Logo name

Сурамский тоннель (статья)



Материал из Энциклопедия нашего транспорта

Перейти к: навигация, поиск
Рис. 1. Конструкция обделки тоннеля: а — для крепких пород (тип N 2), требующих в процессе эксплуатации каменной обделки; б — для слабых с большим горным давлением (тип N 3)
Рис. 2. Западный портал тоннеля

К числу выдающихся монументальных транспортных сооружений XIX в. относится, бесспорно, горный тоннель под Сурамским перевалом в Закавказье. История его строительства неразрывно связана с прокладкой первой железной дороги за Кавказским хребтом между нефтеносным районом Баку и черноморским портом Поти. Необходимость такой магистрали, которая соединила бы побережья Чёрного и Каспийского морей, диктовалась потребностью экономического развития Кавказа, связанной с вывозом на западные рынки нефти, добываемой в районе бакинских месторождений, и нефтепродуктов.

Вопрос о строительстве Закавказской железной дороги в царском правительстве и его различных комитетах решался в течение нескольких лет. Наконец, оно согласилось с доводами наместника царя на Кавказе — генерал-фельдмаршала, князя А. И. Барятинского (впоследствии члена Государственного Совета) и удовлетворило его ходатайство о прокладке железнодорожной магистрали от Поти до Баку в качестве островной. В перспективе предусматривалось соединить её кружным путём через Махачкалу либо через Магский перевал с Владикавказской железной дорогой с устройством ряда ответвлений от главного хода. Длину линии определили в 828,6 км, а предварительную стоимость — в 47 млн.руб. Однако если учесть, что выход магистрали к Чёрному морю потребовал бы возведения дополнительных к существующим портовых сооружений, то она возрастала до 49—50 млн руб.

Предложения по прокладке железных дорог и других путей сообщения в Закавказье поступали от многих российских и иностранных специалистов, предпринимателей, общественных деятелей. Наиболее активным из них, предложившим самые экономичные проекты, был известный русский инженер, воспитанник Института Корпуса инженеров путей сообщения Болеслав Игнатьевич Статковский (1825—1889 гг.), сыгравший выдающуюся роль в деле создания и развития путей сообщения в этом стратегически важном для России регионе. Заслуга его, прежде всего, заключается в том, что он первым обосновал и доказал на деле возможность сооружения и эксплуатации самой высокогорной наземной железной дороги, образцом которой являлась бакинская магистраль. Он участвовал также в изысканиях, проектировании и строительстве шоссейной Военно-Грузинской дороги длиной 207 км через Кавказский хребет (Крестовый перевал, высота над уровнем моря 2388 м) от Владикавказа до Тифлиса, был настойчивым сторонником и пропагандистом прокладки в экстремальных горных условиях Кавказской перевальной железной дороги (КПЖД) и предложил три варианта её трассы. Следует отметить, что интересные и достаточно полные, технически обоснованные материалы изысканий Б. И. Статковского были учтены советскими специалистами при проектировании КПЖД.

Несколько слов об этой очень интересной в инженерном отношении железной дороге. Протяжённость двухпутной линии 178 км. Станции примыкания — Владикавказ-1 Северокавказской и Ксани Закавказской железных дорог. Магистраль насыщена различными искусственными сооружениями. Общая длина больших и средних мостов и виадуков (72 объекта) составляет 6438 м, тоннелей различной длины (26 сооружений) — 42 494 м, включая перевальный протяжённостью 2276 м. Запроектировано 353 малых искусственных сооружения (трубы, галереи, подпорные стенки, малые мосты и др.) с объёмом бетонной и железобетонной кладки свыше 36 тыс.м³. Стоимость одного километра дороги в ценах 1986 г. — более 6,15 млн.руб., всей линии — 1095 млн.руб. Строительство КПЖД началось в 1986 г., однако в 1989 г. по различным экономическим и экологическим причинам работы были прекращены, а объекты законсервированы (хотя было уложено 15 км пути и начались работы на перевальном тоннеле).

