А как бы вы поступили, если бы вам довелось управлять самым большим в мире проходческим щитом и вдруг что-то пошло не так? Вы продвигаетесь вперед, все идет отлично, буровая головка высотой с пятиэтажный дом вот-вот начнет перемалывать породу как раз под небоскребами одного из величайших городов Америки, и... вот досада! «Берта» – так назвали машину в честь первой женщины-мэра Сиётла Берты Лэндс – на что-то наскакивает.
Несколько дней спустя машина начинает нагреваться, а затем буровая головка останавливает свое вращение. И что теперь? Как быть, если гигантская махина по сути увязла в земле? «Берта» осталась на 30-метровой глубине, а вы — на поверхности, и вокруг вас уже шумят слухи о том, во сколько обойдется поломка проходческого щита за $1,35 млрд и как это скажется на сроках и стоимости еще более дорогого проекта. Скептики торжествуют: «Глядите-ка — "Берта" перегрелась, и ее бросят как ненужный хлам вместе с проектом, на который ушло так много напрасного труда!» Ведь надо же, конечно, понимать, что когда вы строите самый широкий в мире тоннель, то все увеличивается в размерах — не только машины, но и надежды, и сомнения. И радость недоброжелателей.
Не занимайтесь самолечением! В наших статьях мы собираем последние научные данные и мнения авторитетных экспертов в области здоровья. Но помните: поставить диагноз и назначить лечение может только врач.
Так что же делать? Во-первых, выключить телевизор. Во-вторых, забыть про весь этот свист с галерки. В-третьих, отложить на потом поиск виноватых и юридические разборки. И наконец, обхватить голову ладонями и очень, очень хорошо подумать о том, как добраться до «Берты» и заставить ее работать снова.
Поднадоевшая эстакада
В 2001 году Сиэтл сотрясли подземные толчки мощностью 6,8 балла, и стареющая эстакада пошла трещинами. В дальнейшем состояние дороги только ухудшалось, и отцы города задумались о том, как быть дальше. Наконец власти города и штата вынесли вердикт: век эстакады подошел к концу, а на ее месте расцветет новая городская территория, которая соединит основную часть города с теми 26 кварталами, что оставались на той стороне, на берегу залива. Была приглашена компания James Corner Field Operations, некогда предложившая проект High Line на Манхэттене, получивший высокую оценку. Ее задачей стала разработка системы парков, причалов, велосипедных и пешеходных дорожек, пляжей, которая связала бы центр города с побережьем и создала комфортный и привлекательный морской фасад города, способный соперничать с набережными Сиднея, Копенгагена и Ванкувера.
Дыра под небоскребами
В связи с этими задачами возникли особые требования к проходческому щиту: диаметр буровой головки — 17,5 м, точно в высоту старой эстакады. И на головке — сотни резцов для вгрызания в грунт. Отбросив вырытую породу, машина длиной 100 м возведет за собой стены тоннеля. Щит будет весить как Эйфелева башня, а потреблять электричество в количестве, достаточном для освещения 30-тысячного города. Машина сможет создавать тягу 44 000 т, что достаточно для отправки на орбиту 13 шаттлов. И, разумеется, щиту придется быть весьма массивным, ведь когда он продерется сквозь подземную тьму и выберется с другой стороны, то потеряет к этому времени 9 т стали. Машиной со всеми этими качествами и стала «Берта» — самый большой в мире проходческий щит.
Но как бы там ни было, теперь «Берта» застряла, и это ужасная головная боль для Департамента транспорта штата Вашингтон. А так хорошо все начиналось...
Визит в подземелье
«Берту» построила японская компания Hitachi Zosen, которая ранее уже соорудила 1300 проходческих щитов. После того как в апреле 2013 года машину в виде набора из 41 детали доставили морем в Сиэтл, ее ярко-зеленая «пятиэтажная» буровая головка стала поистине местной знаменитостью. «Берта» даже обзавелась аккаунтом в «Твиттере», через который по мере продвижения передавала разные занятные сообщения, например: «Специальный тягач, который толкает меня вперед, имеет 96 осей и почти 800 колес». Интерес к проекту среди жителей разделенного города постоянно рос. На Хеллоуин дети наряжались «Бертой». Одна дама изготовила мясной рулет в форме «Берты», а из колбасок вырезала фигурки рабочих. Когда щит собрали и установили на стартовую позицию, собралась пятитысячная толпа, чтобы пожелать машине удачи. С речью выступил губернатор штата, затем он и бывший губернатор Кристина Грегуар разбили о проходческий щит бутылку вина и бутылку саке. «Я должна сказать что-то важное, в духе Нила Армстронга, — сообщила в "Твиттере" "Берта", — но у меня заканчивается лимит символов. Давайте копать!» 30 июля 2013 года прокладка тоннеля началась.
