Строителям иногда приходится решать задачи, которые кажутся невыполнимыми. Например, когда требуется под водой возвести строительную конструкцию тех же размеров и по таким же технологиям, что и на суше. Разница в том, что для подводного строительства используются специальные водостойкие бетоны, защита поверхностей, и учитывается давление воды и течений. В остальном подводные и надводные сооружения могут быть аналогичны. Но как строят под водой?
В некоторых случаях подводные работы выполняют бригады водолазов с использованием специального инструмента и материалов.
Для монтажа подводных трубопроводов используют подводные монтажно-сварочные автоматы.
Но их возможности ограничены, например, при долгосрочном монтаже капитальных подводных железобетонных конструкций.
Во многих случаях перед началом основного строительства сооружают коффердам, что на английском означает «перемычка» или в других значениях «сундук». Принцип всех конструкций подобного типа одинаков: в воде герметичными стенами огораживается периметр или диаметр, из него откачивается вода. В итоге внутри сооружения воды нет, открывается возможность проводить строительные или ремонтные работы, как на суше.
На разных объектах используют коффердамы разных конструкций, размеров, из разных материалов. Они могут быть капитальными железобетонными, временными металлическими в виде бака или даже надувными.
Все зависит от местных условий и поставленной задачи. У строительства этим способом есть значительный минус – ограничения по глубине. Их можно использовать только на относительном мелководье, потому что основание коффердама должно стоять на дне. Чем глубже, тем выше должны быть герметичные стены.
Кроме того, приходится учитывать большое давление воды на глубине. Поэтому стены на глубинах не только выше, но и толще и прочнее. Это значительно повышает стоимость сооружения. А на определенных глубинах делает сооружение нерациональным из-за дороговизны и сложности. Или просто невозможным. Например, трудно представить себе коффердам глубиной 200 м, на дне которого работают строители. Самая нижняя часть сооружения при этом должна выдерживать давление воды силой около 20 атмосфер. К тому приходится учитывать возможность штормов и сильные подводные течения.
Поэтому стоимость этого вспомогательного сооружения может значительно повысить стоимость самого строительного объекта.
Даже на небольших глубинах это – крайне ответственное сооружение. Оно должно быть не только абсолютно герметичным, но и прочным. Внезапное разрушение стен и затопление может привести к гибели строителей.
Поэтому сооружение каждого такого объекта начинают с геодезических работ на местности. Изучается глубина, особенности дна. Далее проектировщики подбирают материалы, рассчитывают необходимую прочность и другие характеристики.
Среди таких конструкций есть временные, для разовых работ, и постоянные, которые используют, например, для ремонта подводных частей морских судов вместо сухого дока.
Разовые коффердамы применяют для монтажа опор мостов, плотин, опор для морских платформ и трубопроводов, приливных станций и т.д. Также с их использованием строят уникальные и оригинальные здания – подводные кафе и рестораны, аквариумы из сверхпрочного прозрачного материала.
Строительные коффердамы после использования либо убирают, если они мобильные, либо демонтируют или затапливают. Вариант с затоплением рационален, если коффердам сооружен вокруг какого-то объекта. Если в будущем потребуется его ремонт или обслуживание, воду снова откачивают, открывая фронт работ.
Примечательно, что по такому же принципу «отгородить сушу от воды» строят и уникальные мостовые переходы, как на этом фото.
По этому принципу иногда проводятся крупномасштабные строительные работы при сооружении разных гидротехнических сооружений – котлованов водохранилищ и гидростанций, шлюзов и каналов. Потоки воды на реке перекрываются временной плотиной или направляются по другому руслу, оперативно проводятся работы, и воду запускают в готовое гидротехническое сооружение.
Схожий принцип используется и при строительстве подводных участков тоннелей метро, переходов, переходов, авто и ж/д магистралей.
Современная цивилизация накопила значительный опыт подводного строительства. Сегодня стали доступны новые материалы со свойствами, которых ранее не было. Компьютерные технологии помогают быстро и точно рассчитывать проектные характеристики любых подводных объектов. Поэтому человечество шаг за шагом будет стремиться и дальше осваивать морские глубины.
