В конце 2024 года китайская компания China Railway 14th Bureau Group Co., Ltd. завершила один из самых масштабных проектов подводного туннелестроения в истории. Подводная часть переезда между городами Цзинань и Хуанган, пролегающая под рекой Хуанхэ, установила сразу два мировых рекорда: по диаметру щитового подводного тоннеля (17 метров) и по скорости его возведения. Что казалось невозможным ещё десять лет назад — прокладывание такого внушительного хода под рекой всего за 110 дней — сегодня стало реальностью. Это не просто инженерный подвиг, это переломный момент в истории подземного строительства, показывающий, как высокие технологии меняют представление о том, что доступно человечеству.
Когда размер имеет значение: рекорд Цзинаня-Хуанган
Протяжённость построенного под водой участка составляет 3290 метров, хотя полная длина будущей магистрали между городами составит 5755 метров. Туннель расположен на глубине примерно 30 метров под поверхностью реки Хуанхэ, одной из самых полноводных рек Китая. Глубина залегания, сила водного потока и нестабильность грунта сделали этот проект одним из самых сложных вызовов в современном туннелестроении. Каждая ошибка могла привести не только к задержкам, но и к катастрофическим последствиям — затоплению объекта и потерям.
Но именно сложность условий и привлекла лучших инженеров Китая. Результат превзошёл даже самые оптимистичные прогнозы: работа, которая в обычных условиях заняла бы три года, была завершена всего за 110 суток.
Щитовая машина «Шаньхэ»: техника, которая рывает землю под реками
Для этого проекта был использован один из самых мощных тоннелепроходческих комплексов (ТПМК) в мире — щитовая машина «Шаньхэ». Это гигантское устройство представляет собой своего рода подземный бур, оснащённый передовыми системами управления и контроля. Машина весит сотни тонн, её режущая головка медленно вращается, пробивая дорогу сквозь грунт, находящийся под огромным давлением воды.
«Шаньхэ» — это не просто машина, это результат десятилетий развития щитовой технологии, воплощение опыта китайских инженеров, которые за последние двадцать лет построили больше тоннелей, чем любая другая страна в мире. Машина оснащена системами реального времени, позволяющими операторам на поверхности контролировать каждое движение, каждый оборот, каждый миллиметр продвижения вперёд.
Как это работает: от режущей головки до готового тоннеля
Принцип работы щитовой машины напоминает движение морского существа, прокладывающего себе дорогу сквозь песок. На переднем конце машины находится вращающаяся режущая головка, оснащённая специальными дисковыми фрезами. Они врезаются в грунт, разрушая его и образуя борозды. Давление, прижимающее фрезы к грунту, регулируется таким образом, чтобы скорость проходки была оптимальной.
Пока режущая головка работает впереди, позади машины монтируются железобетонные сегменты, из которых формируется облицовка будущего тоннеля. Это происходит автоматически, через систему спецификаторов и манипуляторов. Каждое кольцо состоит из нескольких сегментов, и они укладываются последовательно, формируя защиту для проходящего через тоннель движения.
Извлечение грунта происходит через конвейерную систему или шнек, который транспортирует породу в специальные вагончики для вывоза на поверхность. Вся эта синхронная работа десятков механизмов требует высочайшей точности и координации.
Скорость продвижения: 16-18 метров в сутки — новый мировой рекорд
Средняя скорость продвижения щита «Шаньхэ» составляла от 16 до 18 метров в день. Это означает, что машина покрывала порядка 426 метров ежемесячно — темп, который никогда ранее не достигался при таких масштабах и сложности условий. Для сравнения, стандартная скорость проходки при строительстве городского метро составляет 8-12 метров в сутки.
Почему достигнута такая высокая скорость? Во-первых, благодаря опыту китайских команд, которые отработали технику до совершенства. Во-вторых, благодаря тому, что вся подготовительная работа была проведена безупречно: геологические изыскания, расчёты давления, программирование систем управления. В-третьих, потому что работа велась практически круглосуточно, с минимальными перерывами на техническое обслуживание.
Технология воздушной подушки: инновация в подводном строительстве
Один из ключевых элементов, позволивших достичь такого результата, — применение технологии воздушной подушки. Эта система регулирует давление в передней камере машины, поддерживая его на уровне, необходимом для стабилизации грунта и предотвращения проникновения воды. Воздушная подушка создаёт своего рода буфер, который удерживает грунт на месте, не позволяя ему обваливаться в камеру машины.
Эта технология была впервые применена именно в этом проекте на такой масштабной базе, что делает его не только рекордным по размерам, но и революционным по использованным методам. Система позволяет работать в условиях, которые казались недоступными для щитовой проходки.
Что дальше: другие мегапроекты Китая под водой
Успех проекта Цзинань-Хуанган уже вдохновил китайских инженеров на ещё более амбициозные задачи. В стадии разработки находится проект подводного тоннеля между городами Даляном и Яньтаем протяжённостью 123 километра. Это будет самый длинный подводный тоннель в мире. Планируется, что строительство этого объекта может занять 10-15 лет и потребует применения ещё более передовых технологий гидроизоляции и мониторинга.
Полная длина переезда Цзинань-Хуанган запланирована к завершению к концу 2025 года, и уже можно сказать, что этот проект станет новым стандартом в мировой практике подводного строительства.
Вопрос к вам
Как вы думаете, такие мегапроекты - это приоритет для человечества, или ресурсы лучше направить на другие задачи?
Пишите ваши мысли и предположения в комментариях ниже! Ваше мнение очень важно для нас.