Модернизация БАМа и Транссиба должна предусматривать строительство двухпутных тоннелей.
Недавно ОАО «РЖД», Газпромбанк и Бамтоннельстрой–Мост («БТС–Мост») заключили договор о совместной реализации четырех крупнейших проектов в рамках III этапа развития Восточного полигона. В качестве возможных новых объектов рассматривается строительство вторых Северомуйского, Кузнецовского и Кодарского тоннелей, а также моста через реку Амур. В связи с их высокой капиталоемкостью предполагается задействовать механизм концессии.
Всего на данный момент в эксплуатации РЖД находится 21 железнодорожный тоннель протяженностью свыше 1 км. В следующем году, к примеру, этот список пополнит новый объект, строящийся на БАМе на участке Шкотово – Смоляниново ДВЖД. А на Транссибе на перегоне Ковали – Ульручьи до конца 2023 года планируется завершить строительство Керакского тоннеля.
Сложные инженерные решения
Как известно, строительство транспортных тоннелей производится открытым и закрытым способами, иногда они комбинируются. Для тоннелей неглубокого залегания (10–15 м) применяется открытый способ, он более дешевый и менее трудоемкий. Технология предусматривает рытье котлована, в котором возводится конструкция тоннеля. Затем производится обратная засыпка с восстановлением нарушенной земной поверхности.
Более трудоемкий – закрытый (горный) способ. В этом случае выработка на глубине от 20 м раскрывается на полный профиль или по частям с установкой временного крепления (в слабых и трещиноватых породах) без нарушения земной поверхности. Строительство может вестись с помощью проходческого щита (передвижной металлической крепи). Способ предусматривает создание искусственной пустоты в земле, укрепление стенок рошпанами (поперечными элементами, соединяющими рамы), гидроизоляционные работы.
Когда сооружение тоннелей ведется в сложных инженерно–геологических условиях, строители прибегают к специальным способам. В этих случаях работы производятся с помощью замораживания грунта, водопонижения, укрепления нарушенного массива путем нагнетания различных химических растворов, проходки под сжатым воздухом (кессона) и других методов.
Каждый тоннель для бесперебойной и безопасной работы проектируется с инженерными системами, включающими приточную и вытяжную вентиляцию, электроосвещение, пожарную защиту, дренажную насосную станцию, систему безопасности и управления дорожным движением. Современные системы проектируются автоматизированными, они могут управляться дистанционно.
Понятное дело, что тот или иной проект прокладки тоннеля и его ремонта реализуется с применением таких инженерных решений, которые учитывают конкретные гидрогеологические условия местности. Сегодня железнодорожная отрасль особенно остро нуждается не только в технологиях, инновациях, но и в инвестициях.
«Дедушкам» подготовили смену
В Сковородинском округе Амурской области близится к завершению строительство Керакского тоннеля. Здесь уже полностью готова контактная сеть и заканчивается монтаж систем обеспечения безопасности движения поездов и связи, уложены пути – 1 800 м рельсошпальной решетки за полтора месяца. При этом строители применили инновационный метод, который обеспечит плавность и бесшумность хода поездов.
Новый железнодорожный коридор заменит действующий, который расположен рядом – буквально в 25 м. Этот тоннель проложили больше века назад. Задумывался однопутным, позже его расширили до двух линий. Постройка уже не отвечает современным требованиям: нечетный путь – негабаритный в высоту, четный – по бокам, а через трещины на сводах просачивается вода, зимой превращаясь в сталактиты. В 2010 году сооружение признали аварийным и ввели ограничения по скорости движения поездов: вместо положенных 80 км/час – 50.
Современные технологии, отличающиеся от методов, которые использовали в прошлом веке наши дедушки, позволяют значительно уменьшить сроки сдачи объектов, повысить безопасность движения. К примеру, специалисты Бамстроймеханизации в ходе строительства Керакского тоннеля монтируют рельсовые плети на конструкцию из бетонной полушпалы, резинового чехла и виброгасящей подкладки. Это снижает динамическое воздействие поездов на своды тоннеля, делая движение состава плавным и бесшумным, к тому же увеличивает срок службы тоннеля.
При этом упрощается и обслуживание тоннеля, при необходимости ремонта пути уже не потребуются большие окна в расписании поездов.
Поезда начнут курсировать по Керакскому тоннелю уже в декабре 2023 года. После проведут реконструкцию старого тоннеля, который проходит рядом. Его будут использовать как вспомогательное сооружение для обслуживания нового объекта.
