Le autorità di Mosca sono molto orgogliose del numero e del ritmo di costruzione delle nuove stazioni della metropolitana. Hanno in programma di aprirne altri sei nel prossimo anno. Sono in corso di completamento i lavori nelle stazioni di Troparevo, Rumyantsevo e Salaryevo, che estenderanno la linea Sokolnicheskaya a sud-ovest. Apriranno alla fine del 2014 o all'inizio del 2015.

Le prossime in linea sono tre stazioni sulla linea Lyublinsko-Dmitrovskaya dopo Maryina Roshcha. Secondo i piani dell'ufficio del sindaco, saranno commissionati nel 2015. Ma i costruttori non danno date esatte. Il fatto è che, a differenza della maggior parte delle stazioni in costruzione ora, Butyrskaya, Fonvizinskaya e Petrovsko-Razumovskaya saranno situate in profondità nel sottosuolo. Questo metodo di costruzione è sia più difficile che più costoso della costruzione poco profonda. Le autorità stanno cercando di abbandonarlo ove possibile. Oltre alle stazioni della linea Lyublinsko-Dmitrovskaya, in futuro è prevista l'apertura di una sola stazione profonda - "Nizhnyaya Maslovka" sul Secondo Anello (TPK). Il villaggio ha visitato la stazione "Fonvizinskaya" e ha appreso cosa "suolo favoloso" e "riavvio" e come la crisi ucraina ha influenzato il ritmo di costruzione.

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Ivan Anisimov

Fonvizinskaya si troverà da cinque a dieci minuti a piedi dalla stazione della metropolitana Timiryazevskaya, all'incrocio tra le vie Ogorodny proezd, Fonvizin e Milashenkov, esattamente sotto la stazione della monorotaia di via Milashenkova. Sarà possibile passare da un tipo di trasporto all'altro attraverso un apposito passaggio.

Il traffico passeggeri previsto nelle ore di punta è di settemila persone all'ora. In un solo giorno - 55 mila persone. Nei pressi della stazione verranno realizzati un nodo di interscambio dei trasporti, complessi multifunzionali con centri direzionali, parcheggi multipiano e di intercettazione e una zona pedonale sopraelevata.

Opere di Mosmetrostroy sotto il controllo del singolo operatore della costruzione della metropolitana Mosinzhproekt. Hanno avuto inizio nel 2011 con il passaggio di un pozzo minerario. Questa è una grande miniera che funziona con un'uscita in superficie. Con il suo aiuto, perforano la strada verso la parte sotterranea della stazione. Quindi roccia, materiali e attrezzature vengono sollevati e abbassati lungo di esso. I costruttori scendono anche alla stazione lungo il tronco su un ascensore speciale.

Dopo essere scesi, ti ritrovi in ​​un labirinto di tunnel. È apparso come risultato di lavori di tunneling. Secondo il capo della sezione, Pavel Kalimullin, ora a Fonvizinskaya sono già completi al 91%. Resta da inserire 30 anelli nel tunnel di sinistra (circa 22,5 metri) e nel cosiddetto percorso inclinato. Le scale mobili saranno posizionate lì. Secondo il piano, l'installazione degli anelli sarà completata entro il 15 novembre. Un anello viene impostato in media per tre giorni. Per installarlo, la roccia viene fatta esplodere e quindi portata su carrelli speciali.

Kalimullin afferma che il terreno sulla Fonvizinskaya è "come in una fiaba". Pertanto, i lavori di tunneling sono stati completati in quasi un anno, che è considerato un successo senza precedenti per questo tipo di stazione. È una fortuna che ci sia calcare molto forte, non ci sono quasi crolli, c'è poca acqua. Ma sulla seconda Petrovsko-Razumovskaya, che è in costruzione nel quartiere, una volta l'acqua ha allagato la stazione quasi fino alle ginocchia. Sergei Tyurin, caposquadra degli installatori e installatori di attrezzature minerarie, ha ricordato che circa 30 anni fa, durante le operazioni di esplosione a Polyanka, i lavoratori si sono imbattuti in una lente d'acqua. È un piccolo lago sotterraneo. C'era così tanta acqua che le persone hanno dovuto essere evacuate e sono uscite dalla stazione quasi a nuoto. L'attrezzatura è stata allagata. Quindi il problema è stato eliminato estendendo lì una tubazione di grande diametro. Le pompe sommergibili pompavano l'acqua e la sputavano nel fiume Moscova.

I lavori di scavo sono la prima fase della costruzione. Il secondo è l'impermeabilizzazione. L'impermeabilizzazione è composta da tre parti: goffratura, controllo dell'iniezione e riavvio. Ora in alcune aree questo processo è in corso: la sostituzione dei bulloni. Innanzitutto, le rondelle di metallo duro vengono posizionate in modo che non vi siano deformazioni. E poi li cambiano in asbo-bituminosi, che non lasciano passare l'acqua. Ora il fondo della stazione è quasi completamente in acqua. Verrà pompato e, dopo aver eseguito i lavori di impermeabilizzazione, cesserà di arrivarci.

