Строительство продолжения Фрунзенского радиуса. Часть 1

Август 2019 года для петербургского метрополитена — жаркая пора. Готовится к пуску новый участок Фрунзенского радиуса, включающий три станции «Проспект Славы», «Дунайская», «Шушары» и электродепо «Южное».

Фрунзенский радиус является южным участком Фрунзенско-Приморской линии метрополитена Санкт-Петербурга, лучше известной горожанам как пятая или фиолетовая.

Новый участок линии метрополитена проходит вдоль одной из центральных магистралей района Купчино – улицы Бухарестской. Его длина без учета депо составляет 5,23 км. Примечательно, что большая часть этой трассы построена необычным для петербургского метростроения способом — это двухпутный тоннель длинной в 3,79 км. Наружный диаметр этого тоннеля составляет 10,3 м.

Ожидается, что пропускная способность нового участка линии будет 40 пар поездов в час, а суточный объем пассажирских перевозок на первый период эксплуатации предположительно составит 997 тыс. пассажиров.

Проектную документацию для нового участка метрополитена разработал «Ленметрогипротранс», а право на выполнение работ получил петербургский «Метрострой» — компания, построившая абсолютно все станции метрополитена в городе на Неве. Этому участку предстояло стать «полигоном» новых технологий. Так, станция «Дунайская» возводилась новым для Северной столицы методом «top-down», что означает сверху вниз, а сам перегонный тоннель решено было сделать двухпутным.

Сегодня, когда новые станции готовятся к пуску, мы проследим, как шло строительство. Итак, перегон «Шушары» — «Дунайская» и участок от «Дунайской» до демонтажной камеры у станции «Проспект Славы» было решено построить новейшим тоннелепроходческим механизированным комплексом (ТПМК) Herrenknecht S-782 «Надежда», который «Метрострой» специально для этой цели приобрел в Германии за 23 млн евро. Этот двухпутный тоннель стал первым в своем роде не только для Петербурга, но и для всей России, а также для стран бывшего советского Союза.

Проходка, стартовавшая 23 января 2014 года со стороны станции «Шушары» и завершившаяся 11 июня 2015 года в демонтажной камереперед станцией «Проспект Славы», велась полностью механизированным способом.

От депо «Южное» до станции «Шушары» ведет наземная галерея. Первый участок двухпутного тоннеля от «Южной» до «Дунайской» достигает глубины всего 20 м, затем тоннель опускается до отметки минус 56 метров в районе станции «Проспект Славы». Подготовка строительной площадки для стартового котлована для наземной части тоннеля началась еще в ноябре 2012 г. Сложная петербургская геология дала о себе знать уже на подготовительном этапе: при оборудовании строительного городка техника увязала в болоте, построенные подъездные пути проседали и разрушались. Поэтому в зоне будущего котлована строительство началось с укрепления водонасыщенных грунтов с помощью струйной цементации. За четыре месяца бригады «ЗАО СМУ №13 Метрострой» пробурили порядка 2 000 скважин.

После укрепления слабых грунтов в январе 2013 года началось строительство форшахты стартового котлована для устройства стены в грунте. Далее приступили к укреплению грунтов внутри стартового котлована. Для этого также использовали струйную цементацию, пробурили около 2 500 скважин. Спустя полгода, была построена наземная галерея, которая примыкает к котловану: забетонировано жесткое основание и перекрытия, сделана гидроизоляция, сняты опорные пояса. Строительство стартового котлована завершилось в августе 2013 г. Начались работы по установке первого кольца постоянной обделки в районе станции «Южная».

Как мы уже отметили выше, проходка двухпутного тоннеля осуществлялась с помощью тоннелепроходческого механизированного комплекса S-782 немецкой фирмы Herrenknecht AG. По мощности он превосходит все предыдущие модификации щитов, которые применялись в метростроении Петербурга.

В августе на стройплощадку началась поставка деталей щита, и в сентябре строители приступили к сборке. 23 января на стройплощадке станции «Южная» состоялся запуск щита, сопровождаемый торжественной презентацией нового ТПМК «Надежда». По мере прохождения щита особое внимание уделялось своевременной доставке материалов, оборудования и тюбингов. Еще одно важнейшее звено — растворный узел. Проблема заключалась в том, что при увеличении протяженности трассы, проходка отдалялась от растворного узла, а скорость доставки раствора оставалась 8 км/ч.  Необходимо было наладить бесперебойную подачу раствора для нагнетания за обделку. Было принято решение скорректировать консистенцию исходного раствора в целях экономии времени. В среднем, за сутки удавалось установить около 6 колец.

В мае 2014 г. было принято решение об остановке щита. К тому моменту ТПМК преодолел 713м и достиг цифру в 230 колец. Детальное обследование в кессоне показало, что 50% рабочих элементов рабочего органа подверглось сильнейшему воздействию многочисленных валунов, сконцентрированных в обводненном породном массиве. Рабочий орган «Надежды» нуждался в замене режущих и скалывающих элементов.

В процессе ремонта была выполнена замена практически всех датчиков износа, всех каналов пеногенерации, заменили уплотнитель на главном подшипнике рабочего органа, усилили противоположную плоскость ротора со стороны рабочей камеры листами карбида хрома. Замене подлежали также все ковши и шарошки. Помимо восстановительных работ на режущем органе, был выполнен целый ряд дополнительных ремонтов: перебраны все насосы первичного нагнетания с заменой подшипников, колец и кареток, практически полностью сменили щеточное уплотнение, был выполнен серьезный ремонт подающего устройства тюбингов.

Для его усиления были использованы специальные биметаллические листы, шарошки по скальным породам, дополнительная зашита от истирания ротора. Ремонт режущего органа был закончен, и ТПМК продолжил работу в августе 2014 г. Однако, спустя месяц, была произведена еще одна остановка щита. Практически сразу за проезжей частью улицы Бухарестская. Решение остановиться было продиктовано особым характером геологических условий и наземной обстановкой: впереди начиналась проезжая часть улицы ОлекоДундича. Осмотр показал, что отремонтированные коренные элементы защиты рабочего органа износу практически не подверглись. Способ ремонта был предложен правильно, а сам ремонт произведен на высоком техническом уровне. Щит продолжил свое движение уже 30 сентября.

Следующая остановка щита производилась только в начале марта 2015г. Осмотр показал, что необходимо заменить только некоторые расходные части режущего органа, а ротор и его усиленная поверхность в абсолютном порядке. Средняя скорость щита составляла уже 9-10 колец. 27 мая 2015 года ТПМК достиг демонтажной камеры. Строительство первого в Санкт-Петербурге двухпутного тоннеля на перегоне «Южная» – «Дунайский проспект» – «Проспект Славы» Фрунзенской линии было завершено.

На этом мы завершаем первую лекцию из цикла «Строительство Фрунзенского радиуса». Последующие две лекции будут посвящены строительству станций «Проспект Славы», «Дунайская», «Шушары».