«Обуховский завод» завершил крупный контракт на поставку оборудования Метрострою Северной столицы России. Петербургские метростроевцы получили два современных тоннелепроходческих комплекса диаметром 5,6 м, два тоннельных наклонных укладчика с породопогрузочными машинами и 19 тоннельных блокоукладчиков различного диаметра.

Стало известно, что новое оборудование будет задействовано в горнопроходческих работах при строительстве Красносельско-Калининской линии (коричневая ветка) на участках от станции «Каретная» («Обводный канал-2») до станции «Путиловская».

Как отметил губернатор Александр Беглов, развитие метрополитена — один из десяти ключевых приоритетов Петербурга на ближайшие годы, а метростроение — стратегически важная для города отрасль. Поэтому особенно значимо, что такие крупные и сложные проекты реализуются именно на петербургских предприятиях.

Кроме того, использование отечественного оборудования — гарантия бесперебойности работ, технологической независимости проектов и успешный пример импортозамещения.

«Наше оборудование будет работать надежно и ускорит темпы строительства метро в любимом городе», — пообещал заместитель генерального директора Концерна ВКО «Алмаз-Антей», генеральный директор НПО «Обуховский завод» Михаил Подвязников.

Сумма контракта составила 2,37 млрд рублей, то есть примерно по $ 14 млн за единицу. К этой цифре вернемся чуть позже, хотя она очень показательная.

Казалось бы, новость сама по себе интересна только жителям города на Неве. Однако западные спецы в один голос утверждают, что разработка тоннелепроходческих комплексов (ТПК) является важнейшим показателем уровня технологического развития страны, поскольку эти машины объединяют в себе передовые инженерные разработки, автоматизацию и цифровые технологии. Дескать, это удел передовых экономик, и тут без всякого преувеличения.

Дело в том, что разработка тоннелепроходческих комплексов требуют высокой степени адаптации к сверхсложным условиям работы как в твердых породах, так и в мягком и мокром грунте. Проблемы включают деформацию грунта, обвалы, высокие напряжения на месте, водоносные образования и разрывы горных пород, что требует сложной инженерной подготовки для резки, выемки грунта, погрузочно-разгрузочных работ и устойчивости машины.

Мягкие грунты могут привести к его оседанию, в то время как твердые породы способны вызвать обвалы. Но это не самая большая часть трудностей, к которым должен быть готов комплекс в своей подземной работе. ТПК мало того, что необходимо поддерживать устойчивость забоя и управлять вышеозначенными рисками, но и быть готовым к локальным авариям, таким как как прорыв большого объема воды и падение валунов.

Кроме того, разработка режущего инструмента, способного эффективно работать с различными типами горных пород и напряженными условиями, представляет собой серьезную трудность.

Оптимизация конструкции инструмента требует глубокого понимания режимов разрушения горных пород. Отдельной головной болью для технологов является эффективное управление извлеченной горной породой, особенно когда процесс трудно контролировать.

Все эти трудности как раз и сошлись в Санкт-Петербурге, который расположен на территории дельты реки Нева, что делает грунт насыщенным водой и мягким. Это создаёт большие трудности для строительства подземных объектов, прежде всего, из-за грунтовых вод и нестабильных грунтов. Общепризнанно, что именно в Питере строительство метрополитена является одним из сложнейших в мире.

Специалисты утверждают, что в Питере можно без особых проблем строить метро только на глубине 40−60 м, где уже залегают сухие кембрийские глины, а вот выше — придется столкнуться с тяжелейшими условиями прокладки туннеля. В любом случае, чтобы добраться до относительно удобного слоя, необходимо будет преодолеть опасную зону.

Но тут есть нюансы. Глубокое метро — это очень длинный эскалатор. Например, спуск и подъём на станции метро «Парк Победы», находящейся на глубине 84 метра, занимает около 6−7 минут в одну сторону.

К странам, обладающим всесторонним технологическим опытом в разработке тоннелепроходческих комплексов, относятся Китай, Германия, Япония, Соединенные Штаты и Южная Корея, причем КНР занимает значительное место в производстве и внедрении щитовых тоннелепроходческих машин. Индия, Канада, Испания и Италия также внедряют технологии подземного строительства, но только в кооперации с лидерами.

Обзор технической литературы показал, что только Китай демонстрируют всесторонний технологический потенциал на протяжении всего цикла разработки и производства этих машин — от проектирования до эксплуатации.

Другие передовые экономики все-таки заимствуют друг у друга те или иные инженерные решения, пусть и в небольших объемах.

Интересно, что обзорщики и прогнозисты по урбанистике предрекают бум на глобальном рынке туннельного оборудования. Это связано с ростом мегаполисов и, как следствие, с увеличением спроса на эффективный подземный транспорт. Особо отмечается, что за ТПК уже выстроилась очередь и, в принципе, все тоннелепроходческие комплексы разбираются как горячие пирожки. Сдерживающим фактором остается их цена.

Стоимость нового тоннелепроходческого комплекса может сильно варьироваться в зависимости от условий, где он будет эксплуатироваться. Для спокойных грунтов машины для прокладки туннеля диаметром 5,6 м стоят от $ 15 млн до $ 30 млн. Но это еще по-божески. Немцы из Wirth GmbH продают свои ТПК по цене $ 100 млн за единицу.

Если бы Питер, к примеру, заказывал комплексы в ФРГ, то переплата по сравнению с нынешней ценой оказалась бы восьмикратной, да и не факт, что обозленные на Россию немецкие правители-реваншисты разрешили бы своим промышленникам такую сделку.