Окружная».

Кстати, московские строители первыми использовали щит для прокладывания и эскалаторных тоннелей. Для этого у канадской фирмы Lovat был заказан уникальный щит диаметром 11 м.

Но эскалаторы нужны не для всех станций. Например, их нет на многих остановках наземного метро, строительство которого обходится еще дешевле станций неглубокого заложения. Наземное метро (или легкое) – это когда поезд идет на уровне дорог. Иногда его называют надземным, если для движения составов сооружаются эстакады. Но понятно, что легкое метро не подходит, к примеру, для исторического центра Москвы. Однако для Бутова и других районов новостроек ничего лучшего не придумаешь. Дешево, быстро и технологично.

Источник

Чем роют метро

Первые линии подземки, в 30-е годы, прокладывались вручную – киркой и лопатой.

Так что советских метростроителей смело можно причислять к героям. Их труд сопоставим с возведением Египетских пирамид.

Метро строят двумя способами: открытым и закрытым. Оба способа актуальны и сейчас. При открытом способе вырывают котлован (яму), укрепляют его бетоном со всех сторон, делают сверху крышу и засыпают все обратно грунтом. В получившемся бетонном коридоре укладывают пути. Так строили, в том числе, первые станции в Москве.

При закрытом способе тоннели для путей «прогрызают» по принципу корабельного червя. Делается это с помощью специального «проходческого щита», не затрагивая городской ландшафт, не мешая людям, движению. Изобрел щит английский инженер Брюнель для прокладки тоннеля под Темзой. Способ бурения он подглядел, собственно, у настоящего червяка, протачивающего древесину.

Вначале щиты были немеханизированные. Грунт в забое выбирался рабочими вручную. Для продвижения щита вперед использовались винтовые домкраты. Однако уже в 1949 году при строительстве Кольцевой линии в Москве несколько сотен метров тоннеля в сложнейшем месте построил механизированный щит. То есть самую тяжелую и грязную работу, наконец, взяла на себя техника. Принцип таков: мощные резцы щита прорывают грунт, который подается на конвейер, откуда он пересыпается в вагонетки и вывозится. По этой технологии строят и сегодня.

Кстати, интересно, что все щиты имеют женские имена. Подобную традицию завел основатель компании по выпуску «червей» Ричард Ловат. Сейчас в Москве работают Клавдия, Катюша, Полина, Ольга, Александра, Светлана. Мило, не правда ли? Один из щитов даже снялся в голливудском боевике «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером.

Закрытый метод, понятно, обходится дороже, чем открытый. Сейчас чаще всего станции метрополитена строят открытым способом, а сложные места перегонов между ними — закрытым. Еще в 2011 году по указу мэра Москвы Сергея Собянина проект развития метро был пересмотрен на предмет грамотного сочетания двух способов прокладки путей. В результате цена строительства снизилась на 25%.

В то же время план развития метро увеличился в два раза. К 2020 году будет построено 79 новых станций и проложено 160 км путей. Вот «Александра» уже готова пробить путь к новой станции «Окружная».

Кстати, московские строители первыми использовали щит для прокладывания и эскалаторных тоннелей. Для этого у канадской фирмы Lovat был заказан уникальный щит диаметром 11 м.

Но эскалаторы нужны не для всех станций. Например, их нет на многих остановках наземного метро, строительство которого обходится еще дешевле станций неглубокого заложения. Наземное метро (или легкое) – это когда поезд идет на уровне дорог. Иногда его называют надземным, если для движения составов сооружаются эстакады. Но понятно, что легкое метро не подходит, к примеру, для исторического центра Москвы. Однако для Бутова и других районов новостроек ничего лучшего не придумаешь. Дешево, быстро и технологично.

Источник

Как строят тоннели метро и что такое ТПМК

вопрос 1 Что такое ТПМК?

Тоннелепроходческий механизированный комплекс (также тоннелепроходческий щит, ТПМК) – машина для строительства тоннелей метро.

В 1930-е годы первые станции столичной подземки строились вручную: киркой и лопатой. Сегодня в арсенале метростроителей – передовые технологии. Для прокладки тоннелей используют автоматизированную сверхпрочную конструкцию под названием «проходческий щит». Ее можно сравнить со «стальным червем», который сверлит путь в толще породы, оставляя за собой готовый тоннель.

Чтобы представить, насколько титаническая задача стоит перед строителями, сооружающими метротоннели, нужно знать, что расстояние между двумя станциями обычно не превышает 2 — 2,5 км, средняя скорость движения поезда метро — 41 км/час, а значит — это расстояние поезд преодолевает примерно за три с половиной минуты.
Тоннели метро строит огромная машина, чем-то напоминающая червя, — называется она тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК). При прокладке тоннеля он вгрызается в породу, забирает землю и выдает ее на поверхность, понемногу продвигаясь вперед. Машина обделывает поверхность тюбингами, из которых формируется кольцо будущего тоннеля.
Скорость проходки составляет 10 метров в сутки, проходка 300 метров в месяц считается нормальной для строительства тоннеля.

