Гофрированные металлоконструкции — поездам, автомобилям, воде и рыбам

Если в первые годы российского рынка наиболее эффективным продвижением технологии или материала на рынок крупных корпораций были личные связи менеджера проекта в кругах потенциальных заказчиков, то сегодня ведущим фактором становится активная интеллектуальная поддержка предлагаемой инновации. Наиболее удобная для заказчика форма такой поддержки — это комплексная разработка и сопровождение проекта, на котором инновация использована. Неудивительно, что на рынке проектных услуг увеличивается доля небольших организаций, виртуозно владеющих узкой нишей рынка. Мы беседуем с Валерием Викторовичем Пименовым — руководителем одной из таких компаний — ООО «Мостранспроект».

–Компания «Мостранспроект», — рассказывает наш собеседник, — была создана в 2002 г. для проектирования металлических гофрированных конструкций (МГК) большого размера, которые начали широко применяться на железных и автомобильных дорогах России. Большинство нашего коллектива — выходцы из института «Гипротранспуть». Я — бывший главный инженер этого института, а главный инженер нашей организации занимал там должность ГИП в отделе мостов. В течение многих лет мы занимались проблемой реконструкции и усиления больших, средних и малых железнодорожных мостов и переходов. Мы понимали перспективность металлических гофрированных конструкций, которые применяются для строительства железнодорожных и автодорожных путепроводов, тоннелей, пешеходных переходов, водопропускных труб, скотопрогонов, малых мостов, коллекторов для коммуникаций, ангаров и хранилищ, защитных галерей от камнепада или снежных лавин, для ремонта и реконструкции труб и мостов в полотне дорог методом «гильзования». Гофрированные конструкции имеют ряд преимуществ перед традиционными мостовыми сооружениями. Заменяя, например, типовой 3-пролетный путепровод из сборного железобетона, МГК оказывается в большинстве случаев значительно дешевле благодаря высокой несущей способности и значительно меньшей массе, гибкости и высокой прочности, простоте сборки и сокращению сроков строительства, долговечности — срок их службы 80–100 лет, — а также практически отсутствию затрат на их содержание. Для монтажа не требуется больших грузоподъемных механизмов. В нашей стране металлические гофрированные конструкции из волнистого металла были предложены еще в 1875 г. В 1887–1888 гг. было уложено около 1300 п. м таких конструкций.

За рубежом металлические водопропускные трубы были построены впервые в США, примерно в 1896 г. В России применение металлических гофрированных конструкций было ограничено водопропускными трубами диаметром до 3 м с толщиной металла до 2,5 мм. Нормативным документом являлся ВСН 176-78 «Инструкция по проектированию и постройке металлических гофрированных водопропускных труб». Однако затем, в 1993 г., их постигла неудача: применение МГК на главных путях было запрещено. Дело в том, что при строительстве БАМ в авральном режиме строители не соблюдали технологию, поэтому гофры деформировались. Так, прежде чем проезжать техникой через трубу, ее нужно засыпать на полметра землей и уплотнить. Это делалось не везде, как следствие конструкция после проезда по ней строительной техники теряла форму и несущую способность. Лишь с возобновлением активного строительства и реконструкции железных дорог гофрированные конструкции, не без нашей помощи, начали возрождаться, и к моменту реконструкции железнодорожной магистрали Санкт-Петербург — Москва за рубежом был накоплен опыт применения труб больших размеров: внутри них было возможно устроить двухпутное автомобильное или железнодорожное движение. Одни из первых сооружений из МГК, которые были спроектированы нами, — это развязки на 4 и 19 км железнодорожной линии Ледмозеро — Кочкома на Октябрьской ж. д. В составе одной из развязок были использованы две гофрированные конструкции: под железнодорожной магистралью внутри одной прошла однопутная железная дорога, в другой — двухполосная автомобильная. В 2002 г. мы приняли участие в ликвидации последствий паводка на Северном Кавказе, где пострадало несколько автомагистралей. Так, на одном из сооружений автодороги Баксан-Эльбрус, где была размыта насыпь высотой в 12 метров, для пропуска постоянно действующего водотока мы запроектировали арочную гофрированную конструкцию отверстием в 10 метров, а насыпь была усилена армированием геосетками и взята на всю высоту в габионные стены. Был улучшен профиль автодороги — она была поднята с 12 до 18 м. Сооружение стало уникальным для нашей России: габионных стен такой высоты у нас еще не возводилось. Сейчас мы ведем работу на титуле электрификация участка Сызрань — Сенная Куйбышевской и Приволжской ж. д. со строительством второго главного пути.