Б. И. Статковский горячо поддерживал идею соединения Закавказских железных дорог с Ростово-Владикавказской дорогой кружным путём через Баку. Он разработал проекты строительства и развития железных дорог на Кавказе.

С 1889 г. Б. И. Статковский — начальник Кавказского округа путей сообщения и одновременно председатель Кавказского отделения русского технического общества (РТО), которым руководил до конца своих дней. Предшественником Б. И. Статковского на посту председателя Кавказского отделения РТО был М. Н. Герсеванов — известный русский учёный, профессор и директор Петербургского института инженеров путей сообщения. При нём в институте реализован ряд мероприятий по значительному улучшению подготовки инженеров путей сообщения, созданию и совершенствованию научно-экспериментальной и учебной базы.

Предварительные изыскания и проектирование железной дороги Поти — Баку выполнили иностранные инженеры Габб, Пельгам и Бели под наблюдением Б. И. Статковского (в то время инспектора железной дороги). Их проект, предусматривающий сооружение тоннеля длиной 3490 м под Сурамским перевалом, был утверждён в 1861 г. (По данным исполнительных чертежей обходной линии, длина тоннеля составляет 1874 саж., или 3991,6 м. От западного портала до перелома продольного профиля тоннеля — 1383,38 саж., или 2946,60 м; от восточного — 490,62 саж., что соответствует 1045,02 м.)

В связи с недостатком капитала в 1864 г. русское правительство приняло решение ограничиться пока строительством только первого, наиболее сложного, участка магистрали — от Поти до Тифлиса протяжённостью 304 км, по облегчённым техническим условиям (кривые минимальных радиусов, снижение скорости и веса поездов, крутые подъёмы и т. д.) с открытым пересечением Сурамского перевала.

Завершающие проектно-изыскательские работы на этом отрезке трассы выполнили русские и частично английские специалисты. Устройство земляного полотна, возведение искусственных сооружений осуществлено под непосредственным руководством Б. И. Статковского.

В 1871 г. состоялось торжественное открытие участка Поти — Квирилы (125 км). Предварительная комиссионная его приёмка была проведена под председательством инженера путей сообщения К. Ф. Бентковского (участника строительства, под руководством С. В. Кербедза, первого Благовещенского постоянного моста через Неву и набережной в Петербурге) с участием Б. И. Статковского и М. Н. Герсеванова. В следующем, 1872 г., поезда пошли уже до Тифлиса, то есть в течение одного года было подготовлено к временной эксплуатации ещё 179 км. Такие темпы прокладки железных дорог в горных условиях являются редкостью даже в наше время, когда работы ведутся с применением высокопроизводительных механизмов.

Барьерный отрезок пути — открытый переход через Сурамский перевал — оказался сложным не только в строительном отношении. Условия его эксплуатации с учётом минимально допустимых параметров железнодорожного пути, ранее нигде не практиковавшихся при регулярном движении поездов (уклон — до 45,7 ‰, радиус кривых — до 350 м, маломощные рельсы, песчаный балласт), были невероятно трудными. Здесь курсировали поезда из 12 — 14 двухосных вагонов с двойной паровой тягой со скоростью до 10 км/ч на подъёме и 8 км/ч на спуске. Перевальный участок, таким образом, ограничивал до предела пропускную и провозную способность дороги Поти — Тифлис, а затем и всей магистрали до Баку, сквозное движение поездов по которой открылось в 1883 г. С наибольшими трудностями столкнулись при транспортировке нефти и нефтепродуктов в черноморские порты из районов бакинских месторождений. Поэтому возникла необходимость в ускоренном сооружении железнодорожного тоннеля под Сурамским перевалом.

Решение об этом Комитет министров России принял в начале 1886 г. Тоннель запроектировали на обходной линии Квирилы — Михайлово, которая начиналась от станции Михайлово (с восточной стороны), проходила тоннелем Грузино-Имеретинские горы и соединялась с прямым направлением у станции Ципа (новая) перевального участка, а затем шла по ранее уложенному пути. Западный портал тоннеля располагался у станции Ципа (старая), восточный — у станции Люка.