L'impermeabilizzazione è già in corso a Fonvizinskaya, ma non ancora molto attiva. Il direttore del lavoro si è lamentato con The Village che per Capodanno aveva bisogno di reclutare 150 inseguitori per lavorare contemporaneamente in tutte le sezioni della stazione.

Allo stesso tempo, c'è una "apertura delle aperture". Ora il cantiere è diviso in tre parti: le stazioni destra, centrale e sinistra. Il centro è dove verrà posizionata la piattaforma. Destra e sinistra sono i luoghi dei percorsi futuri. Alla stazione, il loro diametro è di 8,5 metri, nei binari - 5,49. Le aperture saranno posizionate tra di loro in modo che i passeggeri possano entrare dalla piattaforma nei treni.

La terza fase di costruzione dopo l'impermeabilizzazione è l'erezione delle strutture principali. Ciò include la finitura della stazione, la costruzione di binari, l'installazione di scale mobili: tutto ciò che renderà la stazione familiare ai passeggeri.

Ma qualcosa rimarrà dietro le quinte. Ad esempio, un blocco di locali tecnici. Corre parallela ad una delle gallerie per 150 metri. C'è il cuore della stazione: trasformatori, sottostazioni e tutto ciò che è necessario per il suo funzionamento.

Non è visibile nemmeno ai passeggeri la tubazione in ghisa, che è quasi l'elemento principale per la costruzione della metropolitana. Recintano la stazione da terra e sono responsabili dell'assenza di deformazioni. I tubi sono prodotti a Dnepropetrovsk. Quando è iniziata la crisi in Ucraina, a causa di un ritardo nelle forniture, i lavori si sono fermati per 15-20 giorni. Ora il ritmo è stato ripristinato. Pertanto, secondo Pavel Kalimullin, Fonvizinskaya sarà molto probabilmente completata nel 2015. A meno che, naturalmente, le imprevedibili profondità sotterranee non presentino una sorta di sorpresa. Ecco come dovrebbe apparire:

Alla fine di dicembre aprirà a Kiev la stazione della metropolitana del 50° anniversario - "Exhibition Center". La sezione del binario e la stazione stessa sono state costruite in tempi record, meno di un anno.

In questo report vi mostrerò come si presenta la stazione 4 settimane prima dell'apertura, vi racconterò come è costruita la metropolitana e perché la costruzione della metropolitana su Teremki è stata posticipata dagli anni '80 del secolo scorso, ne parleremo il tunnel, e vedere anche il leggendario Zil-130 su ruote ferroviarie.

Questa è la lobby della nuova stazione:

Come viene posato il tunnel stesso:

Una macchina rotativa (la sua lunghezza è di 120 metri, la sua parte principale è la testata anteriore (9 metri)) lavora nel tunnel, che lavora di fronte e decomprime il terreno attorno al tunnel. Tutto il suolo di scarto viene trasportato in superficie. Allo stesso tempo, sono in costruzione due gallerie, in una di esse è in funzione un più moderno complesso meccanizzato "Herrenknecht", e nella seconda è il TPMK "Wirth", che è più vecchio, ma più affidabile e con una migliore prestazioni del paese.

Il complesso dello scudo meccanizzato deve trovarsi ad una profondità pari o superiore alle dimensioni dello scudo stesso. Quelli. se il diametro dello scudo è di 6 metri, devono esserci almeno 6 metri sopra di esso. Tuttavia, durante la costruzione di questa sezione della linea Kurenevsko-Krasnoarmeyskaya, durante il passaggio sotto la piazza Amurskaya, la profondità era di soli 1,5 m!

Il capo del complesso di Herrenknecht:

E sul retro - un complesso di scudi e una faccia. Le partizioni di dissezione sono chiaramente visibili, che impediscono la caduta del terreno. Sulla sinistra, lungo la circonferenza, si vedono i martinetti, che si appoggiano all'ultimo anello incastonato e spingono in avanti lo scudo man mano che si lavora il terreno.

Ed ecco come appare la coda del complesso manuale:

Il tunnel è composto da anelli, ognuno dei quali è composto da sette elementi. L'anello rotondo è il design più ottimale per la costruzione di un tunnel, superando significativamente la forma quadrata. Sono in costruzione tunnel "quadrati" dove il tunnel viene costruito in modo aperto dall'alto, a Kiev: questa è la metropolitana sulla matrice di Kharkiv. Il diametro interno del tunnel è di 5,4 m, che è migliore di 5,1 m, è possibile posizionare blocchi di cavi senza problemi.

Elementi dell'anello:

La metropolitana è in costruzione 24 ore su 24, 2500 persone lavorano su questa linea, compresi i lavoratori dello stabilimento, e 1200 persone direttamente nella sezione della stazione e nella metropolitana.

Il mitico Zil-130, che ho visto nelle foto prima e per la prima volta che ho visto qui di persona, un camion su ruote ferroviarie, sembra brillante! 🙂 Ci sono 3 di queste macchine, sono usate per trasportare il calcestruzzo, ci sono anche due miscelatori.