Наша задача — удлинение существующих железобетонных труб гофрированными, надо было обеспечить равную прочность основания МГК с основанием ж/бтрубы и разработать узел стыковки, чего пока до нас не делали. Другой серьезный объект — участок магистрали Чум — Лабытнанги Северной ж. д., где мы совместно с СМП-2001 и «Севстройинвестом» осуществляем проектирование и ремонт искусственных сооружений и земляного полотна. Дорога строилась с 1948 по 1953 гг. на вечной мерзлоте с использованием деревянных конструкций в виде труб и лотков, которые еще не все заменены капитальными. Не на всех пониженных местах были сделаны водоотводы под насыпью. В результате у насыпи образуются скопления воды и происходят ее деформации. На линии свыше 10 участков, где действует ограничение скорости, и даже фирменный пассажирский поезд проходит 200 км в течение 8 часов. Реконструкция этой «деревянной» дороги началась в 2004 г., и должна быть проведена за три года. В программе капитального ремонта линии заложено восстановление водоотводов в 65 местах скопления воды у насыпи с использованием труб диаметром 1,5 м, замена оставшихся 19 деревянных труб и лотков, капитальный ремонт 24 деформированных железобетонных труб, укрепление более 26 км больного земляного полотна бермами с использованием термостабилизаци мерзлотных участков охлаждающими установками, раскрытие 5 км скальных выемок, ежегодно заносимых снегом, устройство свыше 40 км снегозадерживающих конструкций. Осуществляем тесные партнерские отношения с финансово-строительной компанией «МостГеоЦентр», работая по утвержденной ОАО «РЖД» программе усиления земляного полотна на железных дорогах России.

Проектировщики: маленькие и большие

— Вы отметили, что «Мостранспроект» — организация небольшая. Удается ли справляться с немалой загрузкой?

— Загрузки много не бывает. Главное — знать, каким должен быть конечный результат, кого из специалистов и какие организации подключить, уметь грамотно задать исходную информацию для получения проектной продукции, удовлетворяющей заказчика. По объекту Чум — Лабытнанги мы привлекли специализированные организации — «Фундаментпроект» и «Томгипротранс» на выполнение инженерно-геодезических и геологических изысканий, «Гидроспецпроект» — на выполнение проекта буровзрывных работ по раскрытию скальных выемок, специалистов Московского государственного университета путей сообщения для консультации и выполнения проектов по усилению земляного полотна на вечной мерзлоте, «Дорпроект» г. Челябинска на изыскание и проектирование защитных конструкций от заноса снегом ж/д путей, сами занимаемся проектированием искусственных сооружений и водоотводов.

— Не логично ли со стороны крупных проектных организаций вытеснить вас с перспективного рынка? Каков раздел «ниш» проектных работ между крупными и небольшими компаниями?

