CC BY
72
Список использованной литературы.
1. Верховской В. М. Исторический очерк развития железных дорог в России с их основания по 1897 г. включительно: Вып. 1 - 2. - СПб., 1898-1899.
2. Биографии инженеров путей сообщения / Сост. Е.Н. Андреев. Вып. 1. -СПб.: тип. А. Бенке, 1889.-235 с.
3. Головачёв А.А. Железные дороги в России. История постройки. СПб.: тип. МПС (А. Бенке), 1888. - 257 с.
© Макаров А.В., Озеров М.С. 2018.
УДК 624.195
Макаров А.В.
к.т.н., доцент ВолгГТУ, г. Волгоград Павлова М.А. студент ВолгГТУ, г. Волгоград Дегтярева Л.Е. студент ВолгГТУ, г. Волгоград
ПЕРВЫЕ РОССИЙСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ ТОННЕЛИ: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ
Аннотация
В статье рассматриваются вопросы проектирования и строительства первых железнодорожных тоннелей, построенных русскими военными инженерами. Расчет тоннельной обделки, методы ведения строительных работ и даже материалы были предложены отечественными специалистами. Один из построенных тоннелей - Ковенский функционирует и в настоящее время являясь действующим памятником транспортной архитектуры.
Ключевые слова:
железнодорожный транспорт, транспортная система, тоннель, сквозные фермы,
обделка, грунтовый отпор.
К середине XIX века развитие экономики Российской империи сдерживалось отсутствием транспортных коммуникаций. Транспорт в те времена ограничивался наличием гужевого транспорта и речных барж, которые тянулись бурлаками. Особенно остро встал вопрос развития транспорта и транспортной системы страны во время Крымской войны. Кадры для железнодорожного транспорта уже готовил институт корпуса инженеров путей сообщения, руководимый Бетанкуром А.А., который был создан 1810 году и выпускал военных инженеров. Огромные размеры страны требовали связать города и регионы единой транспортной системой. Этой системой стал железнодорожный транспорт, который в Европе и Америке уже развивался. Первые крупные железные дороги в России - это магистрали Петербург-Москва и Петербург-Варшава были запроектированы российскими инженерами. Со времен Петра Великого всеми важными работами в России руководили иностранные специалисты. Однако в первой трети XIX века благодаря открывшимся в Москве и Петербурге учебным заведениям появляется целая плеяда российских инженеров и ученых, постепенно вытесняющих иностранцев. Одним из этих ученых-инженеров является П. П. Мельников. Проектные работы и техническое руководство строительством магистрали Петербург-Москва осуществлялось Мельниковым П.П. и Крафтом Н.О. Жесткие нормативы по уклонам железной дороге требовали новых решений по прокладке рельсового пути. Выбор заключался в том, чему отдать предпочтение глубоким выемкам или тоннелям. Сравнительный вариант прокладки железнодорожного пути представлен на рисунке 1. Экономически целесообразными оказались тоннели, как перспективные искусственные сооружения.
Шурф
С_Жп
Рисунок 1 - Вариант бестоннельной прокладки железнодорожного пути
В 1852-1862 гг. после Петербургско-Московской железной дороги в России была построена вторая магистраль - Петербург - Варшава протяжённостью 1112 км. Дорога прокладывалась в направлении Петербург - Гатчина - Луга - Псков - Двинск - Вильно - Гродно - Белосток - Варшава и от Вильно через Ковно до границы с Пруссией. Она имела не только экономическое, но и важное стратегическое значение, так как соединяла прибалтийские порты с Полесьем и центром страны. Строительством дороги руководил инженер - генерал Э. И. Герстнер; его помощником и главным инженером по строительству искусственных сооружений был выдающийся русский инженер и учёный С. В. Кербедз, автор проектов мостов на строительстве железных дорог.
На Петербургско-Варшавской железной дороге было возведено большое количество сложных искусственных сооружений, в том числе мосты через крупные реки Буг, Нарова, Луга, Великая, Западная Двина, Неман. На мосту через Лугу Кербедзом впервые в России были применены металлические пролётные строения со сквозными фермами - фермами Тауна. Не всегда нашим инженерам удавалось отстоять свои проекты. Часть мостов возводили французские инженеры по своим проектам, хотя по техническим характеристикам и по расходу металла отечественные предложения были значительно экономичнее.
На железнодорожной линии Петербург-Варшава в период с 1852 по 1862 гг. были построены железнодорожные тоннели: Виленский близь города Вильно (современный Вильнюс) длиной 427 м и Ковенский у города Ковно (современный Каунас) - 1278 м. Тоннели на этой железной дороге были первыми в России, и какой-либо опыт сооружения таких объектов в стране отсутствовал. Главное общество российских железных дорог поручило руководить работами по прокладке обоих тоннелей инженер-майору Г. Ф. Перроту. Он был сторонником высокого качества строительных работ и категорически возражал против привлечения иностранных специалистов. В составленном им руководстве «Необходимые меры для обеспечения хорошей постройки «Ковенского туннеля» Перрот подчёркивал: «Нет сомнения, что тогда только можно будет иметь уверенность в хорошем производстве работ, когда ими будет заведовать русский инженер, на котором остаётся ответственность и по окончании работ».
Конструкция запроектированного Ковенского тоннеля приведена на рисунке 2.