Il calcestruzzo stesso viene caricato dalla superficie attraverso appositi pozzi:

Probabilmente una delle domande più banali di un dilettante costruttore di metropolitane - "Hai incontrato qualcosa di insolito e interessante durante la posa del tunnel?" "Non c'è niente di insolito per noi, tutto ciò che incontriamo sulla strada sono problemi e ostacoli", nonostante le mappe e gli schemi esistenti delle comunicazioni sotterranee, gli ostacoli non pianificati continuano a incontrarsi. Ci sono state collisioni con blocchi di cemento armato, c'è stato un guasto all'auto. Ma la metropolitana viene costruita anche sotto edifici residenziali, sebbene questa sia piuttosto un'eccezione alla regola durante la costruzione di questa sezione.

La stazione del 50° anniversario della Fiera è stata realizzata in un solo anno, una cifra incredibile vista la complessità di questa sezione. Per rispettare la scadenza, sono state introdotte due innovazioni: la camera di uscita del treno (la sezione del binario in cui i treni si snodano nel tunnel) è stata progettata e costruita di fronte (!), e non dopo la stazione. La costruzione della stazione è iniziata nel febbraio 2011.

Esci dalla telecamera:

Inoltre, questa stazione ha una volta molto alta e modernizzata, che ha permesso agli scudi di passare la stazione esistente in transito. Dal momento che è stato costruito prima del tunnel che lo attraversa. Per mantenere il tunnel in orario, la stazione e l'atrio sono stati costruiti in parallelo. Al momento dell'apertura sarà operativo solo un lato della stazione. Durante l'ora di punta, l'intervallo di movimento sarà di 50 secondi, fornito da 22 coppie di treni sulla linea.

Unità di ventilazione:

Ci sono tre tipi di binari in questo tunnel. Una sezione del binario (165 m) con l'uso di traversine (più di 800 unità di traversine) si trova sulla curva sotto l'area dell'Amur, il raggio della curva è di 300 m. Alla stazione stessa, speciali "piastrelle di cemento " sono usati per le rotaie:

Getto di calcestruzzo nella parte inferiore del tunnel, dove viene poi posato il binario:

L'ispezione da parte delle autorità viene effettuata alle 7 del mattino (!):

Vladimir Ivanovich Petrenko - presidente del consiglio di amministrazione della società per azioni aperta "Kievmetrostroy":

Metropolitana di superficie o metropolitana?

La metropolitana deve essere sotterranea, non interferisce con le comunicazioni esistenti e gli interscambi di trasporto, non crea rumore per le case vicine. La stazione stessa deve essere posata a una profondità comoda per i passeggeri, questa profondità è di 12 metri. Probabilmente, molti hanno notato che prima e dopo che la stazione della metropolitana scende. Perché questo è fatto? Per risparmiare energia, dopo la stazione, il treno scende, accelera e quando si avvicina alla stazione sale, si verifica una frenata naturale e il treno parte dalla stazione a una velocità di 10 km / h. La pendenza massima consentita è 0,040 ("quaranta millesimi") - questo è 4 cm di altezza per 1 metro di binario.

La costruzione della linea Kurenevsko-Krasnoarmeiskaya in direzione di Teremki è stata considerata nel 1983 da Shcherbitsky, ma è stata congelata a causa dell'altissima complessità della costruzione della sezione Lybedskaya - Avtovokzal, non è stato possibile andare in profondità, poiché in quel momento non c'era abbastanza energia per passare argille spondiloidi difficili da raggiungere ed era impossibile passare attraverso terreni poco profondi a causa della necessità di congelare a fondo il terreno attorno al tunnel. Il congelamento dei terreni è uno dei modi per evitare che il tunnel si allaghi e il drenaggio dell'acqua, perché in questo luogo scorre il fiume Lybid. E solo ora, le nuove tecnologie hanno permesso di attraversare il fiume Lybid, i nuovi scudi sono dotati di un "sovraccarico del suolo" - questa è una tecnologia che consentirà di premere il fondo in modo tale che non vi sia cedimento superficiale, ad es. il terreno intorno al tunnel viene compattato.

A dicembre 2011, uno scudo ha già superato 400 metri ed è già a metà strada dalla stazione dell'Ippodromo, il secondo scudo attraversa la strada. Accademico Glushkov.

Lo scudo "Lily" funziona per due: costruisce un tunnel per due binari contemporaneamente. Questa macchina è sia più grande che più veloce delle sue "sorelle", che portano anche nomi femminili: "Almira", "Olga", "Svetlana", "Victoria", "Anastasia" ... La tecnologia moderna, ovviamente, non è come una piccone e pala, che negli anni '30 costruì le prime stazioni della metropolitana di Mosca.