Когда речь идет о большом титуле, например реконструкции магистрали Санкт-Петербург — Москва, на таких огромных проектах должны работать крупные институты. Тогда они имеют возможность загрузить свой штат в полную силу. Аналогично и подрядчики: для строительства крупного объекта должна создаваться или привлекаться крупная организация. По пути создания малых коллективов пошли некоторые проектные организации корпорации «Трансстрой», когда не стало больших титулов. Малый же коллектив, созданный из специалистов-проектировщиков, не теряется на малых задачах, активно ведет поиск загрузки, быстро и качественно выполняет работы. Когда появляется большой титул, малые коллективы приглашают работать под флагом генерального проектировщика. Кто будет приглашен, зависит от того, как себя зарекомендовал малый коллектив, какие работы он может выполнять. Мир проектировщиков тесен, все знают, кто и что может делать. Отсюда следует, что нет никакого резона вытеснять нас с перспективного рынка, ведь мы бывшие их работники. Ситуация, впрочем, может поменяться, если будет восстановлена система планирования инвестиций на несколько лет вперед: тогда, видя перспективу работы, крупные проектные организации смогут более активно вкладывать средства в развитие, увеличивать необходимый штат, платить достойную зарплату. В условиях же нестабильной загрузки обеспечивать постоянную заработную плату даже небольшому коллективу непросто, а расставаться с людьми из-за недостаточной загрузки очень тяжело, поэтому пока лучше держать минимальный, но квалифицированный штат.

Вернемся к нашим гофрам

— Получается, что каждое сооружение — нетиповое? Какова в таком случае ситуация с нормативной базой: ведь все сооружения, связанные с железной дорогой, имеют высокий класс ответственности, а проектировщику необходимо опираться на какую-то конкретную базу…

Сложность гофрированных конструкций больших пролетов в том, что они работают в системе совместно с окружающим грунтом. Расчетная схема работы МГК зависит от того, насколько правильно спроектирована математическая модель окружающего грунта. А если речь идет о сложных условиях, задача требует участия ряда различных специалистов. Так, на проекте гофрированных галерей линии Чара — Чина, который разрабатывался еще институтом «Гипротранспуть», мы столкнулись с целым рядом осложняющих факторов — высокой сейсмичностью района, вечномерзлыми грунтами, опасностью камнепада. Поэтому доверительный расчет был выполнен на компьютере специалистами, имеющими большой опыт моделирования конструкций в грунте по програм-мным комплексам «Космос» и «Ансис» с учетом сейсмики. Результаты расчетов двух независимых специалистов дали хорошую сходимость.Моделирование процессов поведения вечномерзлых грунтов вокруг МГК на ближайшие 50 лет было выполнено специалистами МГУ. Каждый объект, запроектированный из металлических гофрированных конструкций, согласовывался нами с Главным управлением пути МПС до утверждения «Временных технических указаний по применению металлических гофрированных конструкций», от 25.09.2002 г. ЦПИ №6/36 (Для опытного применения на железных дорогах). Сейчас также действуют и «Методические рекомендации по применению металлических гофрированных труб», утвержденные распоряжением Росавтодора от 17.06.2002 № ОС-542-р., С нашей точки зрения, документы почти одинаковы, потому что выполнены на основе временных ВСН 176-78 «Инструкция по проектированию и постройке металлических гофрированных водопропускных труб», причем один документ регламентирует их использование на железных, другой — на автомобильных дорогах. Применение металлических гофрированных труб регламентируется типовым проектом серии 3.501.1–184.03. «Трубы водопропускные отверстием 1,5–3 м из гофрированного металла с гофром 164х57 мм», разработанным ОАО «Трансмост» г. Санкт-Петербург, рассчитанным по перечисленным выше нормативным документам и утвержденным Главным Управлением пути МПС. В стадии разработки у ОАО «Трансмост» находится типовой проект для МГК диаметром более 3-х метров. По нашему мнению, МГК пролетами более 6 метров и при высоте насыпи более 10 метров должны рассчитываться индивидуально в зависимости от местных условий, так как это уже мостовая арочная конструкция, как замкнутая, так и не замкнутая, работа которой зависит от правильно запроектированного фундамента, расчет которого всегда выполняется индивидуально.

— Кто в настоящее время выпускает гофрированные конструкции, необходимые для работы?

