В мире существует огромное количество тоннелей, из них не более 100 имеют протяженность более 10 км. На территории России построен самый длинный железнодорожный путь, частично проходящий в недрах горы, — Северомуйский. Согласно печальной статистике, его строительство стоило жизни 31 человеку. Условия строительства пути специфические, и, если бы не инженерные находки, то погибших могло бы быть намного больше. На пути строительства Байкало-Амурской магистрали стал преградой огромный горный хребет – Северомуйский хребет. Его протяженность составляет 300 км, при этом ширина горной породы — 30 км. Для того чтобы продолжить строительство, потребовалось прорубить гору насквозь, а это было непросто, если учесть неоднородности грунта и внутренние водные потоки.
В процессе строительства было более 50 аварий, которые могли привести к отмене проекта.
Опасный Северомуйский обход
Первоначально предполагалось, что Северомуйский тоннель будет запущен в эксплуатацию в 1986-1987 году, и для открытия движения по временной схеме было принято решение построить временный обход. Но так получилось, что обходов было два.
Первый обход построили довольно быстро, с августа 1982 по март 1983 года. Он был чуть длиннее тоннеля (24,6 километра против 15 подземных), но с уклоном в сорок тысячных. Это значит, что на каждые 100 метров длины перепад высоты составлял 4 метра. Для железной дороги это запредельная величина. В результате грузовые поезда приходилось расцеплять на несколько частей, и тепловоз перевозил всего по нескольку вагонов. Пассажирское движение на обходе из соображений безопасности было вообще запрещено — от станции Ангаракан до станции Казанкан пассажиров по дороге, проложенной рядом с обходом, перевозили машинами-вахтовками. Сейчас рельсы с этого обхода сняты, но насыпь и грунтовка сохранились почти везде.
К 1985 году стало понятно, что сооружение Северомуйского тоннеля затягивается на неопределенный срок. Поэтому было принято решение о строительстве второго временного обхода, которое началось в ноябре 1985 года. Для уменьшения уклона до 18 тысячных пришлось очень сильно его удлинить, чтобы найти оптимальный маршрут. В результате длина второго обода составила 64 километра. Теперь обход петлял по долинам, переходя с перевала на перевал, постепенно вбираясь наверх. По этому обходу уже разрешалось грузовое и пассажирское движение, однако скорость составов не превышала 20 км/ч. Самым опасным участком стал виадук, получивший название «Чертов мост». Те, кто хоть раз побывал на этом участке, ещё долго вспоминают его. Виадук имеет протяженность 360 м, дугообразный путь расположен под уклоном. Дорога построена над руслом реки Итыкит на высоте 35 м. Тяжелые вагоны, проезжая по ней, раскачивают конструкцию. Опытные машинисты проезжали по ней, взяв волю в кулак, но даже это не останавливало туристов — любителей острых ощущений, из-за которых это место также приобрело печальную славу. Сейчас, после открытия Северомуйского тоннеля, по виадуку разрешено движение только одному специальному составу. На этом обходе было сооружено два петлевых тоннеля (2,14 км и 752 м). Движение по нему было открыто в 1989 году.
Планирование строительства Северомуйского тоннеля
Открытие тоннеля протяженностью 15 км 343 м стало знаменательным событием. Путь стал знаменит благодаря уникальному расположению в северной части Бурятии. Неподалёку находится северный берег Байкала, окружённый вечной мерзлотой и плотными горными хребтами. При строительстве особую сложность добавляли внутренности горы, которые оказались непредсказуемыми и периодически доставляли значительные неприятности. Инженерам приходилось на ходу придумывать, как обходить все новые и новые препятствия, работ подобной сложности в мире не ранее не осуществлялось.
Первым сюрпризом оказался радиоактивный газ радон, источник которого обнаружили в недрах. Из-за его высокой концентрации, превышающей нормы в 15 раз, работы приходилось вести в специальных защитных костюмах.