Первые изыскания обходной линии с прокладкой тоннеля выполнены ранее упоминавшимся английским специалистом Габбом, более основательные — русским инженером Мышенковым в 1874 г. под руководством Б. И. Статковского. После продолжительного обсуждения и уточнения данный проект 9 июня 1886 г. был утверждён Комитетом министров. Начальником строительства назначили опытного инженера путей сообщения Ф. Д. Рыдзевского (впоследствии он занимал пост начальника Варшавско-Венской железной дороги).

Прокладка тоннеля началась в конце 1886 г. с пробивки направляющих штолен сечением 2,7×2,7 м (нижней и верхней) вручную, а с лета 1887 г. для сооружения галерей и¬пользовали гидравлические бурильные машины системы Брандта. Разработку породы до заданного очертания тоннеля также производили, в основном, ручным способом. Таким образом, на горных процессах применялся преимущественно тяжёлый ручной труд. На стройке было занято до 2000 человек, часть из них — иностранные. Работы велись круглосуточно, в две смены, с общим перерывом в каждой до 2 часов; взрывники (минёры) трудились в три смены по 8 ч. Рабочий день проходчиков, как видим, составлял около 10 ч., то есть почти в два раза превышал современную продолжительность.

Количество шпуров в забое, их глубина и расположение определялись расчётом, в зависимости от крепости породы.

Сооружение тоннеля осуществляли в сложных горно-геологических условиях (мергели, песчаники, сланцевые глины с высоким горным давлением, обильный приток грунтовых вод и т. д.). Например, перед сбойкой двух забоев (западного и восточного) приток подземных вод оказался настолько интенсивным, что рабочие вынуждены были разрабатывать грунт перемычки, разделяющей восточный и западный участки, находясь по грудь в воде. Имели место случаи, когда температура в забоях поднималась до 50° С.

Такие условия вызвали необходимость использовать известные в то время способы ведения работ — австрийский, бельгийский, а при устройстве припортальных выемок — английский метод. В различных горных породах применяли соответствующие типы каменных обделок.

Проходку вели одновременно с двух порталов, причём с высокой точностью. При встрече направляющих штолен взаимные несовпадения осей составили: в горизонтальной плоскости — 128, в вертикальной — 43 мм, что значительно ниже допустимых и имевшихся на практике. Такая высокая точность достигнута благодаря трассированию тоннеля при помощи триангуляционной сети, впервые использованной Ф. Д. Рыдзевским на Сурамском тоннеле.

Сбойка забоев планировалась на 11 октября 1888 г. Об этом заранее бьш уведомлен император Александр III; готовились подобающие случаю торжества. Однако в намеченный день из-за чрезвычайно обильного притока воды она не состоялась, поэтому царь посетил стройку инкогнито, без торжественной церемонии. Официальное же соединение обеих направляющих штолен произошло через два дня — в 10 ч утра 13 октября 1888 г. (по некоторым историческим данным — 12 октября). Вот как описывает это выдающееся событие один из современников:

«… у входа в тоннель собрались Министр путей сообщения Посьет и множество гостей. Всё собравшееся общество вслед за Министром въехало на вагонетках в тоннель, ярко иллюминированный огнями. В конце галереи был заложен патрон с динамитом. Министр зажёг фитиль, взрыв образовал сквозное отверстие, через которое хлынула вода, накопившаяся с противоположной части хода… Когда отверстие было расширено, все прошли через него и на вагонетках вышли из тоннеля». После сбойки направляющих штолен началось интенсивное сооружение тоннеля до проектной отметки.

Напомним, что это был двухпутный тоннель с гранитной обделкой разных типов, высотой от головки рельсов до ключа 7,03 м, максимальной шириной 8,95 м. Высота тоннеля над уровнем моря — 989 м, часть его располагается на кривой.