Il suo peso supera le 1600 tonnellate, la sua circonferenza della vita è superiore a 10 metri e la sua "altezza" è di 66 metri. Questa "signora"-gigante porta il nome Lilia, che ricorda piuttosto un fiore o una donna fragile, ma non una macchina di ferro. "Lilia" costruisce tunnel della metropolitana. Uno di questi complessi meccanizzati di perforazione di gallerie, o uno scudo, come lo chiamano i costruttori, può sostituire due di sei metri. In previsione del 2017, Lilia ha iniziato a scavare tra le stazioni di Kosino e Yugo-Vostochnaya.

I costruttori di metropolitane considerano questo evento significativo. Il complesso è unico per Mosca: supera gli altri non solo per dimensioni, ma anche per competenze. Sta posando "Lilia", lungo la quale due treni andranno in direzioni diverse contemporaneamente. Il suo principale vantaggio è la velocità. Se una tavola standard di sei metri percorre circa 250 metri lineari al mese, allora "Lilia" - 350-400.

Macchine potenti con nomi fragili

Tradizionalmente, ai complessi di trivellazione vengono dati nomi femminili. Questa usanza è apparsa con la mano leggera di Richard Lovat, il fondatore della famosa azienda LOVAT. Decise che gli scudi della sua compagnia avrebbero portato nomi femminili in onore della patrona dei lavori sotterranei, Saint Barbara. E oggi "Alana", "Natalia", "Klavdia", "Olga", "Eva", "Svetlana", "Victoria", "Polina" e altre "signore" svolgono lavori maschili pesanti nella metropolitana.

Distanza media trastazioni - 2-2,5 chilometri. Il treno li supera in tre minuti e il complesso di perforazione del tunnel supera i 12 metri in un giorno. Camminare 350 metri al mese durante la costruzione di un tunnel è un buon indicatore. Nonostante le difficili condizioni geologiche, alcune "signore" affrontano più velocemente. Ad esempio, "Tatiana" ha coperto più di 2,8 chilometri di binari, collegando le stazioni "Ochakovo" e "Michurinsky Prospekt" tramite il tunnel di destra.

Elettronica di navigazione e un bagno in un "verme" di ferro

Lo scudo viene portato in cantiere in parti e assemblato in loco in una fossa speciale, che i costruttori chiamano camera di montaggio. Le sue dimensioni non sono inferiori a un campo da calcio - 60 per 70 metri. Sarà l'inizio di un nuovo tunnel. L'auto terminerà il suo viaggio nella stessa camera, ma con un nome diverso: smantellamento. Lì verrà smantellata e portata via per la costruzione di un nuovo tunnel.

La lunghezza dello scudo a forma di verme può raggiungere i 100 metri. La testa è un meccanismo di taglio chiamato rotore. Ha incisivi speciali. Mordono letteralmente la roccia, aprendo la strada. Direttamente dietro al rotore si trova un azionamento che avvia la barra di taglio.

Lo scudo deve avere un contenitore chiuso per la malta cementizia che riempie i vuoti tra la tubazione e il terreno. E anche - una camera a cassone, martinetti, una cabina dell'operatore di un complesso di tunnel e persino una sala di riposo per i costruttori. Anche quest'ultimo non è superfluo, perché il lavoro va avanti tutto il giorno. Gli operai lavorano su tre turni; una pensione è servita da circa 30 persone al giorno.

Il complesso apre la strada all'elettronica di navigazione più accurata. Il conducente dello scudo verifica costantemente le coordinate del percorso, poiché il complesso di tunnel può deviare dai parametri specificati di non più di otto millimetri. Viene stilata una timeline per ogni macchina in modo che sappia dove andrà a finire quando passerà alla fase successiva.

Lo spazio futuro del tunnel è formato da tubi - blocchi di cemento. Quando è pronto, i costruttori posano i binari e posano le linee di servizio. Dove è accatastato il terreno? Entra nelle apposite tasche dello scudo, da lì, lungo il trasportatore, ai carrelli che scorrono su rotaie temporanee, e poi in superficie. I carrelli rimuovono il terreno e forniscono le parti necessarie, come i tubi. Al cantiere, il terreno non dura a lungo, viene inviato a discariche speciali. Uno scudo richiede 30 camion al giorno per rimuovere il terreno.

Approccio non convenzionale: scudo esteso e tunnel di scale mobili

A volte i costruttori di metropolitane devono improvvisare. Il motivo è più spesso nella mancanza di cantieri gratuiti. Ad esempio, nella città di Mosca, quando era in costruzione la stazione Delovoy Tsentr della linea gialla, l'auto era montata su un appezzamento di terreno non più grande di una palestra scolastica. Lo scudo doveva essere costruito sottoterra, abbassandosi anello per anello.

E sul sito di "Petrovsky Park" c'è stato pochissimo tempo per assemblare il meccanismo. Di solito ci vogliono un mese o due per assemblare lo scudo e, per assemblarlo più velocemente, la testata del peso di circa 150 tonnellate non è stata smontata, ma completamente abbassata a una profondità di 28 metri. Per questo, è stata installata una gru da 450-500 tonnellate sul bordo della fossa. Gli specialisti hanno fatto molti calcoli per assicurarsi che non avrebbe fatto crollare la fossa di fondazione.