Второй проблемой стала структура породы, оказавшаяся чрезвычайно неоднородной. Горные хребты оказались насквозь испещренными трещинами. Они имели различную толщину, глубину и направление. Многочисленные пробы и исследования хребта не давали 100-процентной картины, которая была необходима инженерам для продолжения безопасного строительства. Пришлось прибегнуть к нестандартным способам изучения объекта. С помощью съёмок со спутника выяснилось, что некоторые разломы просто огромные — их длина более 1 км — плюс, в недрах обнаружились горные водопады. Перемешанные с камнями и грязью водяные потоки мощно вырывались из горной породы. Предусмотреть все таящиеся опасности было невозможно
На одном участке при прохождении массива проходчики наткнулись на гигантский плавун, скрывавшийся за гранитной перемычкой. Под давлением внутри горы плавун, состоящий из массы воды с песком, прорвал перемычку и устремился в тоннель. 20-тонный грузовик унесло этим потоком на 300 метров, последствия аварии залечивали долго. Тоннель заглушили огромным количеством бетона. Работы на этом участке были остановлены, казалось, проблему решить невозможно. Но инженеры нашли решение, отведя воду внутри горы в сторону. Через два года после аварии проходчики прорубили бетонную пробку и пошли дальше.
В одном месте тоннель перегородил старое подземное русло реки, из которого мощным потоком хлынула вода. А в самом конце строительства произошел сильный обвал, при котором полностью засыпало 200 метров уже пробуренного тоннеля. Проходку пришлось повторять.
И если крупные аварии случались довольно часто, то мелкие неприятности происходили вообще каждый день.
Влияние землетрясений на ход строительства
При благоприятных условиях проходчикам удавалось пробурить в месяц более 170 метров тоннеля. Вдобавок к своей крайне неудобной для строительства структуре, Северомуйский хребет находится в зоне повышенной сейсмической активности, здесь возможны землетрясения мощностью до 10 баллов. Одно из крупнейших было зарегистрировано в 1936 году.
Около века назад сместился сам хребет, из-за этого река Ангара потекла вспять, и засох лес на большой площади. Причина была в сдвиге тектонических плит, на границе которых проходит тоннель. Любое землетрясение или подобный сдвиг могли привести к катастрофе.
Чтобы избежать катастрофы и в будущем обеспечить нормальное функционирование тоннеля в этом весьма опасном районе, был предпринят ряд неординарных мер.
Прокладка тоннелей по новейшим технологиям
Параллельно главному тоннелю, на расстоянии примерно 20 м, стали бурить разведочный тоннель, представляющий собой штольню меньшего сечения. Если у главного тоннеля площадь сечения 68 м, то у штольни — всего 18. Она должна была также выполнять транспортно-дренажную функцию. Основная проходка шла с двух сторон хребта, навстречу друг другу. Также до линии будущего тоннеля были пробурены 4 вертикальных шахты с вершины хребта, каждая глубиной несколько сот метров. Из тех 4 шахт тоже шла проходка в обе стороны. Эти меры позволили продвигаться множественными короткими участками, что увеличивало безопасность, но требовало высочайшей точности расчетов, чтобы соединить все участки в единую нитку тоннеля. Это прекрасно получилось, отклонение от запланированной оси в итоге составило всего 5 мм на всей протяженности тоннеля.
Там, где были разломы, сделали штольни с камерами для бетона. Стены почти на всей протяженности тоннеля сделали 3-4-слойными. Получился тоннель, вмонтированный в своеобразную многослойную трубу, каждый слой которой подвижен по отношению к остальным:
1 — армированный бетон;
2 — тюбинговый, похожий на металлические соты, как в метро;
3 — железобетон;
4 — металлоизоляция.
Эта гигантская и прочная конструкция теперь надежно защищает тоннель от всех внешних воздействий. На особо опасных участках с рыхлыми породами была применена технология дополнительной заливки вокруг тоннеля раствором из жидкого стекла и бетона с особыми добавками для получения очень жесткого каркаса, предохраняющего от обвала.
Техника, которую использовали при строительстве
Через строительство тоннеля прошло несколько поколений людей и техники. Проходку начала в 1977 году техника, работавшая еще на строительстве Московского метро в конце 1930-х. Ее быстро сменила более современная техника, в том числе импортная. Но не все задачи ей оказались под силу, даже сами производители не были уверены в ней. Глава американской компании Robbins, предоставившей 25-тонный проходческий комбайн, был подготовлен к работе. Прибыв на место и взглянув на горный кряж, он советовал не бурить здесь и поискать другое место. Но наши мастера справились. Многое пришлось делать по старинке, в том числе отбойными молотками — единственным инструментом, который никогда не отказывал.
Был проведен огромный объем работ и, наперекор всем сомнениям, итог оказался замечательным. Был построен сложный со всех точек зрения тоннель, что позволило запустить в работу Байкало-Амурскую магистраль, обеспечивающую важнейшую стратегическую связь с Дальневосточным регионом.
(По материалам из открытых источников)
Правообладатель фото: Попов Александр Владимирович, https://russos.livejournal.com/1182885.html