Для безопасной эксплуатации тоннель оборудовали электрической колокольной сигнализацией; на станциях Ципа и Молиты уложили улавливающие железнодорожные тупики.

Количество израсходованных основных материалов на сооружение Сурамского тоннеля красноречиво свидетельствует о больших объёмах выполненных работ: динамита — 165 т, песка — 4 тыс.м³, крепёжного леса — 265 тыс. м³, цемента 6000 т (80 тыс. бочек); вынуто и вывезено грунта — около 350 тыс.м³. Следует признать, что наличие близрасположенных действующих железнодорожных путей около обоих порталов в значительной мере облегчало доставку материалов в забой и на стройплощадку и позитивно влияло на темпы ведения работ.

Скорость проходки направляющих штолен в одном забое составляла до 10,65 м/сут., что по тому времени являлось мировым рекордом. На стройках Европы и США этот показатель в аналогичных геологических условиях равнялся 8,52 м/сут., то есть на 25 % ниже.

В соответствии с приказом начальника Закавказской железной дороги Фриде регулярное движение поездов по Сурамскому тоннелю было открыто 16 сентября 1890 г. — примерно через два года после сбойки направляющих штолен.

Надо сказать, что до сооружения тоннеля под Сурамским перевалом в России уже имелся определённый опыт пробивки крупных горных железнодорожных тоннелей. Так, в 1859—1862 гг. были построены первые в стране два двухпутных тоннеля на бывшей Санкт-Петербургско-Варшавской железной дороге: Ковенский — протяжённостью 1280 (действующий поныне) и Виленский длиной 430 м (в настоящее время засыпан). Руководил работами видный русский инженер путей сообщения Г. Ф. Перотт. В Закавказье к 1901 г. эксплуатировался 21 горный тоннель общей протяжённостью 7124 м.

Г. Ф. Перотт первый разработал теоретические основы расчёта тоннельной конструкции, согласно которым им были сконструированы обделки девяти различных типов, применённые на Ковенском и Сурамском тоннелях (рис. 1).

Открытие движения по Сурамскому тоннелю резко увеличило пропускную и провозную способность Закавказской железной дороги на всём её протяжении от Поти до Баку, снизило стоимость перевозки грузов. Только нефти и нефтепродуктов (преимущественно керосина) в черноморские порты транспортировалось через тоннель около 200 цистерн, или 2300 т в сутки.

Кроме того, ввод в действие Сурамского тоннеля резко улучшил эксплуатационные показатели не только перевальных перегонов, но и всей Закавказской железной дороги. Однако условия работы этого высокогорного участка оставались всё же напряжёнными, хотя предельный подъём пути изменился до 29 ‰, радиус кривых — со 100 до 150 м, старые рельсы заменили на более мощные Р-43. Поэтому отрезок трассы Хашури — Зестафони, включающий Сурамский перевал, первым в стране перевели на электрическую тягу (летом 1932 г.). Для его обслуживания были изготовлены в нашей стране и закуплены за рубежом специальные мощные электровозы.

Сурамский тоннель на Закавказской железной дороге — выдающееся достижение отечественных инженеров, всех участников этой знаменитой стройки. В тяжелейших горно-геологических условиях, в короткие сроки возведено уникальное транспортное сооружение на соответствующем техническом уровне, с высоким качеством работ (рис. 2).

Уже более ста лет безотказно эксплуатируется этот тоннель, обеспечивая постоянную, надёжную и кратчайшую связь между регионами Кавказа.

Источник

  • И. ВЫПОВ, кандидат технических наук, «Сурамский тоннель», журнал «Метро», № 2, 1994

[1 наблюдающий участник] 
Эта страница последний раз была изменена 1 мая 2015 в 16:04, автор изменения — участник Энциклопедия нашего транспорта Anakin. В создании приняли участие: участник Энциклопедия нашего транспорта Workweek
info2008 ≤co-бa-кa≥ nashtransport.ru
«Наш транспорт» © 2009—2017
Rambler's Top100