Под Москвой началась операция: подземный щит идёт под рекой, где давление воды не прощает просчётов

Когда под Москвой начинает работать тоннелепроходческий щит, это уже не просто инженерный процесс — это масштабная операция, требующая точности и постоянного контроля. ТПМК «Ольга», приступившая к прокладке левого перегонного тоннеля между станциями «Новомосковская» и «Сосенки», станет частью большого этапа развития южного направления столичного метро. На глубине десятков метров под землей инженеры решают задачи, сравнимые с хирургией — малейшая ошибка может стоить месяцев работы.

Подземная операция длиной в полтора километра

Как сообщил заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Владимир Ефимов, тоннель между станциями «Новомосковская» и «Сосенки» будет иметь протяженность свыше 1,6 километра. Работы ведутся с применением тоннелепроходческого механизированного комплекса (ТПМК) «Ольга». Часть маршрута проходит под руслом реки Сосенки — расстояние от тоннеля до дна составит всего около 5,5 метра.

«Длина тоннеля превысит 1,6 километра, часть пути пройдет под руслом реки», — сообщил Ефимов.

Такой участок требует повышенной точности в регулировке давления на забое и непрерывного мониторинга состояния породы. В условиях водонасыщенных песков малейшее изменение давления может привести к деформации или разгерметизации. Именно поэтому щит оснащен системой автоматического контроля, позволяющей мгновенно реагировать на изменения в окружающем грунте.

Почему прокладка под рекой столь рискованна? Потому что давление воды создаёт нагрузку на своды тоннеля, а любой просчёт грозит подмывом или оседанием. Поэтому инженеры «Мосинжпроекта» рассчитывают каждый метр, применяя многослойные кольца обделки и специальные составы для уплотнения грунта.

Как работает ТПМК «Ольга»

Механизированный комплекс «Ольга» — это гигант длиной более 100 метров, способный одновременно бурить, укреплять и вывозить грунт. Он спроектирован для работы в самых разных типах почв: от глинистых до водонасыщенных песков. Его режущая головка оснащена системой балансировки давления, а тыловая часть — оборудованием для установки железобетонных тюбингов, из которых формируется стенка тоннеля.

Такая техника уже доказала свою эффективность в столичных проектах. По данным АО «Мосинжпроект», под управлением этого комплекса было построено около 11 километров тоннелей московского метро. Среди них участки Таганско-Краснопресненской, Некрасовской и Большой кольцевой линий.

«Тоннелепроходческий щит “Ольга” уже не раз решал подобные сложные задачи», — пояснил генеральный директор АО «Мосинжпроект» Максим Гаман.

Чем этот проект отличается от предыдущих? В отличие от тоннелей, проложенных, например, между «Лухмановской» и «Улицей Дмитриевского», участок под рекой Сосенкой потребует усиленного контроля за гидростатическим давлением и постоянного анализа деформации. Здесь инженеры используют не только датчики, но и цифровые модели, имитирующие поведение грунта при движении щита.

Инженерия под давлением

Чтобы безопасно вести проходку, специалисты используют технологию балансировки давления на забое. Она позволяет равномерно распределять усилие на грунт и предотвращать оседание поверхности. Параллельно ведётся контроль влажности и плотности извлекаемой породы — любые отклонения сигнализируют о возможной угрозе.

Набор действий инженеров напоминает хирургический протокол:

1. Проверка параметров давления в камере щита.

2. Коррекция скорости вращения режущего диска.

3. Уплотнение грунта за тюбинговыми кольцами.

4. Мониторинг оседания поверхности с помощью геодезических датчиков.

Можно ли вести такие работы без прерывания движения по соседним линиям? Да, при условии использования глубинных уровней проходки и ограниченных зон вибрации. Москва уже применяла этот метод при строительстве тоннелей в районе «Народного Ополчения», где плотность городской застройки максимально высока.

Ошибки при бурении в водонасыщенных слоях приводят к прорывам воды и длительным остановкам. Так было на ряде зарубежных объектов, где не удалось своевременно стабилизировать давление. Альтернатива — постоянное использование датчиков обратной связи и анализ данных в режиме реального времени, что и внедрено в московских проектах.

История и опыт московских тоннелей

Москва использует ТПМК уже более двух десятилетий, начиная с проектов конца 1990-х. Но «Ольга» — одна из новейших машин, построенных по индивидуальному заказу для столичных условий. Она получила имя по традиции — каждая машина, работающая в подземных работах, носит женское имя, символизирующее надёжность и удачу.

Сравнение с прежними поколениями техники показывает, насколько выросла производительность. Если старые комплексы проходили около 8–10 метров в сутки, современные выходят на 15–20, сохраняя качество укрепления. При этом система удалённого управления позволяет вести мониторинг всех параметров без спуска операторов под землю.

А что если условия изменятся во время проходки? Тогда комплекс способен автоматически перестроить режим работы. Это особенно важно при переходе от сухих грунтов к водоносным слоям. В таких случаях применяются специальные добавки, создающие герметичную «штору» вокруг режущей головки.

В прошлом подобные технологии использовались при строительстве тоннелей под Москвой-рекой и Яузой. Опыт тех работ позволил создать стандарты безопасности, которые сегодня применяются на всех новых объектах.

Контроль и безопасность подземных проектов

Современное метро невозможно строить без системного мониторинга. На объекте работают несколько команд: геодезисты, инженеры по контролю за грунтом, операторы ТПМК и специалисты по безопасности. Все данные стекаются в единый центр управления, где в режиме реального времени отслеживается положение щита и давление на стенки тоннеля.

Если раньше контроль вёлся визуально и с задержкой, то сегодня данные поступают непрерывно. Это снижает риск ошибок и позволяет корректировать процесс мгновенно. В условиях плотной застройки это критически важно: даже минимальное оседание может повредить инженерные сети или здания.

Может ли технология ТПМК использоваться в других проектах? Да, но её адаптируют под конкретную геологию. В московском регионе — преимущественно глины и песчаники, в Санкт-Петербурге — водонасыщенные суглинки, а в Сибири — вечная мерзлота. Поэтому универсальных решений нет: каждый проект требует индивидуальной настройки.

Контроль безопасности включает также регулярные проверки состояния грунта над тоннелем. По завершении каждого этапа инженеры оценивают стабильность пород, чтобы исключить деформации в будущем. Такие меры обеспечивают долговечность конструкций и безопасность пассажиров.

Перспектива развития южного направления метро

Тоннель от «Новомосковской» до «Сосенок» — часть большого проекта продления Коммунарской линии. После завершения этого участка станция «Сосенки» станет важным транспортным узлом для Новой Москвы. Она соединит жилые районы с центральными линиями метро, снизив нагрузку на наземный транспорт.

Для жителей южных округов это означает сокращение времени в пути и появление новых маршрутов пересадок. По оценкам специалистов, после запуска линии пассажиропоток может превысить 200 тысяч человек в сутки. Это изменит транспортную карту региона и перераспределит потоки на МЦД и автобусных направлениях.

Можно ли ускорить строительство таких тоннелей? Теоретически — да, но только при увеличении количества комплексов. Однако скорость всегда ограничена безопасностью: при слишком быстром движении щита возможны отклонения траектории, что недопустимо вблизи жилых кварталов.

По мере завершения левого тоннеля ТПМК «Ольга» будет переброшена на соседний правый перегон. Таким образом, вся подземная часть участка «Новомосковская» — «Сосенки» будет выполнена одной машиной, что обеспечит одинаковую геометрию и стабильность конструкций.