Anche i costruttori di Mosca hanno le loro invenzioni. Sono stati i primi al mondo a costruire tunnel per scale mobili usando scudi. Il know-how è stato applicato alla stazione Maryina Roshcha della linea verde chiaro. Questa pratica non si è diffusa all'estero, perché in Europa le stazioni sono costruite principalmente a bassa profondità e le gallerie per le scale mobili sono scavate a mano.

Il segreto delle gallerie a doppio binario

Il gigante Lily è necessario per costruire tunnel a doppio binario. I treni al loro interno vanno l'uno verso l'altro. Se in una stazione convenzionale i binari corrono su entrambi i lati di una piattaforma, sui nuovi binari passeranno in due direzioni al centro della sala e due piattaforme saranno posizionate sui lati. Pertanto, sono chiamati a doppio binario.

Tali scudi passano più lentamente dei tunnel convenzionali, di sei metri di diametro. Perché vengono costruiti? In primo luogo, il periodo di realizzazione del tunnel è ancora più breve, perché è in costruzione un solo tunnel invece di due. In secondo luogo, questa tecnologia riduce i costi.

Tali tunnel saranno costruiti a Mosca in tre anni. Due sezioni a doppio binario appariranno sulla linea della metropolitana Kozhukhovskaya e altre due - sul terzo circuito di interscambio, a nord e ad est di Mosca. Questo metodo è utilizzato in tutto il mondo. Ad esempio, a Madrid il 90% di tutti i tunnel è costruito in questo modo. A proposito, la tecnologia stessa si chiama spagnola.

Come il verme ha aiutato a inventare il tunnel macchina a dondolo

Secondo la leggenda, l'ingegnere inglese Mark Brunel creò una macchina per scavare tunnel osservando da vicino il verme di una nave. La sua testa è ricoperta da un guscio duro, con l'aiuto del quale il verme perfora un albero e lascia uno strato di calce sulle pareti del passaggio.

L'imperatore russo Alessandro I chiese all'inventore di progettare un tunnel sotto la Neva e costruirlo con una macchina del genere, ma i piani non si avverarono. L'imperatore decise di costruire un ponte nel luogo designato e per la prima volta lo scudo fece un tunnel non a San Pietroburgo, ma a Londra.

record di Mosca

Nell'arsenale dei costruttori della metropolitana di Mosca, all'inizio c'erano solo otto cavalli e un camion, anche le pale dovevano essere prese dai bidelli. Per la prima volta a Mosca, lo scudo del tunnel è stato sotterraneo nel 1933-1934, quando era in costruzione la sezione tra Lubjanka e Piazza Teatralnaya. Sotto la sua protezione, è diventato non solo più facile costruire tunnel in profondità, ma anche più sicuro. L'ingegnere americano George Morgan, che ha consigliato i costruttori, ha avvertito che lo scudo non può superare più di 75 centimetri al giorno. Ma i lavoratori di Mosca hanno stabilito un record: sono riusciti ad aumentare la velocità e a camminare per più di 4,5 metri in 24 ore.

Oggi le macchine funzionano decine di volte più velocemente. I tunnel sono posati da modernissimi scudi tedeschi Herrenknecht, canadese LOVAT e americano Robbins. A proposito, anche la nuova Lilia, che ha impiegato quasi un anno per essere creata, è tedesca, come Anastasia e Almira. È stata portata dalla Germania ad aprile.

I corpi idrici hanno sempre posto sfide agli ingegneri. All'inizio, i fiumi erano potenti aiuti al commercio. Ma prima o poi, la gente doveva arrivare dall'altra parte.

Le barche come i traghetti erano la soluzione più ovvia e più ovvia. Alla fine, gli ingegneri hanno iniziato a costruire ponti. Ben presto, tuttavia, c'erano persone che volevano realizzare tunnel per corpi idrici. Oltre ad assumere una squadra di talpe e castori di prim'ordine, come si potrebbe fare?

Gli operai hanno aperto i cancelli uno alla volta per scavare qualche centimetro di terra. Dopo che sono stati fatti pochi progressi, l'intero scudo verrà spinto in avanti. Dietro si sta costruendo uno spesso muro di mattoni, che diventerà il guscio del tunnel.

Era, ovviamente, un lavoro molto laborioso. Ad esempio, i suoi lavoratori impiegarono nove anni (dal 1825 al 1843) per costruire un tunnel lungo 365 metri sotto il Tamigi a Londra. È diventato il primo tunnel sottomarino al mondo.

La tecnologia è avanzata molto dai tempi di Brunel. Oggi, i tunnel sottomarini sono creati da enormi macchine perforatrici. Queste macchine costano milioni di dollari, ma possono creare grandi tunnel in brevissimo tempo.

Un piatto rotondo con taglierine a disco ruota per tagliare la roccia centimetro per centimetro, lentamente e con sicurezza. Quando la macchina scava il tunnel, aiuta a rafforzare le pareti, che alla fine sostengono il tunnel.