Для увеличения пропускной способности БАМа в Хабаровском крае к 2025 году планируется закончить строительство нового Дуссе–Алиньского тоннеля. Работы начались осенью 2021 года. Для продвижения внутрь горного хребта применяется метод бурения и взрыва – в породе высверливаются конические отверстия, в которые помещается специальный взрывчатый материал. После взрыва раздробленная порода удаляется, и цикл повторяется снова.
Новый подземный тоннель будет дополнять существующий Первый Дуссе–Алиньский тоннель, который имеет длину 1,8 км и находится на однопутном участке Ургал – Постышево. Этот тоннель был введен в эксплуатацию в 1982 году, но его строительство началось еще в 1939–м. Из–за устаревшей конструкции действующего тоннеля существует ограничение на перевозку грузов, однако полностью прекратить эксплуатацию пока невозможно, так как по нему проходят 16–17 пар поездов в день. Новый тоннель позволит пропускать до 25 пар поездов, что значительно увеличит общую пропускную способность железной дороги в направлении портов Дальнего Востока. Введение в эксплуатацию Дуссе–Алиньского тоннеля увеличит грузооборот до 30% за счет запуска дополнительных поездов.
Долгострою поможет концессия?
В наше время горные способы строительства тоннелей вобрали в себя самые современные технические и научные разработки. Но по–прежнему актуальным и перспективным остается опыт создания подземных сооружений на Байкало–Амурской магистрали – в труднодоступной местности со сложным рельефом и резко континентальным климатом. В их числе Байкальский, Северомуйский, Кузнецовский и Кодарский тоннели.
Трудностей в свое время специалистам добавили высокая сейсмоактивность местности (8–9 баллов), а также отсутствие устойчивых круглогодичных транспортных связей и источников электроэнергии. Байкальский хребет по трассе одноименного тоннеля имеет многочисленные тектонические зоны разломов и надвигов из раздробленных пород. Та же неустойчивая структура пород характерна и для маршрута Северомуйского тоннеля. Оба подземных сооружения относятся к разряду перевальных. В советское время с учетом всего сложного комплекса условий специалисты остановились на варианте однопутных тоннелей. Наличие в местах пересечения хребтов трещиноватых скальных пород и тектонических разломов вынуждало вести проходку тоннелей уступом, с разработкой сечения по частям.
Проходка штолен (в связи с вероятностью встречи слабых грунтов с высоконапорными водами) производилась с опережающим разведочным бурением скважин глубиной 70 м через превентивные устройства. Нижняя опережающая штольня давала возможность в зависимости от конкретных гидрогеологических условий назначать способы проходки и типы обделок тоннелей.
Так, Байкальский тоннель протяженностью 6,7 км (участок Усть–Кут – Нижнеангарск БАМа) проходит под Даванским перевалом Байкальского хребта. В постоянную эксплуатацию для курсирования поездов на электрической тяге он был принят еще в 1985 году. Строительство самого длинного в России Северомуйского железнодорожного тоннеля продолжалось с перерывами 26 лет, он был открыт в 2003 году. Расположенный на участке Нижнеангарск – Чара БАМа тоннель пересекает центральную часть Северо–Муйского хребта.
Второй Байкальский тоннель, который пересекает Байкальский хребет и соединяет Иркутскую область и Республику Бурятию, был запущен относительно недавно – 28 июля 2021 года.
Проходку ствола вели щитовым способом. Строители использовали механизированный комплекс с диаметром режущего диска 10,2 м. Внутри уложили бесстыковой железнодорожный путь на монолитной основе, которая гасит вибрацию. Порталы второго тоннеля, в отличие от первого, оборудованы воротами. Они обеспечивают устойчивый микроклимат внутри и защищают оборудование от воздействия низких температур зимой.
Раньше проехать по тоннелю мог только один состав в одном из направлений. Встречные поезда занимали очередь. Теперь реверсивное движение – пережиток прошлого. И поездам не приходится ждать друг друга. Второй тоннель увеличил пропускную способность участка в разы. Было ликвидировано одно из самых узких мест на БАМе.
Куда более драматичной оказалась судьба проекта строительства второго Северомуйского тоннеля, который должен был расширить ключевой участок на БАМе. Первоначально идею реализации проекта Северомуйского тоннеля–2 в августе 2018 года предложила обдумать Комиссия при Президенте РФ по стратегическому развитию ТЭК и экологической безопасности. По оценке ОАО «РЖД», строить пришлось бы десять лет, а Институт экономики и развития транспорта оценивал проект в 261 млрд руб. Группа «Сибантрацит» выразила готовность расширить тоннель за пять лет и 60 млрд руб. в обмен на приоритетный пропуск своих грузов. Но после гибели основателя компании Дмитрия Босова в мае 2020 года проект встал.