— Один из наиболее современных заводов расположен в г. Пушкине под Санкт-Петербургом. Завод был построен при участии МПС. Там имеются две современные линии, которые изготавливают гофру из листа толщиной от 3 до 8 мм с волной 164 на 57 мм. Важно также, что предприятие обладает одной из самых крупных в России ванной оцинковки: она позволяет цинковать даже 12-метровые опоры для контактной сети. К сожалению, лишь недостаточное количество заказов мешает этому предприятию развернуться в полную мощность. Второе предприятие — «Опытный завод Гидромонтаж» в г. Селятине под Москвой. Завод выпускает гофру с толщиной стенки от 2,5 до 7 мм, с длиной волны 152,4 на 50,8 мм. Есть еще один завод, расположенный в г. Алексине, но он выпускает сравнительно слабую гофру — с волной 130 на 32 мм и толщиной до 3 мм, как раз эта гофра и была запрещена к применению на главных путях железных дорог. Также на рынке представлены шведско-норвежско-финская гофра концерна ViaCon 150 на 50 мм, канадская — фирмы Аrmtec — 200 на 100 мм, и 400 на 200 мм.

— Как полагаете, а выросла ли культура производства строителей? Ведь режим «аврала» никуда не делся, а с приходом рынка стал еще жестче.

— Конструкция не требует каких-то виртуозных навыков, ее можно сравнить с детским конструктором: листы, болтовые соединения… Главная суть ее работы — взаимодействие с окружающим грунтом. Если грунт уплотнен плохо, то конструкция деформируется. Поэтому, зная, что строители под воздействием жесткого графика могут допустить «халтуру», недостаточно уплотнив грунт при засыпке, мы закладываем в проект операцию, которая делает это невозможным: через каждые полметра проект требует проложить горизонтальный слой геотекстиля — дорнита: это дисциплинирует строителя и создает систему «защита от дурака». Строители волей-неволей вынуждены не бросать огромные объемы земли, а вести послойную засыпку, разравнивая и утрамбовывая каждый слой грунта. Практически на каждом сооружении мы армируем насыпь, окружающую МГК, геотекстилем или георешеткой и берем ее с двух сторон в габионные стенки. Таким образом, получается, что проектировщик может дисциплинировать строителя с помощью проектных решений.

— Но, вероятно, приходится дисциплинировать строителя и непосредственным присутствием…А если речь идет о крупной генподрядной организации, то она может оказать давление на проектировщика с тем, чтобы соблюсти сроки в ущерб качеству…

— Даже если заказчик отказывается от авторского надзора, мы часто выезжаем на место работы и решаем вопросы, возникающие при строительстве. В любом случае никакой серьезный проектировщик не согласится на аферные предложения, которые экономят время, но отражаются на несущих характеристиках конструкции.

— Тем более что именно проектировщик может оказаться «крайним»…

— Да, но и строительные организации также весьма заинтересованы в качестве — это лицо фирмы, а сегодня, когда монополии на строительство автомобильных и железных дорог нет, все стараются сделать работу качественно, чтобы получать приглашения на дальнейшие работы.

Рыба, скажи спасибо

— Насколько известно, запроектированные вами гофрированные конструкции выручают не только железнодорожников и автомобилистов, но и самых молчаливых друзей человека…

— Да, на Сахалине мы обустроили пересечения местных рек и ручьев металлическими гофрированными конструкциями на автодороге Южно-Сахалинск — Оха — Москальво. Она реконструируется для поставки тяжелых металлических труб для нефтепровода большегрузными автомобилями. Каждый ручеек, который пересекает дорога, является нерестилищем редких пород рыб, поэтому экологи настоятельно потребовали сохранить свободными протоки воды, не затрагивая русло: дно реки является средой питания. С нашей точки зрения, было бы целесообразнее уложить круглые гофры, а дно выложить камнем: не думаю, что рыбу это решение смутило бы. Но экологи были непреклонны, поэтому мы запроектировали арочные конструкции, для которых необходимы фундаменты по левому и правому берегам реки, ростверки и т.п. Правда, на одном из переходов такую арочную конструкцию мы дополнили двумя трубами, но они расположены выше уреза воды и работают как водопропускные лишь в высокий паводок. Всего на Сахалине нами запроектировано 15 сооружений. Недавний паводок, уничтоживший немало деревянных мостов, не нанес ущерба нашим сооружениям, что вызвало у нас удовлетворение проделанной работой.