La Francia e l'Inghilterra hanno utilizzato 11 enormi macchine per la perforazione di tunnel per creare in soli tre anni record: tre tubi che compongono il canale di 51 chilometri sotto il Canale della Manica. Il tunnel è chiamato il tunnel dell'euro o il tunnel sotto la Manica. Ora questi tunnel collegano i due paesi sott'acqua.

Un altro nuovo metodo per creare tunnel sottomarini è il metodo di scavo. Per utilizzare questo metodo, i costruttori scavano una fossa nel letto di un fiume o di un oceano. Quindi affondano i tubi finiti in acciaio o cemento armato nella trincea. Dopo che il tubo è stato ricoperto da uno spesso strato di roccia, gli operai collegano le sezioni del tubo e pompano fuori l'acqua rimanente.

Questo metodo è stato utilizzato per creare il Ted Williams Tunnel, che collega il sud di Boston con l'aeroporto di Logan. I 12 giganteschi tubi d'acciaio che sono stati affondati nella trincea erano lunghi ciascuno 100 metri e contenevano un'infrastruttura completamente finita!

Gli ingegneri hanno sempre nuove idee. Sulla base di metodi sperimentali di taglio della roccia, i tunnel sottomarini possono essere costruiti domani utilizzando getti d'acqua ad alta pressione, macchine laser o ultrasoniche.

Le nuove tecnologie possono aiutare a costruire tunnel che una volta sembravano impossibili. Ad esempio, alcuni ingegneri vorrebbero costruire il Tunnel Transatlantico per collegare New York a Londra. Il tunnel lungo 4.960 chilometri fornirebbe spazio per un treno che potrebbe viaggiare a una velocità di 8.000 chilometri all'ora. Un viaggio che ora dura 7 ore in aereo potrebbe un giorno durare meno di un'ora!

All'inizio del XX secolo, a causa dell'aumento dei trasporti stradali, ferroviari e di altro tipo, si è posta la questione della riduzione del traffico e della creazione di ulteriori snodi di trasporto. In quel momento iniziò la costruzione intensiva di tunnel di trasporto: la metropolitana di Mosca, Pietroburgo, Nizhny Novgorod e molte piccole strutture sotterranee.

Tecnologia di costruzione di tunnel di trasporto

Le gallerie sono il tipo di costruzione stradale più difficile. Per attuare il progetto sono necessari geologi, geometri, progettisti, macchinari e attrezzature costosi e lavoratori qualificati.

La scelta del metodo di costruzione, profondità, lunghezza dipende dalle condizioni climatiche, topografiche e geologiche dell'area. La strada sotterranea può attraversare tutti i tratti difficili della strada. I tunnel attraversano gli ostacoli insormontabili del terreno di rilievo, sott'acqua, dove i ponti interferirebbero con la navigazione, sotto gli edifici della città (metropolitana), in terreni rocciosi.

La costruzione dei tunnel di trasporto viene eseguita in modo aperto e chiuso. A volte i due metodi sono combinati.

via aperta

Questo metodo viene utilizzato per l'interramento superficiale del tunnel a una profondità di 10-15 M. È più economico e meno laborioso del metodo chiuso. La tecnologia prevede lo scavo di una fossa, il rafforzamento delle pareti e il riempimento. Oltre ai principali lavori di costruzione, è anche necessario trasferire le comunicazioni ingegneristiche esistenti, per rafforzare il terreno sopra il tunnel.

Esistono diversi metodi comuni. Questi includono:

• Metodo del pozzo. Il metodo che richiede meno tempo, che fornisce le condizioni più favorevoli per l'indurimento del calcestruzzo, la posa dell'impermeabilizzazione. Secondo la tecnologia, viene scavata una fossa di fondazione per l'intera lunghezza del tunnel e le pile vengono guidate lungo il fondo della fossa di fondazione in passi di 1-2 m. Le pareti della fossa sono lasciate ad angolo di pendenza naturale senza fissaggio (se il terreno lo consente) o rinforzate verticalmente con rivestimento temporaneo. Il rivestimento viene eretto in modo standard, quindi l'intera struttura viene ricoperta di terra. È possibile posare strutture monolitiche già pronte lungo l'intera lunghezza del tunnel. Il metodo è stato utilizzato nella costruzione della metropolitana di Berlino, quindi a volte viene chiamato "Berlino".
• Metodo scudo. Durante la costruzione del tunnel viene utilizzato uno scudo mobile con e senza meccanismi per lo scavo del terreno. In quest'ultimo caso, lo sviluppo viene eseguito manualmente e l'attrezzatura svolge la funzione di ponteggi di lavoro e supporto mobile. Il meccanismo è molto spesso un corpo cilindrico, sotto la cui protezione viene eseguito il lavoro. La forma dello scudo corrisponde alla futura sezione trasversale del tunnel.
• Metodo di trincea. Consiste nello scavare pezzo per pezzo la penetrazione. Per le pareti verticali, viene utilizzato il metodo del muro di liquami. La sua essenza sta nel fatto che prima dell'inizio dei lavori attorno al perimetro della futura struttura sotterranea, vengono perforate piccole trincee con una larghezza di 0,4-1 m, fino all'impermeabilità. I vuoti delle trincee sono riempiti con malta d'argilla, che rafforza le pareti. Nel processo di costruzione del rivestimento, la soluzione in argilla viene sostituita da strutture in cemento armato monolitiche o prefabbricate.