В настоящий момент из–за смещения фокуса во внешней торговле на рынки стран Азиатско–Тихоокеанского региона актуальность скорейшего строительства второй очереди Северомуйского тоннеля достигла максимума: любые инфраструктурные проекты, увеличивающие экспортный грузопоток, окупятся ввиду стабильного прироста грузовой базы.
На этом участке БАМ сталкивается со сложным ландшафтом: магистраль пересекает горный хребет Забайкалья на территории Муйского района Республики Бурятия. Из–за сложнейшего рельефа местности железная дорога сужается до однопутного тоннеля протяженностью более 15 км, который является длиннейшим среди аналогичных сооружений в России. Вторая очередь проекта нацелена на создание дополнительной товарной магистрали на этом участке, которая, по оценкам специалистов, позволит повысить суммарную провозную мощность примерно в шесть раз, достигая показателя в 100 млн тонн в год.
Сегодня поставлена задача: к 2032 году достичь совокупной пропускной способности в 255 млн тонн в год товарных магистралей, ведущих к морским портам Дальнего Востока и границам со странами АТР. Для достижения этого показателя необходимо избавить БАМ от лимитирующих участков, одним из которых является Северомуйский тоннель.
Министерство транспорта РФ рассматривает сценарий привлечения частных инвестиций к строительству четырех объектов БАМа, прорабатываются и варианты концессии в отношении второго Северомуйского тоннеля.
Экстремальный уровень сложности строительства тоннеля через Северо–Муйский хребет во многом обусловлен суровыми климатическими условиями в регионе: средняя температура колеблется в районе –50 градусов по Цельсию. Как показал опыт возведения первого тоннеля, работу значительно осложняют тектонические разломы в горной породе и постоянный риск сейсмической активности. Тогда строителям удалось разработать и применить уникальные технологии, чтобы «совладать» с рельефом.
«Восточный полигон железных дорог уже работает на пределе своих возможностей. Разворот экономики на восток ставит перед нами задачу увеличить пропускную способность железнодорожной инфраструктуры и обеспечить транспортировку грузов из европейской части России на рынки Азиатско–Тихоокеанского региона. В партнерстве с ОАО «РЖД» и Газпромбанком мы планируем создать уникальные искусственные сооружения: второй Северомуйский тоннель, второй Кодарский тоннель, мост через Амур и Кузнецовский тоннель. Строительство этих объектов на БАМе даст новый импульс социально–экономическому развитию Дальнего Востока, Сибири и всей страны», – прокомментировал перспективы проекта председатель Совета директоров АО «Бамтоннельстрой–Мост» Руслан Байсаров на полях Восточного экономического форума.
Снижение нагрузки на бюджет
Самый большой плюс привлечения частного инвестора в такие крупные проекты, как строительство тоннелей и мостов на БАМе – это снижение нагрузки на бюджет. Как пояснил президент Национального исследовательского центра «Перевозки и инфраструктура» Павел Иванкин, в нынешних условиях важно, что это снимает нагрузку с государства, с бюджета. Сейчас инвесторы заинтересованы в тех проектах, которые имеют более–менее понятный срок окупаемости. В рамках ГЧП не будут рассматриваться участки и направления, у которых для загрузки инфраструктуры сегодня не видно экономически обоснованных сроков окупаемости.
Еще в начале этого года актуальный на тот момент план III очереди Восточного полигона не подразумевал строительства вторых Северомуйского и Кузнецовского тоннелей или моста через Амур. Ряд экспертов считали, что необходимый объем грузов можно провезти в направлении Совгаванского узла и без второго Кузнецовского тоннеля. Что касается Северомуйского тоннеля, то рассматривался более дешевый вариант – увеличения через него частоты пропуска поездов. Но резкий разворот грузов на Восток потребовал и новой транспортной политики.
По мнению главы компании «Infoline–Аналитика» Михаила Бурмистрова, в новых условиях стало очевидно, что названные дорогостоящие проекты нужны и экономически эффективны. Это связано с тем, что снятие западных санкций с России в ближайшие годы крайне маловероятно и поэтому необходимо реализовать все проекты, увеличивающие объем вывоза на Восток. При этом, отмечает Михаил Бурмистров, появились два новых фактора, заметно улучшающих перспективы окупаемости этих проектов: среди них гарантированная грузовая база и резкий скачок железнодорожных тарифов.
