Бактерії проти київського метро

Цікаві факти з історії київського метрополітену — бактерії проти метро.

5 листопада 1971 року запустили п’яту пускову ділянку Київського метро: відкрилися відразу три станції – «Жовтнева» (нині «Берестейська»), «Нивки» та «Святошин». Це була перехідна ділянка з глибокого на дрібне залягання і перегінні тунелі між «Шулявською» і «Берестейською» споруджувалися в умовах, які можна охарактеризувати, як виключно складні. Річ у тому, що «Шулявська» знаходиться на глибині близько 80 м, а «Берестейська» до 20-ти. Крім усього іншого, поверхня землі над «Берестейською» на 15 м вище поверхні над «Шулявської». Зрештою перепад висот між станціями складає близько 75 м і перегін був побудований з дуже крутим ухилом 42 ‰ (42 м вгору/вниз на 1 км шляху).

Але не це було найбільшою бідою при будівництві. Наслідком переходу з глибокого закладення на дрібне практично завжди є необхідність перетнути водоносний горизонт. Тут їх було відразу два: спочатку тунелі перетинали дрібно- і середньозернисті водонасичені піски харківського і полтавського ярусів, а потім водонасичені піски і супіски четвертинних відкладень, розділені шарами бурих і строкатих глин з древніми розмивами. Потужність (товщина шару) грунтових вод полтавського горизонту становила 45 м, четвертинного – до 25 м. Тобто практично весь перегін проходить через водонасичені грунти (це відповідь на одвічне питання «чому «Шулявська» така глибока?»).

Проєктом передбачалося вести проходку тунелів щитовим способом під стисненим повітрям (кесоном) в поєднанні з глибинним зниженням рівня підземних вод. Протяжність траси з попереднім водопониженням становила 800 м. За період з 1966 по 1970 рр. було пробурено 168 водопонижаючих свердловин і 117 спостережних. Однак в силу незрозумілих на перших порах причин рівень води полтавського горизонту вдалося знизити всього на 10-15 м (замість 25 м, передбачених проєктом), причому на досягнення цього значення замість 30 запланованих діб пішло 90. Це зажадало підвищення тиску в кесонах з 2 атм. до 3 атм., що значно ускладнило проходку тунелів. Через збільшення тиску число добових робочих змін в забоях було збільшено до 11.

Сантиметр за сантиметром прохідники чотирма кесонними забоями долали пливуни, відвойовуючи у стихії майбутню трасу. За чотири роки, протягом яких йшла проходка, було відкачано 5,5 млн. куб.м води. Зрештою тунелі були пройдені і до довгоочікуваного пуску залишалося всього нічого. І тут раптово з’ясувалося, що вже встановлені сталеві болти, якими скріплюються чавунні тюбінги, виявилися поїдені корозією глибиною більше ніж на половину свого діаметру. При таких пошкодженнях про пуск не могло бути й мови, причому болти продовжували корроідирувати.

Так виглядали злощасні болти. А у них, на хвилиночку, діаметр до 3 см!

Швидко з’ясувалося, що болти були роз’їдені сірчаною кислотою. Але звідки вона взялася в тунелях? Відразу ж почали шукати джерело на прилеглих підприємствах, але марно. До з’ясування причин корозії залучили безліч науково-дослідних і проєктних інститутів Москви і Києва: ЦНДІЗ Минтрансбуду, Київський державний університет, Київпроєкт, Київметропроєкт і навіть Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного. Нарешті з’ясувалося, що причиною корозії став вплив на метал продуктів життєдіяльності тіонових бактерій. Вони працюють глибоко під землею в стані анабіозу, бактерії, раптово отримавши велику дозу кисню, що надходить в грунт з кесона, стали бурхливо розмножуватися і розкладати пірит (мінерал, який є сировиною для отримання сірчаної кислоти), які містилися в харківських пісках. 

До цього випадку подібне явище не було відомо в практиці вітчизняного і світового тунелебудування. В результаті наукових досліджень були вироблені рекомендації щодо відновлення від корозії тунелів і дані прогнози по відновленню нейтрального середовища за обробленням. Через корозію металевих конструкцій треба було спорудити підсилюючій залізобетонної сорочки в тунелях на довжині 1 760 м.

На цьому історія з бактеріями не закінчилася і вже після пуску ділянки було проведено безліч додаткових робіт по посиленню оброблення та ліквідації наслідків корозії: з 1976 по 1978 рр. після 22 години вечора на злощасній ділянці неодноразово обмежувався рух поїздів з пасажирами і проводилися ремонтні роботи.

Крім захоплюючої історії про боротьбу з тионовими бактеріями, перегін між «Шулявською» і «Берестейською» має ряд своїх особливостей і дивацтв. Як вже було сказано, ухил тунелю на цій ділянці становить 42‰. Це найкрутіший ухил на головних коліях у Київському метро. На цій ділянці обов’язково випробовується принципово новий рухомий склад (зокрема, так було з Крюківськими вагонами). Протяжність перегону – 2 230 м, що робить його найдовшим на Святошинсько-Броварській лінії. 

Щоб краще уявити собі профіль траси, погляньте на тематичну картинку. Масштаб по вертикалі і горизонталі різний, тому картинка виглядає дещо дивною (але зазвичай профіль тунелів так і малюють) і ескалатори на «Шулявської» здаються практично прямовисними.

У плані траса має дивний вигин, походження якого достеменно невідомо. Поширена думка, ніби це зроблено для того, щоб зменшити величину ухилу, трохи непереконливо, тому що, якби траса була прямою, ухил змінився б занадто незначно (або «Берестейську» довелося б зрушити всього кілька метрів далі). 

У 300-х метрах від «Шулявської» тунелі починають круто йти вгору.
Табличка на зламі профілю поряд з «Берестейською». Ухил 42 ‰ простягнувся аж на 1772 м. За сучасним нормам трасу з таким ухилом і протяжністю будувати не можна (максимум 1500 м).
Тунель практично повністю побудований з чавунною обробкою.
У районі одного з гермозатворів. Через те, що на цій ділянці йде перехід з глибокого на дрібне закладення, гермозатворів в кожному тунелі по дві штуки. За зеленим світлофором проглядається «Шулявська».
Та сама залізобетонна сорочка, якій були обшиті зсередини тунелі для посилення оброблення, ураженого бактеріями.
В одній з кривих можна зустріти дуже незвичайне місце. Зверху і з боків оброблення дуже так добре обшита металоізолом, а всередину, ймовірно, закачаний бетон. Швидше за все саме тут проводилися ремонтні роботи в 1976-1978 рр.

Джерело – Світ метро

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Pin It on Pinterest