Тоннель строился для прокладки двух путей шириной 8,41 м; по форме сводчатой. Уклон в сторону Ковно составляет 0,0015. Тоннельная обделка представляет собой круговой свод радиусом 4,40 м. опирающийся на мощные стены высотой 2,16 м., выполнена из кирпичной кладки толщиной в 3 кирпича в пятах и 2,5 в замке и точках перелома профиля. По предложению С. В. Кербедза, в механической лаборатории Института инженеров путей сообщения были проведены испытания кирпича на прочность, которые подтвердили его высокое качество. В кладки стен заложили металлические дренажные трубы для стока грунтовых вод и устроили ниши для укрытия обслуживающего персонала при проходе поездов. Пустоты между кирпичной кладкой и грунтом заполнялись камнем или кирпичным боем для создания грунтового отпора.
,_шш_5_,
Рисунок 2 - Поперечное сечение Ковенского тоннеля: 1 - фундамент стен; 2 - дренажные трубы;
3 - кирпичная обделка; 4 - заполнение камнем или кирпичным боем; 5 - грунт; 6 - песчаный балласт;
Разработанный Г. Ф. Перротом проект производства работ позволил вести проходку тоннеля ускоренными темпами. Им была принята франко-бельгийская система работ, при которой первоначально сооружали свод, а затем под него подводили стены. Этот метод принципиально отличался от применявшейся в то время немецкой системы, при которой прежде выкладывали стены, а потом на них опирали свод. Принятый Перротом способ имеет значительное преимущество как по срокам сооружения, так и стоимости работ.
Прокладку тоннеля начали с проходки малой верхней штольни и рытья шахт на глубину до его основания. Проходка велась на шести участках, на двух из которых она велась со стороны порталов, а на четырёх по двум противоположным направлениям. Шахты соединялись со штольней поперечными галереями. По поверхности тоннельного перехода уложили временный железнодорожный путь нормальной колеи, по которому подвозили на стройку поступающие по Неману материалы и частично грунт.
При сооружении тоннеля преобладал тяжёлый ручной труд. И всё же темпы работ на Ковенском железнодорожном тоннеле были сравнительно высокими, если учесть к тому же, что это был первый в стране железнодорожный тоннель. Так, проходка верхней штольни была начата в мае 1859 г. и закончена в январе 1860 г.; среднемесячная скорость сооружения направляющей штольни составила 160 пог.м.
В ноябре 1861 г. тоннель был открыт для рабочего движения поездов, а в мае 1862 г. - сдан в постоянную эксплуатацию. Таким образом, Ковенский двухпутный железнодорожный тоннель - первенец отечественного тоннелестроения - протяжённостью 1278 м был построен за три года русскими инженерами с высоким качеством работ. Он безупречно служил железнодорожному транспорту до начала Великой Отечественной войны. В войну тоннель сильно пострадал, но уже через месяц саперы капитально восстановили его, выполнив при этом 55 тыс. м3 земляных работ и 1200 м3 бетонной кладки.
За сто лет тоннельная обделка обветшала, требовалось ее укрепить. Так же увеличился поток крупногабаритного грузов, скорости движения и вес поездов. Тоннелю требовалось реконструкция, которая проводилась в середине шестидесятых годов. После реконструкции тоннель стал однопутным, а обделку усилили железобетонным слоем.
Построенный в начале 60-х годов 19 века тоннель служит уже в 21 веке. Теперь он входит в комплекс сооружений Литовской железной дороги. Прошло 160 лет, многое изменилось в стране и мире, а портал тоннеля выглядит, так же как и в годы постройки.
Портал тоннеля был выполнен из кирпича и имел подпорные стены. На рисунке 3. представлен портал Ковенского тоннеля, во времена его строительства (рис.3,а) и современный вид (рис.З.б). Внешне облик тоннеля не изменился.
Рисунок 3 - Портал Ковенского тоннеля а) при постройки, б) современный вид
Ковенский тоннель, построенный 165 лет назад, является «дедушкой» современных объектов отечественного тоннелестроения. Изменились условия, методы строительства, появилась новая строительная техника, но неизменным остается желание связать железной дорогой самые недоступные районы нашей огромной страны. Построены тоннели под горами Кавказа, под Амуром и самый длинный и сложнейший Северо-Муйский тоннель на БАМе, однако все это началось с разработок почти забытого сегодня русского военного инженера Г.Ф. Перрота.
Список использованной литературы:
1.Отчет Совета Управления Главного общества российских железных дорог за 1859 год. СПб. 1860 г.
2.Российский Государственный Исторический Архив, фонд 219, опись 1/4, д. 5826. «Об устройстве Ковенского тоннеля». 1860-1862 гг.
3. «Первые российские железнодорожные тоннели», журнал «Метро», № 1, 1996
4. Справочник инженера-тоннельщика / Под. ред. В.Е. Меркина, С.Н. Власова, О.Н. Макарова. М., 1993. 389 с
© Макаров А.В., Павлова М.А., Дегтярева Л.Е. 2018
УДК 628.1
Морозова Ю.А.
магистрант 3 курса напр. «Строительство», СПбГАСУ, г. Санкт-Петербург E-mail: [email protected]
БЕСТРАНШЕЙНАЯ ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ ТЕХНОЛОГИЕЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
Аннотация
В статье рассмотрен распространенный способ прокладки инженерных сетей, способствующий улучшению качества строительства.