Из ЧЕГО СОСТОИТ МАШИНА, КОТОРАЯ СТРОИТ ТОННЕЛИ В МЕТРО?
Для строительства тоннелей метрополитена применяются специальные тоннелепроходческие механизированные комплексы (ТПМК). Диаметр такой машины составляет 6 метров, а длина может достигать 100 метров!

1. ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ ЩИТА
В передней части машины находится режущий орган — ротор, на котором устанавливаются режущие инструменты: шарошки используются для проходки в твердых породах, резцы — в мягких породах. Привод ротора, который заставляет вращаться режущий орган, находится также 8 головной части щита.

2. ОБОЛОЧКА ТПМК
Оболочка ТПМК защищает все оборудование и людей, которые работают на щите.

3. ЭРЕКТОР
Кольцо тоннеля собирается механизированным способом с помощью блокоукладчикз — эректора.

4. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ТЮБИНГ

Тоннель метро обделывается (укрепляется) железобетонными кольцами, которые состоят из отдельных элементов — тюбингов.

5. ТЕЛЬФЕР ДЛЯ ПОДАЧИ ТЮБИНГОВ
Тельфер для подачи тюбингов — это кран-перегружатель, который осуществляет транспортировку фрагментов железобетонного кольца.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕЛЕЖКА
На технологической тележке установлено оборудование, обеспечивающее функционирование ТПМК: двигатели, насосы, баки с маслом, водоотливная система, операторская кабинка, трансформаторы и др.

7. КЕССОННАЯ КАМЕРА
Замена режущих инструментов на ТПМК при проходке через плывун (насыщенный водой грунт) связана с определенными трудностями. Данный вид работ проводится на роторе в буферной зоне, где создается повышенное (давление. Для того чтобы проходчики смогли работать в таких условиях, они проходят адаптацию 8 кессонной камере, которая выполняет функцию шлюза.

9. ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ КАНАЛ
По вентиляционному каналу с поверхности земли подается воздух.

10. ПРОХОДЧЕСКИЕ ДОМКРАТЫ
Благодаря проходческим домкратам машина отталкивается от последнего смонтированного ж/б кольца и продвигается вперед.

вопрос 2 Кто изобрел ТПМК?

По легенде, изобретатель первого в мире проходческого щита англичанин Марк Брунель действительно придумал такую конструкцию после того, как во время службы во флоте пригляделся к «работе» корабельного червя. Он заметил, что голова моллюска покрыта жесткой раковиной, с помощью зазубренных краев которой червь буравил дерево, оставляя за собой на стенках хода гладкий защитный слой извести.

Идея машины оформилась в конструкцию в 1817 году, когда русский император Александр I обратился к Брунелю с просьбой спроектировать тоннель под Невой в Санкт-Петербурге. Правда, в России инженеру поработать не удалось – император решил возвести в намеченном месте мост. Однако в 1818 году первый щит Брунеля был запатентован, а в 1825-м с его помощью началось строительство тоннеля под Темзой.

вопрос 3 Внедрение ТПМК в России

В нашей стране проходческий щит впервые использовали в 1934 году для проходки сложного участка первой очереди московского метро между Театральной площадью и Лубянкой. А при строительстве второй очереди столичной подземки на трассах одновременно работало уже 42 щита – рекорд по объему используемой техники.

Московские строители первыми в мире с помощью тоннелепроходческих щитов стали прокладывать наклонные тоннели для эскалаторных зон. По заказу Мосметростроя канадская фирма Lovat разработала и изготовила ТПМК с наружным диаметром 11 метров. Именно с его использованием столичные метростроевцы впервые совершили щитовую проходку тоннеля для эскалаторов. Это произошло на станции «Марьина роща» Люблинско-Дмитровской линии метро.

вопрос 4 Как работает ТПМК

Тоннели строятся в самых сложных инженерно-геологических условиях, и современные щиты рассчитаны на проходку в различных грунтах, в том числе в неустойчивых. Комплексы работают в два цикла: сначала разрабатывают грунт, затем возводят обделку, производя монтаж блоков. Средняя скорость проходки щитов сегодня составляет 250-300 метров в месяц.

вопрос 5 ТПМК: «шестерки» и «десятки»

вопрос 6 Почему ТПМК называют женскими именами?

Тоннелепроходческий комплекс – это целый завод по переработке грунта. В Москве всегда строили метро щитами диаметром 6 метров, теперь проходка ведется и 10-метровыми машинами-гигантами.

Щиты – «десятки» используют при строительстве двухпутных тоннелей. Для обслуживания и эксплуатации одного большого щита требуется меньше оборудования для вывоза грунта, сокращается и количество сопутствующей инфраструктуры – это освещение, вентиляция, подвоз тюбингов.

Метростроители называют проходческие щиты женскими именами. Этот обычай появился благодаря Ричарду Ловату, основателю и владельцу известной канадской фирмы LOVAT, выпускающей ТПМК. Он решил, что все щиты компании должны носить женские имена в честь покровительницы подземных работ святой Барбары. Традиция распространилась и на машины других производителей. Сегодня московское метро строят «Татьяна», «Лилия», «Ольга», «Любовь», «Полина», «Софья», «Наталья»…

Источник