In caso di terreni molto irrigati, terreni rocciosi fratturati, terreni sabbiosi-argillosi e altre condizioni geologiche instabili, viene applicato uno speciale rinforzo del suolo. Il rafforzamento include: disidratazione, congelamento del suolo, cementazione di rocce, consolidamento chimico, metodo ad aria compressa, ecc.

modo chiuso

Il metodo chiuso è più laborioso e pericoloso. Con questo metodo, la perforazione viene eseguita a una profondità di 20 m, se è impossibile eseguire lavori in modo aperto - a un letto poco profondo di penetrazione 10-15 m. La costruzione viene eseguita contemporaneamente su diverse sezioni del futuro scavo, il che accelera la messa in servizio. Lo sviluppo del terreno, il rivestimento porta i bordi da ciascun tronco all'incontro ai tronchi vicini, ad es. prima del collegamento delle singole sezioni.

Il metodo prevede la creazione di uno scavo - un vuoto artificiale nel terreno, il rafforzamento delle pareti con roshpan (traversa che collega i telai), lavori di impermeabilizzazione. Dopo la posa del tunnel, le sue pareti interne sono rivestite con ghisa, acciaio o armate con cemento armato, cemento.

Vari metodi sono utilizzati per le operazioni di tunneling, a seconda delle dimensioni del tunnel e delle condizioni ingegneristiche:

• Metodo scudo. Secondo la tecnologia, viene utilizzato uno scudo mobile di tipo di scavo meccanizzato o non meccanizzato. Il metodo non meccanizzato è meno produttivo e viene utilizzato in gallerie lunghe fino a 1-1,5 km.

Nel processo di sistemazione di una struttura sotterranea, viene eseguito lo scavo meccanico, il terreno sviluppato cade su un rotore con frese, quindi su un trasportatore e trasportato su carrelli. La velocità di penetrazione meccanizzata arriva fino a 1200 m al mese. In ambienti aggressivi e instabili vengono utilizzate schermature con sovrapprezzo attivo. Durante i lavori, il rivestimento del tunnel viene rinforzato. Può essere fatto alimentando calcestruzzo, aria compressa, compattazione del suolo. Nella zona fondo pozzo viene creato un sovrapprezzo attivo.

Riferimento. Il primo scudo a tunnel fu progettato nel 1825 durante la costruzione della metropolitana sotto il Tamigi. È stato creato da Mark Brunel quando ha guardato il verme della nave. L'inventore notò che la testa del verme era coperta da un guscio. Con una mascella seghettata, ha perforato un albero. Più in profondità, il verme ha lasciato uno strato protettivo di calce sulle pareti del passaggio.

• Metodo faccia solida. Lo sviluppo del terreno viene eseguito immediatamente per l'intera sezione trasversale della penetrazione; il fissaggio in legno-metallo è fissato alle pareti per la protezione temporanea durante la costruzione del rivestimento della galleria.
• Metodo della montagna, basato su scavi successivi in ​​parti con l'installazione di elementi di fissaggio in legno. Sotto la protezione degli elementi di fissaggio, è anche dotato il rivestimento del tunnel.

A seconda della roccia del suolo esistente, viene scelta l'una o l'altra tecnologia.

Metodi per la realizzazione di gallerie di trasporto per terreni rocciosi stabili e medio-duri:

• Metodo di estrazione che utilizza tecniche di perforazione e brillamento. La faccia è perforata con pozzi esplosivi. Dopo l'esplosione, la roccia distrutta viene trasportata in superficie. Viene installato un supporto temporaneo, sopra il quale viene applicato uno strato di arco in acciaio e cemento armato o rivestimento in cemento.
• Metodo Combina. Differisce nel modo in cui viene scavato. Lo scavo viene effettuato in parte da speciali mietitrebbie con vari tipi di coltelli trituratori.
• Nuovo metodo austriaco. Il metodo più economico e diffuso a basso consumo di materiale. È ampiamente applicabile per i tunnel urbani locali. Dopo la creazione della penetrazione, si procede con la formazione del rivestimento temporaneo sulla massa di terreno adiacente: rinforzo con ancoraggi a scacchiera, rinforzo. Il carico principale è sostenuto dalla massa del suolo. In questo caso il rivestimento permanente (applicazione dello strato interno di calcestruzzo a spruzzo di spessore 10-35 cm, e applicazione dello strato esterno di calcestruzzo di spessore 5-15 cm) può essere avviato a notevole distanza dal fondo dopo il provvisorio supporto si è esaurito. Il lavoro concreto è organizzato immediatamente sull'intera area della sezione trasversale del tunnel.