Чтобы понять, как работает проходческий щит, представьте себе земляного червя. Червяк ест, червяк продвигается вперед, червяк извергает из себя отходы. В общих чертах это и есть принцип работы «Берты». В то время как 800-тонная буровая головка совершает примерно один оборот в минуту, ее резцы — движущиеся и фиксированные — «пережевывают» грунт. Из специальных форсунок на головке подается «слюноподобный» раствор, который превращает отработанный грунт в массу с консистенцией зубной пасты. Эта паста продавливается внутрь щита через специальные отверстия в головке и попадает в камеру. Там ее перемешивают и еще немного разводят.
Дальше идет «переваривание». Масса отходов выдавливается на огромный резиновый винт (типа архимедова винта), который благодаря своей особой конструкции может справляться с булыжниками до метра в поперечнике. Винт гонит породу к той части машины, которую можно назвать «кишками». Длинный ленточный конвейер вывозит отходы из тоннеля и выгружает их в баржу, причаленную к берегу залива. Длина конвейера постоянно наращивается и к концу строительства тоннеля должна составить 2740 м. Если бы не эта система, ежедневно на улицы центра Сиэтла приходилось бы выпускать до 200 самосвалов, чтобы они вывозили грунт с места строительства.
Диксон спустился по лесенке и встал у самого входа в тоннель. Из недр пятиэтажного тоннеля, уходящего в землю под небольшим уклоном, слышался гул. Стены покрывали тюбинги — литые конструкции из бетона, из которых строились кольца позади продвигающегося вперед проходческого щита. Диксон показывает пальцем наверх, где уже начались работы по сооружению второго яруса автострады: «Единственное, что нас сейчас тормозит, это остановка прокладки тоннеля, — говорит он. — Все остальные работы идут полным ходом». Рядом с тем местом, где мы стояли, уже начиналось строительство «мозга» тоннеля — многоэтажного подземного здания. Там будут размещены посты управления противопожарными системами, подачей воздуха, системами подачи дорожных сигналов.
Мы прошли метров триста по уже готовому тоннелю и поднялись на сам проходческий щит. Зрелище, представшее перед нашими глазами, можно было бы назвать индустриально-готическим. Вокруг было пусто и мрачно. Мы поднялись еще выше, и Диксон показал мне два «шлюза», каждый из которых рассчитан на одного человека. Дело в том, что в передней части машины нагнетаемые грунт и жидкость сжимают воздух, и работающие там люди подвергаются, подобно дайверам, действию повышенного давления. Чтобы вернуться затем к нормальному давлению без вреда для здоровья, следует пройти декомпрессию.
Наконец мы сделали остановку в кабине оператора. Оператор сидел перед большой контрольной панелью с множеством традиционных стрелочных и светящихся светодиодных индикаторов. Все это было похоже на недра ракетной шахты времен холодной войны. Диксон указал на несколько приборов, один из которых выдавал информацию о нагреве проходческого щита. Самое время спросить о том, что же случилось с «Бертой».
Что сгубило «Берту»?
Так до сих пор и непонятно, действительно ли все дело было в трубе, или это просто совпадение. Рабочие вытащили кусок трубы из «пасти» машины, как будто это был лишь осколок зубочистки. Настоящей проблемой для проходческого щита, похоже, стал сам грунт. «Берта» легко может прогрызаться сквозь бетон, но вот грунт с определенными параметрами консистенции мог сильно затруднять вращение головки. Пришлось отправить рабочих в зону высокого давления, чтобы они хорошенько почистили буровую головку, и проходка тоннеля возобновилась в конце января. Но вскоре приборы вновь зафиксировали перегрев. «В этот момент мы еще не понимали, — сказал Диксон, — насколько пострадали уплотнения подшипников».
Буровая головка вращается точно на таком же подшипнике, какой есть в любом автомобиле, только он значительно больше. Как и в любом другом подшипнике, в нем есть уплотнения, задача которых — удерживать смазку внутри и препятствовать проникновению внутрь веществ с абразивными свойствами. Это особенно важно в условиях, когда под действием высокого давления грунт измельчается и его фрагменты с силой разлетаются по сторонам. Когда рабочие исследовали подшипник, то увидели, что внутрь набилась грязь, которая вызвала повреждения.
Это была плохая новость. Проходческий щит находился в самом начале пути, и оставалось прокопать чуть меньше 2,5 км. И чем дальше машина уходила вглубь, тем сложнее ее было ремонтировать. Однако отчаиваться рано! То, что поломка случилась недалеко от входа в тоннель, было скорее благом. Да, ремонт станет серьезной головной болью. Но это лучше, чем бросить щит навсегда застрявшим на глубине под знаменитым рынком Pike Place.
"