In ambienti deboli, irrigati, aggressivi, è applicabile:

• Metodo dello scudo che utilizza pesi nell'area di macellazione.
• L'uso di aria compressa, congelamento, rivestimento di terreni, pompaggio di acque sotterranee nell'area del tunneling.

Per terreni instabili, pesanti e molto fratturati, si usa:

• Metodo di schermatura che utilizza lo scarico meccanizzato del suolo.
• Nuovo metodo austriaco che utilizza una volta cedevole.

In montagna, il metodo minerario più comune con l'uso di operazioni di perforazione e brillamento, macchine per tunneling in scudi. Vengono utilizzate sezioni subacquee, a caduta o a scudo. Entro i limiti della città, il metodo aperto più accettabile. In condizioni non standard, viene utilizzato il metodo di penetrazione a spinta, fissaggio con reagenti chimici o disidratazione, congelamento dei terreni.

Il rivestimento delle gallerie di trasporto a motore è in metallo (ghisa, acciaio) o monolite (cemento armato, cemento). Contorni a volta - il più delle volte da calcestruzzo spruzzato o calcestruzzo in casseforme. Il rivestimento circolare è unito da singoli elementi metallici o in cemento armato di sezione nervata o piena. Il rivestimento rettangolare è dotato di strutture a telaio in cemento armato prefabbricato o monolitico. Per le gallerie a terra, al posto dei portali iniziali e finali, sono attrezzati muri di recinzione e sostegno portanti, progettati architettonicamente. I tunnel stradali e urbani subacquei nella maggior parte dei casi sono progettati sotto forma di strutture a rampa di altezza variabile.

Caratteristiche dei tunnel di trasporto

Principali caratteristiche tecniche dei tunnel di trasporto:

• la dimensione del profilo longitudinale, lunghezza;
• il numero di corsie (2,3, 4, 7, 6, 8);
• angolo di inclinazione (da 3 a 40 , molto raramente fino a 60 );
• la forma della sezione trasversale della penetrazione (circolare, a volta, rettangolare);
• traiettoria di movimento sul sito (dritta, curva con raggio minimo di curvatura di 250-400 m);
• profondità di occorrenza (poco profondo fino a 10 m, profondo oltre 10-12 m).

La dimensione e la forma sono selezionate in conformità con GOST 24451-80, tenendo conto dei meccanismi utilizzati, del posizionamento dei dispositivi operativi, dell'approccio degli edifici.

Sistemi di ingegneria nelle gallerie

Ogni tunnel è progettato con sistemi di ingegneria per un funzionamento regolare e sicuro. Esso:

• alimentazione e ventilazione di scarico, rimozione dei fumi;
• analizzatore di gas;
• illuminazione elettrica; controllo dell'illuminazione elettrica;
• Protezione antincendio;
• stazione di pompaggio di drenaggio per la rimozione dell'acqua;
• sistema di sbrinamento;
• sistema di sicurezza e controllo del traffico;
• scambio dati tramite cavo in fibra ottica dal controllore alla sala controllo.

I sistemi moderni sono progettati per essere automatizzati. Possono essere controllati da remoto e manualmente.

Inoltre, secondo le norme di sicurezza, vengono realizzate nicchie nelle pareti delle gallerie per attrezzature antincendio, allarmi, quadri elettrici e uscite di sicurezza ogni 100 m.

Riferimento. Il ricambio d'aria nelle gallerie raggiunge diverse migliaia di m3 al secondo. Ad esempio, nell'autotunnel del San Gottardo, il flusso d'aria è di 2150 m3 / sec, che equivale all'attraversamento del tunnel di 1850 auto all'ora.

I tunnel più lunghi e profondi

Il tunnel più lungo del mondo è considerato l'acquedotto del Delaware, che si trova nello stato di New York, negli Stati Uniti ed è stato costruito nel 1945. La sua lunghezza è di 137.000 m. Questo è il principale tunnel idrico dello stato, che viene perforato attraverso il rocce.

Il tunnel del San Gottardo, in Svizzera (57.091 m) è il tunnel stradale più lungo del mondo. Dall'estremità nord si esce vicino al villaggio di Erstfeld e l'uscita sud si trova vicino al villaggio di Bodio. Grazie alla nuova linea di trasporto, il tempo di percorrenza da Zurigo a Milano è stato ridotto di 1 ora. Si compone di 2 linee parallele per il traffico bidirezionale, collegate da gallerie. Inaugurato nel 2016.

La metropolitana più lunga del mondo è Guangzhou, costruita in Cina nel 2010. La sua lunghezza è di 60 400 m.

La strada sotterranea più lunga della Russia è la metropolitana di Mosca. La sua lunghezza è di 37.800 m ed è stata considerata la metropolitana più lunga del mondo dal 1978 al 1984, dal 1990 al 1995.

Eiksund Road Tunnel è considerato il più profondo del mondo. Corre lungo il fondo dello Sturfjord nella provincia norvegese di Møre og Rumsdal, collega le città di Eiksund e Rjanes. Il tunnel è profondo 287 m.